DE102019125290A1

DE102019125290A1 - Optische Vorrichtung, Anordnung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019125290A1
Application number: DE102019125290.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hartmann; Sergey Khrushchev
Original assignee: Osram Continental GmbH
Current assignee: Plastic Omnium Lighting Systems GmbH
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2021-03-25
Also published as: WO2021052837A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, die zumindest eine Lichtquelle und zumindest einen Lichtleiter aufweist, wobei das Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter einkoppelbar ist und eine Querschnittsform einer Auskoppelseite des Lichtleiters einem Zeichen entspricht, das durch die optische Vorrichtung in eine Ebene senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des Lichts der optischen Vorrichtung projizierbar ist. Des Weiteren ist eine Anordnung mit der optischen Vorrichtung geschaffen und ein Fahrzeug mit der optischen Vorrichtung und/oder der Anordnung.

Description

Die Erfindung geht aus von einer optischen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung mit der optischen Vorrichtung und einem Fahrzeug mit der optischen Vorrichtung und/oder der Anordnung.
Statische Projektoren werden verwendet, um ein konstantes Abbild auf einer Projektionsebene zu erzeugen. Eine Projektionsebene kann eine beliebige Fläche, beispielsweise eine Wand, eine Straße oder auch ein Boden, beispielsweise in einem Einkaufzentrum, sein. Ein herkömmlicher Projektor weist gewöhnlich eine Lichtquelle, eine Optik zum Sammeln des Lichts, einen Modulator, beispielsweise eine Bildmaske oder ein GOBO (Graphical Optical Blackout), und eine Projektionsoptik auf. Die Optik hat beispielsweise die Aufgabe das Licht der Lichtquelle auf die Bildmaske oder das GOBO zu lenken und dieses auszuleuchten, so dass durch die Projektionsoptik ein Negativ bzw. Abbild der Bildmaske und/oder des GOBOs projizierbar ist. Im Automobilbereich werden die Projektoren beispielsweise eingesetzt, um Firmenlogos und/oder Informationen auf den Boden zu projizieren. Dabei sind die Projektoren beispielsweise in einer Fahrzeugtür und/oder in einem Schweller und/oder in einem Außenspiegel verbaut.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vorrichtungstechnisch einfache und kostengünstige optische Vorrichtung zu schaffen über die ein Zeichen projizierbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine vorrichtungstechnisch einfache und kostengünstige Anordnung mit der optischen Vorrichtung und ein vorrichtungstechnisch einfaches und kostengünstiges Fahrzeug mit der optischen Vorrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe hinsichtlich der optischen Vorrichtung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Aufgabe hinsichtlich der Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12. Die Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugs wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist eine optische Vorrichtung mit zumindest einer Lichtquelle vorgesehen. Das Licht der Lichtquelle koppelt in eine Einkoppelseite eines Lichtleiters ein. Mit anderen Worten ist der Lichtleiter der Lichtquelle nachgeschaltet. Des Weiteren ist der Lichtleiter derart ausgebildet, dass eine Querschnittsform der Auskoppelseite einem Zeichen und/oder einem Symbol entspricht. Dieses Zeichen kann durch die optische Vorrichtung in eine Ebene senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des Lichts der optischen Vorrichtung projizierbar sein.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist es, dass die optische Vorrichtung sehr kostengünstig ausführbar ist, da beispielsweise im Vergleich zu herkömmlichen Projektoren keine Bildmaske notwendig ist. Da die Bildmasken eines der teuersten Komponenten eines herkömmlichen Projektors ist, kann die optische Vorrichtung erheblich kostengünstiger sein. Die Funktion der Bildmaske und der Optik, die in herkömmlichen Projektoren das Licht der Lichtquelle zu der Bildmaske führt, kann durch den Lichtleiter erfüllt werden. Dies ist vorteilhaft, da somit die Gesamteffizienz der optischen Vorrichtung gegenüber einem herkömmlichen Projektor erhöht sein kann, da bei einem herkömmlichen Projektor, um ein Zeichen durch die Bildmaske zu erzeugen, Licht durch die Bildmaske absorbiert wird, da die Beleuchtungsoptik eines herkömmlichen Projektors die Bildmaske gleichmäßig ausleuchtet. Mit anderen Worten wird bei einem herkömmlichen Projektor das Licht der Lichtquelle teilweise durch die Bildmaske und/oder das GOBO abgeschirmt und/oder absorbiert, so dass nicht das gesamte Licht der Lichtquelle projiziert wird. Durch die optische Vorrichtung gemäß dieser Erfindung kann jedoch das gesamte Licht, das durch die Lichtquelle emittiert ist, projiziert werden und somit ist eine Effizienz der optischen Vorrichtung besonders hoch. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass die optische Vorrichtung sehr kompakt ausführbar ist. Mit anderen Worten ist eine Länge der optischen Vorrichtung in der Hauptabstrahlrichtung der optischen Vorrichtung gegenüber herkömmlichen Projektoren klein, da die Optik, die das Licht zur Bildmaske führt weggelassen wird.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Licht der Lichtquelle unbeeinflusst und/oder direkt in den Lichtleiter einkoppelbar ist. Mit anderen Worten ist vorzugsweise keine Linse und/oder Optik und/oder ein anderes optisches Element, das das Licht der Lichtquelle beeinflusst, zwischen der Lichtquelle und dem Lichtleiter angeordnet. Elemente, die das Licht nicht beeinflussen, wie beispielsweise eine einfache transparente Scheibe und/oder ähnliches, können zwischen der Lichtquelle und dem Lichtleiter angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft, da somit die optische Vorrichtung besonders kostengünstig ausführbar ist, da kein komplexes optisches Element zwischen der Lichtquelle und dem Lichtleiter angeordnet ist.
