DE102019125265A1

DE102019125265A1 - Optische Anordnung, Scheinwerfer, Fahrzeug und Verfahren

Info

Publication number: DE102019125265A1
Application number: DE102019125265.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Gammer; Andre Nauen; Michael Rosenauer
Original assignee: Osram Continental GmbH
Current assignee: Plastic Omnium Lighting Systems GmbH; Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2021-03-25
Also published as: WO2021052661A1

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine optische Anordnung für eine Fahrzeugleuchte vorgesehen, die zumindest eine Lampe und zumindest ein Projektionsmodul aufweist. Das Licht der Lampe und/oder das Licht des Projektionsmoduls strahlt vorzugsweise durch eine in der optischen Anordnung enthaltende schaltbare Folie. Die schaltbare Folie ist derart schaltbar, dass diese transparent oder opak ist. wobei, wenn die Folie opak ist eine Projektion auf der Folie durch das Projektionsmodul möglich ist. Des Weiteren ist ein Scheinwerfer mit einer optischen Anordnung und ein Fahrzeug mit einer optischen Anordnung vorgesehen. Zusätzlich ist ein Verfahren mit der optischen Anordnung vorgesehen.

Description

Die Erfindung geht aus von einer optischen Anordnung für eine Fahrzeugleuchte, einem Scheinwerfer, einem Fahrzeug und einem Verfahren zur Ansteuerung der optischen Anordnung.
Im Automobilbereich ist eine immer stärkere Individualisierung und/oder Diversifikation eines Fahrzeugs und dessen Erscheinungsbildes im Interieur als auch im Exterieur gewünscht. Zum Beispiel kann ein Erscheinungsbild an verschiedene aktuelle Gegebenheiten, wie beispielsweise an eine Stimmungslage eines Fahrers des Fahrzeugs und/oder an Jahreszeiten und/oder an das Wetter, und/oder Wünsche eines Fahrers und/oder von Insassen angepasst werden.
Um das Interieur des Autos zu individualisieren, werden beispielsweise im Stand der Technik LEDs (Light emitting Diodes) eingesetzt, die unterschiedliche Lichtfarben emittieren können. Abhängig von aktuellen Gegebenheiten und/oder eines Wunsches des Fahrers und/oder von Insassen kann beispielsweise das Interieur mit unterschiedlichen Lichtfarben durch die LEDs bestrahlt werden. Außen am Fahrzeug können ebenfalls unterschiedliche Vorrichtungen, wie beispielsweise Projektoren eingesetzt werden, um ein Erscheinungsbild eines Autos individuell anzupassen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorrichtungstechnisch einfache und kostengünstige optische Anordnung zu schaffen, die eine Individualisierung eines Erscheinungsbildes eines Fahrzeugs ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen vorrichtungstechnisch einfachen und kostengünstigen Scheinwerfer mit der optischen Anordnung und ein vorrichtungstechnisch einfaches und kostengünstiges Fahrzeug mit der optischen Anordnung zu schaffen. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren mit der optischen Anordnung zu schaffen.
Die Aufgabe hinsichtlich der optischen Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe hinsichtlich des Scheinwerfers wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11. Die Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugs wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 und die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist eine optische Anordnung für eine Fahrzeugleuchte, beispielsweise ein Fahrzeugscheinwerfer und/oder eine Fahrzeuginnenbeleuchtung, vorgesehen, die zumindest eine Lampe und zumindest ein Projektionsmodul aufweist. Des Weiteren ist der Lampe und dem Projektionsmodul zumindest eine schaltbare Folie und/oder eine schaltbare Schicht nachgeschaltet. Das heißt, das Licht der Lampe und/oder des Projektionsmoduls kann durch diese hindurchstrahlen. Das heißt weiter, die Lampe und das Projektionsmodul können beispielsweise nebeneinander und/oder versetzt angeordnet sein, so dass das Licht der Lampe und das Licht des Projektionsmoduls jeweils auf der Folie auftrifft und durch diese hindurch strahlt. Des Weiteren ist die schaltbare Folie derart schaltbar, so dass diese teilweise oder vollständig transparent oder opak ist. Mit anderen Worten ist die Folie derart schaltbar, dass diese in einem ersten Zustand, insbesondere vollständig, transparent ist und in einem zweiten Zustand opak ist, das heißt, dass die Folie weiterhin lichtdurchlässig ist, und das Licht, dass durch die Folie strahlt, durch die Folie gestreut wird. Wenn die Folie opak ist, das heißt wenn das Licht, dass durch die Folie hindurchstrahlt, gestreut ist, kann eine Projektion durch das Projektionsmodul auf der Folie möglich sein.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist es, dass durch die optische Anordnung, die für eine Fahrzeugleuchte vorgesehen ist, ein Symbol und/oder ein Text und/oder ein bewegtes Bild, einfach auf die Folie projizierbar ist, die beispielsweise derart in der Fahrzeugleuchte angeordnet ist, dass die Projektion sichtbar ist. Beispielsweise kann das Fahrzeug durch die optische Anordnung einen Fahrer, der sich dem Fahrzeug annähert, beispielsweise durch ein persönliches individualisiertes äußeres Erscheinungsbild, das der Fahrer und/oder Insassen insbesondere auswählen oder einstellen kann, durch eine Projektion von Inhalten in zumindest der Fahrzeugleuchte grüßen. Dadurch, dass durch die optische Anordnung vorzugsweise jeglicher gewünschter Inhalt projizierbar ist, kann eine Individualisierung sehr stark ausgeprägt sein. Ein weiterer Vorteil ist es, dass zwei Funktionen, eine Projektionsfunktion und eine herkömmliche Lichtfunktion, in der optischen Anordnung auf