Des Weiteren kann eine Querschnittsform des Lichtleiters, die senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung oder Hauptstrahlrichtung der optischen Vorrichtung betrachtet ist, in einer Strahlungsrichtung des Lichts verändert sein. Das heißt die Querschnittsform der Einkoppelseite des Lichtleiters kann beispielsweise ungleich wie eine Querschnittsform der Auskoppelseite des Lichtleiters ausgebildet sein. Die Veränderung von der Querschnittsform der Auskoppelseite zu der Querschnittsform der Einkoppelseite ist vorzugsweise nicht abrupt, sondern erfolgt allmählich und/oder stufenweise, vorzugsweise über die gesamte Länge, des Lichtleiters. Mit anderen Worten wird eine Querschnittsform der Einkoppelseite allmählich oder stufenweise, insgesamt über die gesamte Länge des Lichtleiters in Strahlungsrichtung, in die Querschnittsform der Auskoppelseite überführt. Dies ist vorteilhaft, da somit eine Effizienz der optischen Vorrichtung groß ist.
Des Weiteren ist eine Einkoppelseite des Lichtleiters derart ausgebildet, dass insbesondere das gesamte Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter einkoppelbar ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da somit die optische Vorrichtung besonders effizient sein kann. Insbesondere kann dazu beispielsweise eine Querschnittsform der Einkoppelseite der Lichtquelle angepasst sein und/oder ein Abstand zwischen einer Abstrahlfläche der Lichtquelle und dem Lichtleiter kann angepasst sein, sodass die Effizienz hoch ist.
Damit das gesamte Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter einkoppelbar ist, ist die Querschnittsform der Einkoppelseite des Lichtleiters der Querschnittsform einer Abstrahlfläche der Lichtquelle vorzugsweise angepasst. Ist die Lichtquelle beispielsweise eine LED (Light emitting Diode) mit einer viereckigen und/oder quadratischen Abstrahlfläche, so kann eine Querschnittsform der Einkoppelseite ebenfalls quadratisch und/oder viereckig sein. Ist der Lichtleiter etwas von der Lichtquelle entfernt angeordnet, so kann die Einkoppelseite des Lichtleiters vorzugsweise etwas größer ausgebildet sein, als die Abstrahlfläche der Lichtquelle, so dass vorzugsweise das gesamte Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter eintreten kann. Mit anderen Worten können die Einkoppelseite des Lichtleiters und die Abstrahlfläche der Lichtquelle eine unterschiedliche Größe aufweisen, jedoch eine gleiche Querschnittsform.
Vorzugsweise weist der Lichtleiter zumindest einen Flansch auf, der aus dem gleichen Material wie der Lichtleiter gebildet sein kann. Des Weiteren erstreckt sich der Flansch insbesondere in einer Richtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung der optischen Vorrichtung. Dies ist vorteilhaft, da somit der Lichtleiter leicht durch den Flansch befestigbar ist, beispielsweise an einer Halterung der optischen Vorrichtung, und insbesondere über den Flansch leicht auszurichten ist. Des Weiteren ist der Flansch insbesondere von der Einkoppelseite beabstandet.
Dies ist vorteilhaft, da sich somit die Querschnittsform der Einkoppelseite des Lichtleiters nicht durch den Flansch vergrößert und somit die Effizienz besser ist, da bei einer Querschnittsverkleinerung des Lichtleiters in der Hauptabstrahlrichtung Licht aus dem Lichtleiter austreten kann und nicht bis zur Auskoppelseite führbar ist. Aus einem kleineren Querschnitt kann dagegen alles Licht in einen größeren Querschnitt übertreten. Vorzugsweise ist der Flansch an der Auskoppelseite des Lichtleiters angeordnet. Mit anderen Worten schließt sich der Flansch in einer Hauptstrahlungsrichtung an die Auskoppelseite an. Dies ist vorteilhaft, da somit durch den Flansch eine Lichtdichte, die aus dem Lichtleiter austritt, reduzierbar ist und somit das Licht stärker an der Auskoppelseite gestreut ist, so dass ein Lichtbild der optischen Vorrichtung etwas größer erscheinen kann.
Vorzugsweise weist der Lichtleiter zumindest einen TIR (Total Internal Reflection)-Bereich auf. Insbesondere ist eine Fläche des Lichtleiters, die nicht die Einkoppelseite und/oder die Auskoppelseite ist, ein TIR-Bereich, sodass vorzugsweise das gesamte Licht, das in die Einkoppelseite einkoppelt zu der Auskoppelseite geleitet ist. Dies ist vorteilhaft, da somit das Licht der Lichtquelle hocheffizient durch den Lichtleiter geleitet sein kann.
Des Weiteren weist die optische Vorrichtung vorzugsweise zumindest eine Optik auf, insbesondere eine Projektionsoptik, die dem Lichtleiter im Strahlengang nachgeschaltet ist. Mit anderen Worten kann das Licht, dass von dem Lichtleiter auskoppelt in eine Einkoppelseite der Optik einkoppelbar sein, so dass das projizierte Zeichen insbesondere auf einer Projektionsfläche ein scharfes Bild erzeugt und ausreichend groß ist und/oder eine Größe entsprechend einem Anwendungsfall der optischen Vorrichtung aufweist.
Durch die Optik kann zusätzlich eine Position des projizierten Zeichens verändert werden, indem die Optik beispielsweise dezentriert zu einer Hauptachse eines Strahlengangs des Lichts in dem Lichtleiter angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Optik dezentriert zu dem Lichtleiter angeordnet sein, so dass das Licht durch die Optik derart beeinflusst ist, dass das Zeichen an eine gewünschte Position projiziert ist. Dies ist vorteilhaft, da aus bauraumtechnischen Gründen es teilweise nicht möglich ist, die optische Vorrichtung derart zu platzieren, dass das projizierte Zeichen mit einer zentrierten Optik auf die gewünschte Position projiziert ist. Mit anderen Worten kann somit die optische Vorrichtung flexibel positioniert werden und die Projektion des Zeichens erfolgt trotzdem an einer gewünschten Position.
Des Weiteren kann eine Projektionsebene der optischen Vorrichtung, auf die das Zeichen projiziert werden kann, sowohl senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des Lichts der optischen Vorrichtung sein, als auch ungleich 90° und/oder kleiner als 90° zu der Hauptabstrahlrichtung des Lichts der optischen Vorrichtung sein. Ist die Projektionsebene ungleich 90° zu der Hauptabstrahlrichtung, so entspricht eine Form des projizierten Zeichens nicht der Querschnittsform der Auskoppelseite, sondern das Zeichen, das projiziert ist, ist verzerrt gegenüber dem Zeichen, das die Querschnittsform der Auskoppelseite hat.
Daher ist es vorteilhaft, wenn vorzugsweise eine Verzerrung durch ein entsprechendes Ausbilden der Querschnittsform der Auskoppelseite kompensiert ist, wenn die Projektionsebene mit einem Winkel ungleich 90° zu der Abstrahlrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise kann eine Projektion des Zeichens in einem Winkel von ungefähr 35° zu der Hauptabstrahlrichtung der optischen Vorrichtung erfolgen. Beispielsweise kann ein Abstand der Projektionsebene von der optischen Vorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Projektionsebene ca. 70 cm betragen kann und in einer Richtung parallel zu der Projektionsebene ca. 100 cm.
Die Querschnittsform der Auskoppelseite des Lichtleiters, das heißt das Zeichen, kann beispielsweise einen Chevron und/oder einem anderen graphischen Zeichen entsprechen.
Vorzugsweise weist die optische Vorrichtung zumindest eine Apertur, die beispielsweise eine Lochblende ist, auf, die der Optik nachgeschaltet ist. Mit anderen Worten strahlt das Licht von dem Lichtleiter in die Optik ein und nachdem das Licht aus der Optik ausgekoppelt ist, strahlt das Licht vorzugsweise durch die Apertur. Weist die optische Vorrichtung keine Optik auf, so kann das Licht auch von dem Lichtleiter direkt in die Apertur einstrahlen. Die Apertur ermöglicht ein besonders scharfes und qualitativ hochwertiges projiziertes Zeichen. Mit anderen Worten sind eine Bildqualität und eine Schärfe des projizierten Zeichens durch die Apertur besonders gut.
Alternativ oder zusätzlich kann die optische Vorrichtung eine zumindest teilweise transparente Schicht aufweisen, die vorzugsweise der Apertur und/oder, falls die optische Vorrichtung keine Apertur aufweist, der Optik nachgeschaltet ist. Die zumindest teilweise transparente Schicht kann beispielsweise eine Abdeckung sein, die den restlichen Komponenten der optischen Vorrichtung nachgeschaltet sein kann, damit diese vor äußeren Witterungsumständen, das heißt vor Wind und/oder Wasser und/oder Dreck geschützt sind. Ist die optische Vorrichtung in einem Fahrzeug angeordnet, so kann die Schicht beispielsweise eine Abdeckung eines Scheinwerfers sein. Weist die optische Vorrichtung keine Optik und/oder keine Apertur auf, so kann die Schicht auf dem Lichtleiter nachgeschaltet sein. Es ist außerdem denkbar, dass die Schicht zumindest teilweise linsenartig ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die optische Vorrichtung derart ausgebildet, dass das projizierte Zeichen auf einer Projektionsebene, die insbesondere eine Entfernung von ungefähr 120 cm zur optischen Vorrichtung hat, eine Größe von ca. 20 cm haben kann.
Vorzugsweise hat die optische Vorrichtung in der Hauptabstrahlrichtung eine Länge von 23 mm, wenn die optische Vorrichtung die Lichtquelle und den Lichtleiter und/oder die Optik und/oder die Apertur und/oder die transparente Schicht aufweist.