vorrichtungstechnisch einfache Weise vereint sind. Die Lichtfunktion kann beispielsweise ein Funktionslicht, zum Beispiel ein Abblendlicht und/oder ein Fernlicht und/oder ein Bremslicht sein und ausgeführt werden, wenn die Folie transparent ist und die Lampe eingeschaltet ist. Die Projektionsfunktion kann ausgeführt werden, wenn die Folie opak ist und das Projektionsmodul eingeschaltet ist. Auch eine Integration der optischen Anordnung in einer Fahrzeugleuchte in einem Fahrzeuginterieur ist vorteilhaft. Beispielsweise kann eine Leuchte, die im Dachhimmel eines Fahrzeugs integriert ist, eine Beleuchtungsfunktion und eine Projektionsfunktion aufweisen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass hochauflösende dynamische Effekte durch die optische Anordnung dargestellt werden können und die optische Anordnung insbesondere kostengünstiger ist, als beispielsweise eine Integration eines Displays und/oder eines Monitors in einem Fahrzeuginterieur und/oder einem Fahrzeugexterieur, um hochauflösende dynamische Effekte im Außenbereich und/oder im Innenbereich des Fahrzeugs darzustellen. Außerdem kann die optische Anordnung, da die Folie beispielsweise an unterschiedliche Formen, wie beispielsweise die Form einer Fahrzeugleuchtenabdeckung anpassbar ist, leicht in herkömmliche Fahrzeugleuchten integrierbar sein. Daher kann eine Fertigung und/oder eine Entwicklung und/oder eine Konstruktion der optischen Anordnung, mittels der hochauflösende dynamische Effekte dargestellt werden können, besonders kostengünstig sein. Ein weiterer Vorteil ist es, dass somit neue Designmöglichkeiten für Fahrzeugleuchten, insbesondere für Frontscheinwerfer und/oder Heckleuchten, entstehen.
Vorzugsweise ist die Folie derart schaltbar, dass diese, wenn das Projektionsmodul eingeschaltet ist, opak ist und dass, wenn das Projektionsmodul ausgeschaltet ist, die Folie vorzugsweise transparent ist. Dies ist vorteilhaft, da somit eine Projektion durch das Projektionsmodul auf die Folie möglich ist. Es ist jedoch auch möglich, dass, wenn das Projektionsmodul ausgeschaltet ist, die Folie opak ist. Somit kann beispielsweise Licht der Lampe gestreut werden und dies kann ein Designeffekt haben. Des Weiteren kann die Streufähigkeit in dem opaken Zustand einstellbar sein. Mit anderen Worten kann das Licht je nach Anforderung und/oder Einstellung mehr oder weniger gestreut werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die optische Anordnung einen Sensor aufweist. Dieser ist vorzugsweise dazu konfiguriert eine spektrale Zusammensetzung von Tageslicht und/oder künstlichem Licht, so wie beispielsweise Licht von einer Laterne, zu bestimmen, insbesondere von Tageslicht und/oder Licht, das durch die Folie hindurchstrahlt. Mit anderen Worten kann der Sensor vorzugsweise derart an und/oder in der Nähe der Folie angeordnet sein, so dass dieser eine spektrale Zusammensetzung von Tageslicht und/oder Licht und/oder Strahlung, das durch die Folie strahlt, bestimmen kann. Ist eine Abdeckung auf der Folie angeordnet, beispielsweise eine Fahrzeugleuchtenabdeckung, um die optische Anordnung vor äußeren Einflüssen zu schützen, so kann der Sensor die spektrale Zusammensetzung von Tageslicht und/oder Licht, das durch die Abdeckung und/oder die Folie scheint, bestimmen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Sensor die spektrale Zusammensetzung von Tageslicht und/oder Licht direkt bestimmt, das heißt, dass der Sensor beispielsweise außen an dem Fahrzeug angeordnet sein kann.
Vorzugsweise weist die optische Anordnung ein Rechenelement auf. Dieses ist vorzugsweise kabellos, beispielsweise über Bluetooth oder eine andere kabellose Verbindungstechnik, und/oder über ein Kabel mit dem Sensor und/oder dem Projektionsmodul und/oder der Lampe verbunden. Das Rechenelement ist dazu konfiguriert, das Lichtbild des Projektionsmoduls, beispielsweise durch Anpassen einer Lichtquelle des Projektionsmoduls, abhängig von Sensordaten, das heißt insbesondere abhängig von der spektralen Zusammensetzung des Tageslichts und/oder von künstlichem Licht, und/oder unter Berücksichtigung der V-Lambda Kurve und/oder der V'-Lambda Kurve anzupassen. Die V-Lambda-Kurve beschreibt die wellenlängenabhängige Lichtempfindlichkeit des Auges beim Tagsehen; sie hat ein Maximum im grünen Bereich. Die V'-Lambda-Kurve beschreibt die wellenlängenabhängige Lichtempfindlichkeit des Auges beim Nachtsehen. Ihr Maximum ist im Vergleich zum Tagsehen zum blauen hin verschoben. Vorzugsweise wird die spektrale Zusammensetzung von dem Sensor kontinuierlich gemessen und das Rechenelement kann somit kontinuierlich das Projektionsmodul und/oder die Lampe steuern. Dies ist vorteilhaft, da somit eine von der Umgebungshelligkeit abhängige, geänderte Farbwahrnehmung einer Person, die die Projektion des Projektionsmoduls betrachtet, kompensiert werden kann. Besonders bei Dämmerung kann es zu einer geänderten Farbwahrnehmung von einem Betrachter der Projektion kommen, da das Helligkeitsempfinden des Auges bei Tag und bei Nacht für Farben unterschiedlich ist. Dies wird auch als Purkinje-Effekt bezeichnet. Dieser beruht auf der unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeit der Sehzellen (Fotorezeptoren) bei Tag- und bei Nachtsehen, wie es in der V-Lambda Kurve und/oder der V'-Lambda Kurve dargestellt ist. Am Tag sind vor allem die Zapfen aktiv, in der Nacht vor allem die Stäbchen. Da die Stäbchen besonders stark auf blaugrünes Licht der Wellenlänge von ca. 500 nm reagieren, verschiebt sich bei Dunkelheit die Empfindlichkeit der menschlichen Netzhaut in diese Richtung.