Die Lichtquelle ist vorzugsweise eine LED (light emitting diode), die eine rechteckige Abstrahlfläche haben kann und somit besonders für die Verwendung in der optischen Vorrichtung geeignet ist. OSRAM bietet solche Leuchtdioden beispielsweise unter den Markenbezeichnungen OSLON, OSTAR, Osconiq und Duris an. Die Leuchtdioden können direkt emittierend sein, oder einen Konversionsleuchtstoff aufweisen. Die Leuchtdioden können weißes oder farbiges Licht emittieren. Die Leuchtdioden können als Hochleistungs-LED ausgeführt sein mit einer Leistungsaufnahme von bis zu einigen Watt bei gleichzeitig hohen Konversionseffizienten (Lumen pro Watt lm/W). Die lichtemittierenden Flächen können quadratisch, zum Beispiel 1 x 1 mm² oder 2 x 2 mm², oder rechteckig sein. Des Weiteren zeichnen sich Hochleistungs-LED durch eine hohe Leuchtdichte und eine sehr gute Leuchtdichtehomogenität über der Abstrahlfläche aus. Eine LED kann auch als eine Anordnung von farbigen Leuchtchips (RGB-LED) aufgebaut sein und somit eine Farbsteuerung ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lichtquelle 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)) ausgebildet sein. Somit steht eine Vielzahl von Alternativen als eine Lichtquelle für die erfindungsgemäße optische Vorrichtung zur Verfügung.
In einem Ausführungsbeispiel kann die optische Vorrichtung derart ausgebildet sin, dass das projizierte Zeichen eine Beleuchtungsstärke von ungefähr 1300 lux hat, wenn die Lichtquelle einen Lichtstrom von ca. 230 lm hat.
Es ist möglich, dass in die Auskoppelseite des Lichtleiters der optischen Vorrichtung, deren Querschnittsform einem Zeichen entspricht, ein weiteres Zeichen und/oder ein weiteres Symbol ausgespart ist. Mit anderen Worten kann die Querschnittsform des Lichtleiters beispielsweise einem Vieleck oder einem anderen Symbol entsprechen und ein weiteres Zeichen und/oder die Umrisse eines weiteren Zeichens kann in der Auskoppelseite ausgebildet oder ausgespart sein. Das weitere Zeichen kann beispielsweise in den Lichtleiter gefräst sein und/oder in den Lichtleiter eingedrückt sein. Die Tiefe des Zeichens in der Auskoppelseite kann 0,2 mm bis 0,8 mm, insbesondere 0,5 mm, betragen. Eine Entformungsschräge des ausgesparten Zeichens kann 2 ° bis 8 °, insbesondere 5 °, betragen. Das Licht der Lichtquelle, das von der Einkoppelseite zu der Auskoppelseite des Lichtleiters geführt ist, wird an der Auskoppelseite in dem ausgesparten Zeichen vorzugsweise nicht in Richtung der Hauptabstrahlrichtung der optischen Anordnung geführt, sondern das Licht kann senkrecht und/oder mit einem stumpferen Winkel zu der Hauptabstrahlrichtung aus dem Bereich mit dem ausgesparten Zeichen aus der Auskoppelseite austreten. Dies kann dazu führen, dass das Lichtbild senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung, das von der optischen Vorrichtung erzeugt ist, das Zeichen abbildet, das der Querschnittsform des Lichtleiters entspricht. In diesem Zeichen kann ein weiteres Zeichen dargestellt sein, das dem ausgesparten Zeichen entspricht. Das ausgesparte Zeichen wird sichtbar, da kein oder im Wesentlichen kein Licht in diesem Bereich auftrifft, da dieses ungleich der Hauptabstrahlrichtung der optischen Vorrichtung aus der Auskoppelseite im Bereich des ausgesparten Zeichens auskoppelt. Dies ist vorteilhaft, da somit kostengünstig und vorrichtungstechnisch einfach ein Zeichen in einem Zeichen projizierbar ist. Beispielsweise kann somit ein Logo eines Herstellers, insbesondere eines Automobilherstellers, leicht in ein leuchtendes Lichtbild, das beispielsweise ein Chevron ist, integriert sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass auf der Auskoppelfläche des Lichtleiters eine Erhebung vorgesehen ist, die in ihrer Form einem weiteren Zeichen entspricht. Damit im Lichtbild das Zeichen, das in der Form der Erhebung entspricht, gut sichtbar ist, kann vorzugsweise die Auskoppelseite, die nicht erhoben ist, als ein Lambert-Strahler ausgebildet sein. Dies ist vorteilhaft, da ein Lichtbild erzeugt werden kann, dass einen starken Kontrast hat. Mit anderen Worten ist das Zeichen, das durch die Erhebung erzeugt ist, im Lichtbild heller, als das Zeichen, dass über das Licht erzeugt ist, das über die restliche Auskoppelseite auskoppelt. Um einen Kontrast zu erzeugen ist es auch möglich die Austrittsseite, insbesondere die nicht erhoben ist, mit einer Vielzahl von Prismen zu versehen. Ein Querschnitt des jeweiligen Prismas kann dreieckig sein, wobei dieses vorzugsweise einen Winkel von 90 ° aufweist und gleichschenklig aufgebaut sein kann. Insbesondere weisen die Seiten des dreieckigen Prismas, die von der Auskoppelseite auskragen, einen 90 ° Winkel zueinander auf. Es ist auch möglich, dass die Seiten, die aus der Auskoppelseite auskragen, einen jeweiligen Winkel von 45 ° zueinander aufweisen, wobei diese Seiten vorzugsweise nicht gleich lang ausgebildet sind. Mit anderen Worten kann zumindest eine Seite eines jeweiligen Prismas einen 90 ° Winkel zu der Oberfläche der Auskoppelseite aufweisen, während eine weitere Seite einen 45 ° Winkel zu der Oberfläche der Auskoppelseite aufweist. Auch 60 ° Prismen können auf der Auskoppelseite angeordnet sein, um den Kontrast in dem Lichtbild zu erhöhen, wobei die Seiten, die von der Auskoppelseite auskragen gleich lang sind. Des Weiteren können pyramidenförmige Prismen auf der Auskoppelseite angeordnet sein, wobei die jeweiligen Pyramidenseiten einen 60 ° Winkel zueinander aufweisen und die Grundfläche der Pyramidenform viereckig ist. Um den Kontrast weiter zu erhöhen, kann der Teil der Auskoppelseite, der keine Erhebung aufweist, auch mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen sein, insbesondere TiO₂.
Es ist zudem eine Anordnung vorgesehen, die zumindest zwei optische Vorrichtungen aufweist. Ist die Anordnung beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet, so kann die Anordnung zumindest drei optische Vorrichtungen aufweisen und diese kann beispielsweise zum Projizieren von Blinkersymbolen und/oder Warnsymbolen neben dem Fahrzeug verwendet werden. Des Weiteren kann auch ein dynamisches Rückfahrlicht durch die Anordnung projizierbar sein.
Zumindest eine der optischen Vorrichtungen kann vorzugsweise unabhängig von einer anderen optischen Vorrichtung ein- und ausgeschaltet werden. Dies ist vorteilhaft, da die Anordnung somit Zeichen in einer dynamischen Abfolge projizieren kann.
Vorzugsweise ist zumindest die Querschnittsform der Auskoppelseite und/oder die Optik und/oder die Apertur und/oder die Lichtquelle einer der optischen Vorrichtungen der Anordnung unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise kann die Optik unterschiedlich ausgebildet und/oder angeordnet sein, sodass die jeweilige Position des projizierten Zeichens einstellbar ist, so dass diese passend für einen Anwendungsfall ist, und/oder die jeweilige Größe des jeweiligen projizierten Zeichens der optischen Vorrichtung sich von der Größe eines anderen projizierten Zeichens unterscheiden kann.
Des Weiteren kann eine der optischen Vorrichtungen derart ausgebildet sein, sodass diese ihr Lichtbild auf eine unterschiedliche Projektionsebene projiziert. Mit anderen Worten kann beispielsweise durch einen Entfernungssensor bestimmt werden, wie weit eine Projektionsebene, beispielsweise ein Straßenabschnitt, wenn die Anordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist, von der Anordnung entfernt ist, und je nach gemessener Entfernung kann eine der optischen Vorrichtungen eingeschaltet sein, so dass das projizierte Zeichen zu jeder Zeit scharf ist und die Qualität somit sehr hoch ist.
Des Weiteren sind vorzugsweise die optischen Vorrichtungen benachbart zueinander angeordnet. Insbesondere sind die optischen Vorrichtungen eng benachbart zueinander angeordnet. Dies ist vorteilhaft, dass somit die Anordnung sehr kompakt in der Richtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung der Anordnung sein kann. Des Weiteren können die optischen Vorrichtungen beispielsweise einen gemeinsamen Flansch aufweisen, das heißt die Lichtleiter sind vorzugsweise durch einen gemeinsamen Flansch verbunden. Alternativ oder zusätzlich können die Optiken der optischen Vorrichtungen aus einem Stück gebildet sein. Dies ist vorteilhaft, da die optischen Vorrichtungen somit noch kompakter in der Richtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung angeordnet sein können. Des Weiteren sind die optischen Vorrichtungen somit in der Hauptabstrahlrichtung nicht versetzt angeordnet, sodass die Anordnung in der Hauptabstrahlrichtung ebenfalls kompakt ist.
Damit die Anordnung mit den optischen Vorrichtungen in der Richtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung kompakt sein kann und die jeweiligen Zeichen, die auf der Projektionsebene durch die jeweiligen optischen Vorrichtungen projiziert sind, trotzdem einen gewünschten Abstand aufweisen, insbesondere 20 cm, kann zumindest die Optik einer der optischen Vorrichtungen dezentriert zu einer Hauptachse eines Strahlengangs des Lichts eines jeweiligen Lichtleiters ausgerichtet sein. Somit kann das Zeichen, das durch diese optische Vorrichtung projiziert ist, von einem anderen Zeichen, das durch eine andere optische Vorrichtung projiziert ist, einen vorbestimmten und/oder gewünschten Abstand haben.