Des Weiteren kann das Projektionsmodul vorzugsweise ein „Short Throw Projektor“ sein. Dieser Typ ist in der Lage, mit einem kleinen Abstand zu einer Projektionsfläche, sowie der Folie, eine große Bilddiagonale auszuleuchten. Beispielsweise kann bei einem Abstand von dem Projektionsmodul zu der Folie von ca. 5cm eine Bilddiagonale von 25cm oder mehr erreicht werden. Mit anderen Worten ist ein Verhältnis zwischen einer Bilddiagonalen D des projizierten Lichtbilds auf der Folie und einem Abstand A des Projektionsmoduls von der schaltbaren Folie mindestens größer als 1 (D/A > 1). Der Abstand A ist vorzugsweise als der kürzeste Abstand zwischen dem Projektionsmodul und der Folie definiert. Es ist jedoch auch möglich, dass der Abstand A als ein Abstand definiert ist, der entlang einer Hauptstrahlungsrichtung des Projektionsmoduls von dem Projektionsmodul bis zu der Folie gemessen ist. Insbesondere ist das Verhältnis D/A größer als 5. Es ist vorteilhaft, wenn das Verhältnis D/A größer als 1 ist, da somit das Projektionsmodul sehr kompakt in eine Fahrzeugleuchte integrierbar ist und keinen großen Abstand zu der Folie aufweisen muss. Gerade im Automobilbereich ist dies vorteilhaft, da die Bauräume teilweise klein sind. Gleichzeitig ist das projizierte Bild auf der Folie groß und kann beispielsweise die gesamte Fläche der Fahrzeugleuchte umfassen, obwohl der Abstand des Projektionsmoduls zu der Folie klein ist.
Des Weiteren kann das Projektionsmodul derart angeordnet sein, dass eine Hauptabstrahlachse und/oder ein Strahlengang des Lichts des Projektionsmoduls mit einem rechten Winkel auf der Folie auftrifft. Dazu kann das Projektionsmodul beispielsweise neben der Lampe, die in der Fahrzeugleuchte vorzugsweise integriert ist, und/oder versetzt dazu angeordnet sein. Beispielsweise können das Projektionsmodul und die Lampe einen gemeinsamen Träger aufweisen, auf dem die Lampe und das Projektionsmodul derart angeordnet sind, dass ihr Licht auf der Folie auftrifft. Dies ist vorteilhaft, da somit die Projektion, die durch die Anordnung projiziert ist, nicht verzerrt ist und eine Kompensation einer Verzerrung, die dadurch entsteht, dass die Folie ungleich 90 ° zu dem Strahlengang des Lichts des Projektionsmoduls angeordnet ist, nicht notwendig ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass das Projektionsmodul derart angeordnet ist, dass die Hauptabstrahlachse und/oder der Strahlengang des Lichts des Projektionsmoduls einen Winkel zu der Folie aufweist, der ungleich 90 ° oder kleiner als 90 ° ist. Beispielsweise kann das Projektionsmodul derart angeordnet sein, dass die Hauptabstrahlachse und/oder der Strahlengang des Lichts des Projektionsmoduls mit einem spitzen Winkel auf der Folie auftrifft. Somit können beispielsweise verschiedene Bauräume, insbesondere die Bauräume für die Fahrzeugleuchte, genutzt werden, ohne dass eine konstruktive Veränderung vorgenommen werden muss, um das Projektionsmodul zu integrieren. Des Weiteren ist eine Tiefe der Anordnung hierdurch äußerst gering. Mit anderen Worten kann das Projektionsmodul derart ausgerichtet sein, dass das Licht des Projektionsmoduls unter einem vergleichsweise kleinen Winkel auf der Folie auftrifft und das Lichtbild des Projektionsmoduls vorzugsweise derart angepasst ist, dass dieses auf der Folie nicht verzerrt auftrifft.
Die Lampe ist vorzugsweise auf einer Leiterplatte angeordnet. Diese kann vorzugsweise in etwa parallel zu der Folie angeordnet sein. Des Weiteren ist die Lampe vorzugsweise aus zumindest einer Lichtquelle, beispielsweise einer LED und zumindest einer Optik, beispielsweise einer Linse, gebildet. Vorzugsweise ist die Lampe derart ausgebildet, so dass eine Lichtfunktion, so wie ein Bremslicht und/oder ein Abblendlicht und/oder ein Blinklicht, durch die optische Anordnung darstellbar ist.
Das Licht der Lampe ist in Richtung der Folie, die entweder opak oder transparent ist, emittierbar. Die Lampe kann eingeschaltet sein, wenn das Projektionsmodul ausgeschaltet ist und die Folie transparent ist, um somit die Lichtfunktion eines Frontscheinwerfers und/oder Heckleuchte und/oder einer anderen Fahrzeugleuchte zu erfüllen. Ist das Projektionsmodul eingeschaltet, so ist die Lampe vorzugsweise ausgeschaltet, so dass das Lichtbild des Projektionsmoduls auf der Folie, die zu diesem Zeitpunkt vorzugsweise opak ist, gut sichtbar ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Lampe eingeschaltet ist, wenn das Projektionsmodul eingeschaltet ist. Dies kann beispielsweise die Projektion für den Betrachter heller erscheinen lassen. Es ist auch möglich, dass die Lampe eingeschaltet ist, wenn die Folie opak ist und das Projektionsmodul ausgeschaltet ist. So können beispielsweise verschiedenen Designeffekte erzeugt werden. Es ist auch möglich, dass das Projektionsmodul eingeschaltet ist, wenn die Folie transparent ist. Dann kann beispielsweise durch das Projektionsmodul eine Projektion auf eine Fläche und/oder eine Ebene erfolgen, die im Strahlengang des Lichtes der optischen Anordnung nachgeschaltet ist. Beispielsweise kann ein Zeichen auf einer Straße abgebildet werden.