Des Weiteren sind benachbarte optische Vorrichtungen insbesondere optisch entkoppelt. Das heißt, die Lichtleiter und/oder eine jeweilige Optik können nah aneinander angeordnet sein, sind jedoch vorzugsweise durch zumindest einen Luftspalt getrennt, so dass Licht einer optischen Vorrichtung nicht in eine andere optische Vorrichtung einkoppelt. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, dass ein optisches Übersprechen zwischen benachbarten optischen Vorrichtungen nicht stattfindet. Vorzugsweise weisen dazu die Lichtleiter und/oder die Optiken einer jeweiligen optischen Vorrichtung eine jeweilige TIR-Oberfläche auf, so dass das Licht, das in den Lichtleiter und/oder die Optik einkoppelt nicht seitlich, das heißt in einer Richtung, die nicht der Hauptabstrahlrichtung des Lichts der jeweiligen optischen Vorrichtung entspricht, aus dem Lichtleiter und/oder der Optik auskoppelt. Somit projiziert eine zu einer eingeschalteten optischen Vorrichtung benachbarte optische Vorrichtung kein Lichtbild. Wird ein Übersprechen nicht verhindert, so kann eine zu einer eingeschalteten optischen Vorrichtung benachbarte optische Vorrichtung ein Lichtbild projizieren, obwohl diese ausgeschaltet ist, da das Licht der benachbarten optischen Vorrichtung in diese einkoppeln kann. Wird ein optisches Übersprechen der optischen Vorrichtungen verhindert, so kann eine jeweilige optische Vorrichtung ein Zeichen mit starkem Kontrast projizieren und somit kann beispielsweise ein dynamischer Blinker durch die Anordnung projiziert werden, indem die Lichtquellen der optischen Vorrichtung umlaufend, das heißt in einer gewissen Reihenfolge, ein- und ausgeschaltet werden. Dadurch, dass die benachbarten optischen Vorrichtungen optisch entkoppelt sind, ist es möglich, dass die einzelnen Zeichen gezielt ein- und ausgeschaltet werden können und Licht einer optischen Vorrichtung somit nicht ein benachbartes Zeichen einer benachbarten optischen Vorrichtung ungewollt projizieren kann. Mit anderen Worten leuchtet eine jeweilige optische Vorrichtung der Anordnung jeweils einen bestimmten Teilbereich einer gesamten Projektion der Anordnung aus. Sind die optischen Vorrichtungen, die jeweils eine Lichtquelle und einen Lichtleiter aufweisen, optischen Entkoppelt, so können die optischen Vorrichtungen eine gemeinsames optisches Element, insbesondere eine abbildende Linse, aufweisen, die den Lichtleitern der optischen Vorrichtungen nachgeschaltet ist.
Die optischen Vorrichtungen sind vorzugsweise in gleicher Höhe, das heißt in einer Ebene, die parallel zu der Richtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung ist, angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da somit beispielsweise die Flansche der optischen Vorrichtungen, und/oder die Lichtleiter mit den Flanschen der optischen Vorrichtungen zusammen und/oder aus einem Stück herstellbar sind. Alternativ oder zusätzlich können auch die Optiken aus einem Stück herstellbar sein, wenn die optischen Vorrichtungen der Anordnung in gleicher Höhe angeordnet sind.
Vorzugsweise kann zumindest die Lichtquelle einer der optischen Vorrichtungen Licht mit einer unterschiedlichen Farbe emittieren. Mit anderen Worten ist es möglich, dass eine jeweilige optische Vorrichtung ein Zeichen mit einer jeweiligen Farbe projiziert. Es ist auch beispielsweise möglich, dass die Lichtquelle zumindest einer der optischen Vorrichtung, beispielsweise, wenn sie eine RGB-LED ist, unterschiedliche Lichtfarben projizieren kann und somit können verschiedene optische Effekte erzielt werden.
Zusätzlich können die optischen Vorrichtungen ein jeweiliges Zeichen projizieren. Mit anderen Worten können die Querschnittsformen der jeweiligen Auskoppelseiten der Lichtleiter einem jeweiligen unterschiedlichen Zeichen entsprechen. Alternativ können auch Querschnittsformen der Auskoppelseiten der Lichtleiter gleich ausgebildet sein und/oder unterschiedlichen Größen aufweisen.
Vorzugsweise ist die Anordnung derart ausgebildet, dass eine Größe der Projektion der optischen Anordnung, die aus zumindest zwei Zeichen ausgebildet ist, zumindest eine Größe von 0,2 m² aufweist, beispielsweise 20 cm auf 100 cm, insbesondere, wenn die Projektionsebene ungefähr 120 cm von der Anordnung entfernt ist.
Vorzugsweise ist ein Fahrzeug mit der optischen Vorrichtung und/oder der Anordnung 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 optische Vorrichtung kann beispielsweise genutzt werden, um ein Markenlogo eines Fahrzeugs auf eine Fläche, auf der das Fahrzeug angeordnet ist, zu projizieren. Beispielsweise kann, wenn ein Fahrer in das Fahrzeug einsteigt und somit eine Fahrzeugtür öffnet, ein Markenlogo auf dem Boden, insbesondere vor dem Fahrer, projiziert werden. Dazu kann eine optische Vorrichtung und/oder eine Anordnung beispielsweise in der Fahrzeugtür und/oder in einem Schweller und/oder in einem Außenspiegel des Fahrzeugs angeordnet sein.
Alternativ kann die optische Vorrichtung und/oder die Anordnung auch in einem Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet sein. Beispielsweise kann die optische Vorrichtung oder die Anordnung ein Warnzeichen und/oder verschiedene Warnzeichen, derart projizieren, dass ein Fahrer beispielsweise durch das/die projizierte/n Zeichen gewarnt sein kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die optische Vorrichtung und/oder die Anordnung in einem Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Anordnung und/oder die optische Vorrichtung kann beispielsweise ein Blinkzeichen, das insbesondere ein Chevron-Zeichen ist, projizieren. Insbesondere projiziert die Anordnung, die zumindest drei optische Vorrichtungen aufweist, die jeweils ein Chevron Zeichen projizieren können, ein dynamisches Blinkzeichen, in dem die Lichtquellen der jeweiligen optischen Vorrichtungen durchlaufend ein- und ausgeschaltet werden. Das Blinkzeichen, das durch die Anordnung projiziert ist, kann vorzugsweise seitlich des Fahrzeugs, das heißt senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs, projiziert werden. Dies ist vorteilhaft, da somit eine Verzerrung, die dadurch entsteht, dass die Projektionsebene mit einem Winkel ungleich 90° zu der Hauptabstrahlrichtung des Lichts angeordnet ist, leicht kompensiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Blinkzeichen hinter das Fahrzeug projiziert werden, das heißt in einer Heck-Front-Richtung hinter dem Fahrzeug. Hier ist eine Kompensation schwieriger, da nicht nur die Verzerrung, die durch eine Projektion in eine Projektionsebene mit einem Winkel ungleich 90° zu der Hauptabstrahlrichtung des Lichts der optischen Vorrichtung erzeugt ist, kompensiert werden kann, sondern auch eine Verzerrung, die entsteht, wenn zumindest eine der Optiken dezentriert zu der Hauptachse des Strahlengangs des Lichts einer der optischen Vorrichtungen angeordnet ist, damit die projizierten Zeichen einen entsprechenden und gewünschten Abstand zueinander aufweisen.
Die Anordnung, die ein Blinkzeichen, das aus zumindest zwei Zeichen besteht, projizieren kann, und/oder die optische Vorrichtung, die ein Blinkzeichen, projizieren kann, ist vorzugsweise derart ausgebildet, so dass die einzelnen Zeichen, die das Blinkzeichen bilden, eine derartige Position aufweisen, dass diese leicht durch einen Fahrer, der sich hinter dem Fahrzeug aufhält, zu erkennen sind.
Um den Kontrast zwischen den jeweiligen optischen Vorrichtungen der Anordnung weiter zu erhöhen, kann zusätzlich eine lichtundurchlässige Schicht, die sich senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung der Anordnung erstreckt, an der Auskoppelseite der Lichtleiter angeordnet sein, so dass das Licht aus der Auskoppelseite der Lichtleiter auskoppeln kann. Mit anderen Worten kann eine lichtundurchlässige Schicht, die Aussparungen aufweist, die den jeweiligen Zeichen der jeweiligen Lichtleiter entsprechen, aufweist, derart angeordnet sein, dass das Licht aus den Lichtleitern durch die Aussparung auskoppelbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Shutter (Blende) in der optischen Vorrichtung angeordnet sein, so dass der Kontrast der Projektion weiter verbessert ist.
Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, die zumindest eine Lichtquelle und zumindest einen Lichtleiter aufweist, wobei das Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter einkoppelbar ist und eine Querschnittsform einer Auskoppelseite des Lichtleiters einem Zeichen entspricht, das durch die optische Vorrichtung in eine Ebene senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des Lichts der optischen Vorrichtung projizierbar ist. Des Weiteren wird eine Anordnung mit der optischen Vorrichtung geschaffen.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Lichtleiters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2a und 2b ein jeweiliges Diagramm einer Einkoppelseite und einer Auskoppelseite des Lichtleiters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
3a eine Seitenansicht und 3b eine perspektivische Ansicht einer optischen Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
4 eine schematische Ansicht einer Anordnung mit optischen Vorrichtungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
5 eine schematische Ansicht einer optischen Vorrichtung und einer Projektionsfläche der optischen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
6a bis 6f ein jeweiliges Diagramm einer Einkoppelseite oder einer Auskoppelseite eines Lichtleiters gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
7 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
8 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit optischen Vorrichtungen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
9 eine perspektivische Darstellung von Lichtleitern mit einer lichtundurchlässigen Schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel,
10a und 10b jeweils eine schematische Darstellung einer Projektion durch eine Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
11a und 11b zeigen verschiedene Ansichten eines Lichtleiters, der ein weiteres ausgespartes Zeichen in der Auskoppelseite aufweist, und
12 zeigt eine Seitenansicht eines Lichtleiters, der eine Erhebung auf der Auskoppelseite aufweist.