Das Projektionsmodul weist vorzugsweise eine Lichtquelle und/oder einen räumlichen Modulator für Licht und/oder eine Bildmaske und/oder eine Projektionsoptik auf. Der räumliche Modulator für Licht (Spatial Light Modulator (SLM)) ist insbesondere ein räumlicher Mikrospiegelaktor. Jedoch kann der Modulator auch beispielsweise ein digitaler Mikrospiegelaktor (Digital Micromirror Device (DMD)) oder ein Liquid Crystal Display (LCD) oder ein oder mehrere Mikro-Elektro-Mechanical Systems (MEMS) oder Liquid Crystal-on-silicon (LCOS) und/oder Monomaterialien sein. Des Weiteren kann der Modulator digital oder analog ausgebildet sein. Die Lichtquelle kann Licht emittieren, das auf dem räumlichen Modulator für Licht auftrifft und dieser kann das Licht derart modulieren, dass beispielsweise eine Animation und/oder ein Film und/oder ein Text und/oder ein beliebiges Symbol auf der Folie projiziert ist. Die Lichtquelle und/oder das Projektionsmodul kann beispielsweise auf der Leiterplatte angeordnet sein. Das Licht wird von dem räumlichen Modulator in die Projektionsoptik eingekoppelt, die vorzugsweise derart ausgestaltet ist, dass das Projektionsmodul ein „Short Throw Projektor“ ist, so dass das Verhältnis zwischen der Bilddiagonalen D des Lichtbilds und des Abstands A des Projektionsmoduls von der sichtbaren Folie mindestens größer als 1 ist. Es ist auch möglich, dass alternativ zu dem räumlichen Modulator für Licht oder zusätzlich zu dem räumlichen Modulator für Licht eine Bildmaske in dem Projektionsmodul enthalten ist, durch die das Licht der Lichtquelle strahlt. Die Bildmaske kann beispielsweise als günstige Möglichkeit eingesetzt werden, um ein statisches Symbol und/oder eine andere statische Projektion zu projizieren. Beispielsweise kann durch die Bildmaske ein Achtung-Symbol projiziert werden, das beispielsweise in einer Gefahrensituation aufleuchten kann.
Vorzugsweise ist das Rechenelement, das vorzugsweise mit der Lampe kabellos, beispielsweise über Bluetooth oder eine andere kabellose Verbindungstechnik, und/oder über Kabel verbunden ist, dazu konfiguriert, die Lampe zumindest zu dimmen, wenn das Projektionsmodul eingeschaltet ist. Mit anderen Worten kann das Rechenelement die Lampe, insbesondere schrittweise und/oder allmählich, dimmen, wenn die Folie von opak zu transparent oder von transparent zu opak übergeht. Insbesondere kann das Rechenelement die Lampe ausschalten, wenn das Projektionsmodul eingeschaltet ist und die Folie opak ist. Es ist jedoch auch möglich, dass das Rechenelement die Lampe ausschaltet, wenn die Folie opak ist, oder wenn die Folie von transparent zu opak übergeht. Die optische Anordnung kann das Rechenelement aufweisen, auch wenn das Rechenelement nicht dazu konfiguriert ist das Projektionsmodul gemäß den Sensordaten und/oder der V-Lambda Kurve und/oder der V'-Lambda Kurve anzupassen.
Vorzugsweise ist die Folie an einer Abdeckung, beispielsweise eine Scheinwerferabdeckung eines Fahrzeugscheinwerfers, der Fahrzeugleuchte angeordnet. Vorzugsweise ist die Folie derart an der Abdeckung angeordnet, so dass diese durch die Abdeckung vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Wasser und/oder Schmutz geschützt ist. Das heißt, dass die Abdeckung der Fahrzeugleuchte der Folie vorzugsweise nachgeschaltet ist. Dies ist vorteilhaft, da somit ein Betrachter einen herkömmlichen Scheinwerfer wahrnimmt. Insbesondere kann die Folie an die Form der Abdeckung angepasst sein. Mit anderen Worten kann die Folie flexibel an die Form der Fahrzeugleuchte anpassbar sein. Des Weitern kann die Folie auf der Abdeckung angebracht sein und/oder darin integriert sein.
Die Folie kann beispielsweise eine Folie sein, die Elektrophorese benutzt, das heißt die Folie kann durch Anlegen einer Spannung opak werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Folie eine Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) Folie sein. Diese weist vorzugsweise liquide Kristalle und Polymermaterial auf und kann durch Anlegen einer Spannung von einem opaken Zustand in einen transparenten Zustand übergeführt werden.
Ein Erscheinungsbild einer herkömmlichen Fahrzeugleuchte, beispielsweise einer Rückleuchte und/oder eines Frontscheinwerfers, kann durch die Verwendung der schaltbaren Folie verändert werden. Beispielsweise kann die Folie in verschiedene Segmente aufgeteilt sein und somit können beispielsweise Bereiche der Folie unabhängig voneinander geschaltet werden. Somit können verschiedene individuelle Eindrücke erzeugt werden.
Fahrzeugleuchten können teilweise verschiedenen Bereiche aufweisen, die für verschiedene Lichtfunktionen, wie beispielsweise Blinker und/oder Rücklicht und/oder Schlusslicht, verwendet werden. Mit anderen Worten ist beispielsweise ein Bereich der Fahrzeugleuchte als Bremslicht ausgeführt und ein anderer Bereich als Blinker. Die Folie kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein Bereich, der beispielsweise für die Blinkfunktion verwendet wird, opak ist, während ein anderer Bereich der Folie, der beispielsweise für eine Rücklichtfunktion verwendet ist, transparent ist. Somit kann die Fahrzeugleuchte optisch beispielsweise zwischen einem Tiefeneindruck, das heißt einem 3-dimensionalen Eindruck, wenn die Folie transparent ist, und einem flächigen Eindruck, das heißt einem 2-dimensionalen Eindruck, wenn die Folie opak ist, umgeschaltet werden.
Es ist auch möglich, dass die Fahrzeugleuchte zumindest zwei optische Anordnungen aufweist. Insbesondere kann jedem Bereich der Fahrzeugleuchte, der eine Lichtfunktion ausführt, eine optische Anordnung zugeordnet sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die optische Anordnung zumindest zwei Lampen aufweist. Diese können insbesondere die gleiche Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte ausführen. Es ist jedoch auch denkbar, dass beide Lampen unterschiedliche Lichtfunktionen ausführen, z.B. kann eine Lampe eine Blinkfunktion ausführt, während eine weitere Lampe eine Bremslichtfunktion ausführt.
Die Projektion, die das Projektionsmodul auf der Folie abbilden kann, kann beispielsweise durch eine Smartphone App und/oder im Fahrzeug durch eine Anwendung in beispielsweise einer Multi-Media-Steuerung des Fahrzeugs konfiguriert werden. Mit anderen Worten kann ein Fahrer und/oder ein Insasse bestimmen, welche Symbole und/oder welchen Text und/oder welche Animation durch das Projektionsmodul der optischen Anordnung in der Fahrzeugleuchte oder an der Fahrzeugleuchte gezeigt wird. Das können beispielsweise verschiedene Farben sein, oder es können beispielsweise verschieden Informationen abgebildet werden. Es ist auch möglich bewegte Symbole und/oder Animationen und/oder Filme zu projizieren. Ist die Fahrzeugleuchte im Innenraum angeordnet, so kann beispielsweise das Wetter und/oder andere Informationen durch die optische Anordnung in der Fahrzeugleuchte für den Fahrer und/oder andere Insassen sichtbar sein. Es ist auch beispielsweise möglich, wenn die Fahrzeugleuchte eine Heckleuchte ist, dass der Fahrer und/oder ein anderer Insasse in dem Fahrzeug, an dem die optische Anordnung angeordnet ist, mit Fahrern, die hinter dem Fahrzeug fahren, kommuniziert. Mit anderen Worten können Texte in der Fahrzeugleuchte dargestellt werden und diese können beispielsweise von dem Fahrer und/oder den Insassen kontrolliert werden.
Falls mehrere optische Anordnungen in mehreren Fahrzeugleuchten eines Fahrzeugs angeordnet sind, beispielsweise, wenn jeweils eine optische Anordnung in den Frontscheinwerfer und/oder den Heckleuchten angeordnet sind, ist es möglich, dass Inhalte, insbesondere dynamische Inhalte, auf allen Fahrzeugleuchten gleichzeitig dargestellt werden. Alternativ ist es auch möglich, Inhalte, beispielsweise Animationen, um das Auto herum zu realisieren. Das heißt beispielsweise kann eine Animation in beispielsweise einer der Heckleuchten starten und von dort in eine beliebige Richtung, beispielsweise an die benachbarte Heckleuchte und/oder an einen Frontscheinwerfer, weitergegeben werden, so dass beispielsweise eine Animation aus der linken Heckleuchte nach rechts „hinaus läuft“ und in der rechten Heckleuchte von links „herein läuft“.
Des Weiteren kann die optische Anordnung auch zum Individualisieren von Firmenfahrzeugen und/oder Leih- und/oder Mietwagen eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Name und/oder ein Logo der Firma durch die optische Anordnung projiziert werden und/oder bei Annäherung eines Mieters an ein Mietfahrzeug kann beispielsweise der Name des Mieters eingeblendet werden.
Es ist auch möglich, dass automatisch der Name eines Filmes durch die optische Anordnung in der Fahrzeugleuchte dargestellt wird, der beispielsweise von dem Fahrer und/oder einem Insassen über eine App gebucht wurde, beispielsweise wenn man nach dem Kinobesuch zum Fahrzeug zurückkommt.
Des Weiteren ist vorzugsweise ein Fahrzeugscheinwerfer und/oder eine Fahrzeugleuchte und/oder eine Fahrzeuginnenbeleuchtung mit der optischen Anordnung vorgesehen, so dass der Scheinwerfer zumindest die normalen Lichtfunktionen, beispielsweise Abblendlicht und/oder Fernlicht ausführen kann und zusätzlich Lichtbilder, die durch das Projektionsmodul projiziert sind, darstellen kann.
Vorzugsweise kann die optische Anordnung eine Steuerung aufweisen, beispielsweise ein Lichtsteuergerät, über das die Fahrzeugleuchten, insbesondere die Fahrzeugscheinwerfer, die vorzugsweise eine optische Anordnung aufweisen, abhängig voneinander ansteuerbar sind und/oder durch die Steuerung aufeinander abgestimmt werden können.
Des Weiteren ist die optische Anordnung vorzugsweise in einem Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nichtautonomes oder teil-autonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein.
Die hier vorgestellten Aspekte können mit Vorteil auch für einen Anhänger (Trailer) angewendet werden.
Die mindestens eine Lichtquelle der des Projektionsmoduls und/oder der Lampe kann jeweils als eine Licht emittierende Diode (LED), und/oder als eine organische LED (OLED), und/oder als eine Laserdiode und/oder als ein nach einem Laser Activated Remote Phosphor (LARP)-Prinzip arbeitendes Leuchtmittel, und/oder als eine Halogenlampe, und/oder als eine Gasentladungslampe (High Intensity Discharge (HID)), und/oder in Verbindung mit einem nach einem Digital Light Processing (DLP)-Prinzip arbeitenden Projektor ausgebildet sein. Somit steht eine Vielzahl von Alternativen als eine Lichtquelle für die optische Anordnung zur Verfügung. Die Lichtquelle des Projektionsmoduls ist vorzugsweise eine RGB-Lichtquelle, sodass durch die optische Anordnung vorrichtungstechnisch einfach farbige Projektionen projizierbar sind. Bevorzugt emittieren die LED, die in der Lampe angeordnet ist, weißes Licht im genormten ECE-Weißfeld der Automobilindustrie, beispielsweise realisiert durch einen blauen Emitter und einen gelb/grünen Konverter. Die Lichtquelle der Lampe kann auch eine Matrix-LED-Anordnung sein.
In einem Verfahren mit der optischen Anordnung wird die schaltbare Folie derart geschaltet, dass diese opak und/oder transparent ist. In dem opaken Zustand ist eine Projektion durch das Projektionsmodul auf der Folie möglich.
Des Weiteren kann in dem Zeitraum, in dem die Folie von transparent nach opak oder von opak nach transparent übergeht, die Lampe, vorzugsweise durch das Rechenelement, zumindest gedimmt werden. Vorzugsweise wird die Lampe der optischen Anordnung schrittweise und/oder allmählich gedimmt, so dass sie, wenn die Folie von transparent nach opak übergeht, ausgeschaltet ist, wenn die Folie komplett opak ist. Des Weiteren wird die Lampe vorzugsweise schrittweise und/oder allmählich heller, wenn die Folie von opak nach transparent übergeht, so dass die Lampe vollständig angeschaltet ist, wenn die Folie transparent ist.
Erfindungsgemäß ist eine optische Anordnung für eine Fahrzeugleuchte vorgesehen, die zumindest eine Lampe und zumindest ein Projektionsmodul aufweist. Das Licht der Lampe und/oder das Licht des Projektionsmoduls strahlt vorzugsweise durch eine in der optischen Anordnung enthaltende schaltbare Folie. Die schaltbare Folie ist derart schaltbar, dass diese transparent oder opak ist. wobei, wenn die Folie opak ist eine Projektion auf der Folie durch das Projektionsmodul möglich ist. Des Weiteren ist ein Scheinwerfer mit einer optischen Anordnung und ein Fahrzeug mit einer optischen Anordnung vorgesehen. Zusätzlich ist ein Verfahren mit der optischen Anordnung vorgesehen.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Ansicht einer optischen Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Ansicht einer optischen Anordnung gemäß einem weiteren dritten Ausführungsbeispiel,
4a und 4b jeweils eine Draufsicht einer Fahrzeugleuchte mit der optischen Anordnung, und
5 ein Schaubild, das ein zeitliches Zusammenspiel eines Projektionsmoduls, einer schaltbaren Folie und einer Lampe aufzeigt.

1 zeigt eine optische Anordnung 1 mit zwei Lampen 2. Eine jeweilige Lampe 2 weist eine jeweilige Lichtquelle 4 auf, deren Licht in eine jeweilige Optik, hier eine Linse 6 einkoppelt. Die Lichtquelle 4 und die Linse 6 der jeweiligen Lampen 2 sind derart ausgebildet, dass eine Lichtfunktion, wie beispielsweise Abblendlicht und/oder Fernlicht und/oder Rücklicht und/oder eine Innenbeleuchtung, durch eine Fahrzeugleuchte 8, die die optische Anordnung 1 aufweist, möglich ist.
Des Weiteren kann die optische Anordnung 1 eine Leiterplatte 10 aufweisen, an der die Lichtquellen 4 der Lampen 2 angeordnet sind. An der Leiterplatte 10 kann zudem ein Projektionsmodul 12 angeordnet sein. Insbesondere kann eine Projektionsoptik 13 des Projektionsmoduls 12 in der Leiterplatte 10 integriert sein. Die Leiterplatte 10 kann beispielsweise eine Aussparung aufweisen, die die Projektionsoptik 13 aufnimmt. Das Projektionsmodul 12 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass emittiertes Licht auf einer schaltbaren Folie 14 auftrifft. Auch das Licht der Lampen 2 strahlt vorzugsweise auf die Folie 14. In diesem Beispiel ist ein Hauptabstrahlachse des Lichts des Projektionsmoduls 12 ca. rechtwinklig zu der Folie 14. Zudem ist die Leiterplatte 10 in etwa parallel zu der Folie 14 angeordnet.
Des Weiteren sind die Lampen 2 auf einer Ebene und/oder auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, wobei das Projektionsmodul 12 derart angeordnet ist, dass ein Strahlengang des Lichts, das von dem Projektionsmodul 12 emittiert wird, zwischen den Lampen 2 hindurch auf die Folie strahlt.
Das Licht des Projektionsmoduls 12 und der Lampen 2 wird gestreut, wenn die Folie 14 opak ist und wenn die Folie 14 transparent ist, scheint das Licht durch Folie 14 hindurch. Anschließend strahlt das Licht durch eine Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 hindurch. Mit anderen Worten ist die Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 der Folie nachgeschaltet. Die Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 kann beispielsweise eine Optik sein und/oder eine einfache transparente Abdeckung, um die optische Anordnung 1 vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Wind und/oder Wasser und/oder Schmutz, zu schützen. Mit anderen Worten ist die Folie 14 zwischen den Lampen 2 und der Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 angeordnet, wobei die Folie 14 näher an der Fahrzeugleuchtenabdeckung als an den Lampen 2 angeordnet ist und/oder an der Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 angeordnet ist. Des Weiteren ist die Folie 14 derart positioniert und/oder ist derart ausgebildet, dass sowohl das Licht der Lampen 2, als auch das Licht der Projektionsoptik 12 durch diese strahlt.
Die optische Anordnung kann auch noch ein Rechenelement aufweisen (nicht dargestellt).
In 2 ist eine optische Anordnung 18 aufgezeigt, die beispielsweise in einem Fahrzeug 20 angeordnet sein kann, das hier vereinfacht durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Die optische Anordnung 18 ist ähnlich aufgebaut, wie die optische Anordnung 1 der 1. Mit anderen Worten hat die optische Anordnung 18 ebenfalls zwei Lampen 2 ein Projektionsmodul 12, eine Leiterplatte 10, eine Folie 14 und eine Fahrzeugleuchtenabdeckung 16. Jedoch ist das Projektionsmodul 12 in diesem Fall nicht in die Leiterplatte 10 integriert, sondern die Leiterplatte 10 kann zwischen dem Projektionsmodul 12 und den Lampen 2 angeordnet sein. Die Leiterplatte 10 kann beispielsweise eine Aussparung aufweisen durch die das Licht des Projektionsmoduls 12 auf die Folie strahlt.
Zusätzlich weist die optische Anordnung 18 einen Sensor 22 auf. Dieser ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er eine spektrale Zusammensetzung von Licht 24 bestimmen kann, das beispielsweise Tageslicht und/oder künstliches Licht ist, das durch die Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 strahlt. Dazu ist der Sensor 22 zwischen der Leiterplatte 10 und der Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 angeordnet, so dass das Licht 24 durch die Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 scheint. Alternativ kann der Sensor 22 auch derart ausgebildet sein, dass über diesen die spektrale Zusammensetzung des Lichts 24 bestimmbar, das durch die Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 von außen her strahlt.
Des Weiteren weist die optische Anordnung 18 ein Rechenelement 26 auf, dass mit dem Sensor 22 in Verbindung ist, beispielsweise kabellos und/oder durch ein Kabel. Da die spektrale Zusammensetzung des Lichts 24 einen Einfluss darauf hat, wie ein Beobachter die Projektion, die durch das Projektionsmodul 12 auf die Folie 14 projiziert ist, wahrnimmt, kann das Rechenelement 26, das auch mit dem Projektionsmodul 12 kabellos und/oder mit Kabel verbunden ist, in Abhängigkeit der spektralen Zusammensetzung, die durch den Sensor 22 gemessen ist und/oder in Abhängigkeit der V-Lambda Kurve und/oder der V'-Lambda Kurve das Lichtbild anpassen. Somit kann gewährleistet werden, dass die Farben für einen Betrachter des Lichtbilds des Projektionsmoduls 12 immer farbecht sind.
Das Rechenelement 26 ist ebenfalls mit den Lampen 2 verbunden, um diese beispielsweise zu dimmen, wenn die Folie 14 opak ist und/oder wenn das Projektionsmodul 12 eingeschaltet ist.
In 3 ist eine optische Anordnung 28 aufgezeigt, die, wie auch die optische Anordnung 1 der 1, zwei Lampen 2, eine Leiterplatte 10, eine Folie 14, und eine Fahrzeugleuchtenabdeckung 16 aufweist. Ein Projektionsmodul 30 ist an der optischen Anordnung 28 derart angeordnet, dass ein Strahlengang des Lichts des Projektionsmoduls 30 unter einem anderen Winkel als 90° auf der Folie 14 auftrifft. Mit anderen Worten kann das Projektionsmodul 30 beliebig angeordnet sein, so lange das Licht des Projektionsmoduls 30 auf der Folie 14, insbesondere vollständig, auftrifft. Hier ist die das Projektionsmodul 30 derart angeordnet, das Licht des Projektionsmoduls zwischen einer der Lampen 2 und der Folie 14 hindurchscheint, um auf der Folie 14 aufzutreffen. Mit anderen Worten ist das Projektionsmodul 14 näher an der Folie 14 angeordnet, als die Lampen 2, und derart zu der Folie 14 positioniert, dass das Licht des Projektionsmoduls 12 zwischen Bereichen auf der Folie 14 auftrifft, in denen das Licht der Lampen 2 auftrifft. Eine Bildverzerrung, die durch die schräge Anstellung des Projektionsmoduls 30 zu der Folie 14 entsteht, kann ausgeglichen werden.
In 4a ist eine Fahrzeugleuchte 32 dargestellt, die beispielsweise eine Heckleuchte ist. In der 4a ist eine Folie 34, die normalerweise nicht sichtbar ist, durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Folie 34 ist hinter einer Fahrzeugleuchtenabdeckung 36 angeordnet. Die Fahrzeugleuchtenabdeckung 36 ist die eines ganz gewöhnlichen Scheinwerfers und/oder einer ganz gewöhnlichen Fahrzeugleuchte.
Die Folie 34 ist in diesem Fall transparent geschaltet, das heißt sie ist für Licht, das beispielsweise von einer Lampe und/oder einem Projektionsmodul emittiert ist, ungebrochen und/oder ungestreut passierbar. Das Projektionsmodul und/oder die Lampe sind in dieser Abbildung nicht zu sehen, sie können jedoch ähnlich angeordnet sein, wie das Projektionsmodul 12 und die Lampen 2 der 1.
In der 4b ist die Folie 34 opak geschaltet und das Projektionsmodul ist eingeschaltet und projiziert auf die Folie 36 die Projektion „OSRAM Continental“. Die Lampe, die in der Fahrzeugleuchte 32 integriert ist, um normale Lichtfunktionen, wie beispielsweise Bremslicht und/oder Abblendlicht zu realisieren, kann in dem Beispiel, das in 4b gezeigt ist, an- oder ausgeschaltet sein.
In 5 ist beispielhaft ein zeitlicher Ablauf eines Ein- und/oder Ausschalten einer Lampe, beispielsweise der Lampen 2 der 1, und eines Ein- und/oder Ausschalten des Projektionsmoduls, beispielsweise des Projektionsmoduls 12 der 1, und eines Übergehens einer Folie von transparent zu opak oder umgekehrt, beispielsweise der Folie 14 der 1, dargestellt. Ein erster Graph zeigt einen Verlauf eines Dimmens der Lampe. Der zweite Graph zeigt ein Opak-Schalten und ein Transparent-Schalten der Folie und ein dritter Graph zeigt ein Ein- und Ausschalten des Projektionsmoduls. In einem ersten Zeitraum 38 ist die Lampe eingeschaltet, die Folie transparent und das Projektionsmodul ausgeschaltet, das heißt die optische Anordnung, wie beispielsweise die optische Anordnung 1 der 1, führt vorzugsweise eine normale Lichtfunktion, wie beispielsweise Abblendlicht und/oder Fernlicht, aus. In einem zweiten Zeitraum 40 wird die Lampe langsam, das heißt allmählich oder stufenweise, gedimmt und die Folie wird allmählich opak. In diesem Zeitraum ist das Projektionsmodul weiterhin ausgeschaltet. In einen Zeitraum 42 ist die Lampe vollständig ausgeschaltet, die Folie ist vollständig opak und das Projektionsmodul ist eingeschaltet. Das heißt, das Projektionsmodul erzeugt in dem Zeitraum 42 eine Projektion auf der Folie. Dann, wenn das Projektionsmodul in einem weiteren Zeitraum 44 ausgeschaltet wird, wird die Folie transparent und die Lampe wird langsam oder stufenweise oder allmählich heller. In einem weiteren Zeitraum 46 ist das Projektionsmodul weiterhin ausgeschaltet, die Folie ist vollständig transparent und die Lampe wieder vollständig eingeschaltet.
Bezugszeichenliste

1, 18, 28: Optische Anordnung
2: Lampe
4: Lichtquelle
6: Linse
8, 32: Fahrzeugleuchte
10: Leiterplatte
12, 30: Projektionsmodul
14, 34: Folie
16, 36: Fahrzeugleuchtenabdeckung
20: Fahrzeug
22: Sensor
24: Licht
26: Rechenelement
38 bis 46: Zeitraum

Claims

Optische Anordnung für eine Fahrzeugleuchte (8, 32) mit zumindest einer Lampe (2) und mit zumindest einem Projektionsmodul (12, 30), dadurch gekennzeichnet, dass der Lampe (2) und dem Projektionsmodul (12, 30) zumindest eine schaltbare Folie (14, 34) nachgeschaltet ist, durch die das Licht der Lampe (2) und/oder des Projektionsmoduls (12, 30) strahlbar ist, wobei die schaltbare Folie (14, 34) derart ausgestaltet ist, dass diese transparent oder opak schaltbar ist, wobei, wenn die Folie (14, 34) opak ist, über das Projektionsmodul (12, 30) eine Projektion auf die Folie (14, 34) aufbringbar ist.
Optische Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei diese einen Sensor (22) aufweist, der dazu konfiguriert ist, eine spektrale Zusammensetzung von Tageslicht (24) und/oder künstlichem Licht (24) zu bestimmen, das eine menschliche Wahrnehmung der Projektion durch das Projektionsmodul (12, 30) auf der Folie (14, 34) beeinflusst.
Optische Anordnung gemäß Anspruch 2, wobei diese ein Rechenelement (26) aufweist, das dazu konfiguriert ist, ein Lichtbild des Projektionsmoduls (12, 30) abhängig von Sensordaten des Sensors (22) und/oder abhängig einer V-Lambda Kurve und/oder einer V'-Lambda Kurve anzupassen.
Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Projektionsmodul (12, 30) derart ausgebildet ist, dass ein Verhältnis zwischen einer Bilddiagonalen D des von dem Projektionsmodul (12, 30) projizierten Lichtbildes auf der Folie (14, 34) und einem Abstand A des Projektionsmoduls (12, 30) von der Folie (14, 34) mindestens größer als 1 ist (D/A > 1).
Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Strahlengang der Strahlung des Projektionsmoduls (12, 30) einen Winkel ungleich 90 ° zu der Folie (14, 34) aufweist.
Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Rechenelement (26) dazu konfiguriert ist, die Lampe (2) zumindest zu dimmen, wenn das Projektionsmodul (12, 30) eingeschaltet ist.
Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lampe (2) zumindest eine Lichtquelle (4) und zumindest eine Optik (6) aufweist.
Optische Anordnung gemäß Anspruch 1 bis 7, wobei das Projektionsmodul (12, 30) zumindest eine Lichtquelle und/oder zumindest einen räumlichen Modulator für Licht und/oder eine Bildmaske und/oder eine Projektionsoptik aufweist.
Optische Anordnung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei diese zumindest eine Leiterplatte (10) aufweist, wobei auf dieser die Lichtquelle (4) der Lampe (2) und/oder die Lichtquelle des Projektionsmoduls (12, 30) angeordnet ist.
Optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Folie (14, 34) an einer Fahrzeugleuchtenabdeckung (16, 36) angeordnet ist.
Fahrzeugleuchte mit zumindest einer optischen Anordnung (1, 18, 28) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Fahrzeug mit zumindest einer optischen Anordnung (1, 18, 28) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren mit der optischen Anordnung (1, 18, 28) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die schaltbare Folie (14, 34) derart geschaltet wird, dass diese opak oder transparent ist, wobei im opaken Zustand eine Projektion durch das Projektionsmodul (12, 30) auf der Folie (14, 34) aufbringbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei zumindest in einem Zeitraum, in dem die Folie (14, 34) von transparent nach opak oder von opak nach transparent übergeht und/oder zumindest in einem Zeitraum, in dem das Projektionsmodul (12, 30) eingeschaltet ist, die Lampe (2) zumindest gedimmt wird.