1 zeigt einen Lichtleiter 1, der eine Einkoppelseite 2 und eine Auskoppelseite 4 aufweist. Der Lichtleiter 1 ist zudem in einer Hauptabstrahlrichtung Z des Lichtes, das von einer Lichtquelle emittiert ist, die nicht dargestellt ist, und das in die Einkoppelseite 2 einkoppelt, länglich ausgebildet. Die Einkoppelseite 2 weist zudem eine viereckige oder quadratische Querschnittsform auf, während die Auskoppelseite 4 eine chevronartige Querschnittsform aufweist. Mit anderen Worten ist die Auskoppelseite 4 pfeilähnlich ausgebildet. Die Querschnittsform der Einkoppelseite 2 geht über die gesamte Länge des Lichtleiters in die Querschnittsform der Auskoppelseite 4, insbesondere stetig, über. Mit anderen Worten sind Querschnitte senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Lichtleiters 1 jeweils unterschiedlich ausgebildet und zwei Querschnitte unterscheiden sich stark, wenn ein Querschnitt sich nahe der Einkoppelseite 2 befindet und ein weiterer Querschnitt sich nah an der Auskoppelseite 4 befindet. Querschnitte, die nah zusammenliegen, unterscheiden sich im Gegensatz dazu wenig. Des Weiteren verbreitert sich der Lichtleiter 1 ausgehend von der Einkoppelseite 2 hin zur Auskoppelseite 4.
In 2a ist die Querschnittsform der Auskoppelseite 4 des Lichtleiters 1 der 1 dargestellt. Die Auskoppelseite ist in einer X-Richtung ungefähr 2 mm breit und erstreckt in Y-Richtung ca. ebenfalls 2 mm. Eine Seite 6 der Auskoppelseite 4 erstreckt sich in dem Diagramm von dem Punkt (-1/1) zu dem Punkt (-1/-0,75). Eine zweite Seite 8, die parallel zu der ersten Seite 6 ist, erstreckt sich von dem Punkt (1/1) zu dem Punkt (1/-0,75). Mit anderen Worten sind die Seiten 6, 8 parallel und erstrecken sich in Y-Richtung. Eine Seite 10, die die Punkte (-1/1) und (1/1) der Seiten 6, 8 verbindet, ist zweiteilig ausgebildet, und bildet ein Teil eines Dreiecks. Mit anderen Worten weist die Seite 10 eine Gerade auf, die sich von dem Punkt (-1/1) bis zu dem Punkt (0/0,75) erstreckt und eine weitere Gerade, die sich von dem Punkt (0/0,75) bis zu dem Punkt (1/1) erstreckt. Eine der Seite 10 gegenüberliegende Seite 12 weist die gleiche Form auf, wie die Seite 10, das heißt eine erste Gerade erstreckt sich von dem Punkt (-1/-0,75) bis zu dem Punkt (-1/-1) und von dem Punkt (-1/-1) bis zu dem Punkt (1/-0,75).
In 2b ist ein Diagramm der Einkoppelseite 2 der 1 gezeigt. Die Einkoppelseite 2 des Lichtleiters 1 ist quadratisch ausgebildet und die Seiten sind jeweils 1,4 mm lang. Das heißt, die Einkoppelseite 2, die in 2b gezeigt ist, ist kleiner als die Auskoppelseite 4, die in 2a gezeigt ist.
In 3a ist eine optische Vorrichtung 14 dargestellt, die den Lichtleiter 1 der 1 aufweist. In den Lichtleiter 1 koppelt durch die Einkoppelseite 2 Licht einer Lichtquelle 16 ein. An einer Auskoppelseite 4 des Lichtleiters 1 ist zudem ein Flansch 18 angeordnet, der sich senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung Z des Lichts erstreckt. Mit anderen Worten schließt sich der Flansch 18 an die Auskoppelseite 4 des Lichtleiters 1 sich direkt an und ist vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet. Durch den Flansch 18 kann der Lichtleiter 1 befestigt und/oder positioniert werden. Mit anderen Worten kann der Lichtleiter 1 beispielsweise durch den Flansch 18 an einem Halter, der hier nicht dargestellt ist, befestigt werden. Zudem hat der Flansch 18 die Funktion einer Verminderung der Lichtdichte des Lichts, das von dem Flansch 18 in eine Optik 20 einkoppelt. Die Optik 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine bi-konvexe Linse.
Das Licht, das aus der Optik 20 auskoppelt, strahlt durch eine Apertur 22, die beispielsweise eine Lochblende ist, und die Qualität eines projizierten Zeichens, das durch die optische Vorrichtung 14 projiziert ist, verbessert. Zudem weist die optische Vorrichtung 14 eine transparente Schicht 24 auf, die beispielsweise eine Abdeckung sein kann, so dass die restlichen Komponenten, 1, 16, 18, 20, 22 der optischen Vorrichtung 14 vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Das Licht, das durch die Schicht 24 hindurch strahlt, wird auf eine imaginäre und/oder reale Ebene 26 projiziert, die sich senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung Z der optischen Vorrichtung 14 erstreckt. Eine Projektion, die auf die Ebene 26 projiziert ist, ist ein Zeichen, das die gleiche Querschnittsform aufweisen kann, wie das Diagramm, das in 2a gezeigt ist, und eine Querschnittsform der Auskoppelseite 4 des Lichtleiters 1 aufzeigt.
In 3b ist die optische Vorrichtung 14 aus einer anderen Perspektive dargestellt, wobei hier ersichtlich wird, dass die Apertur 22 eine Lochblende ist. Zudem ist in dieser Darstellung zu erkennen, dass der Flansch 18, der sich senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung Z, das heißt in einer X-Y-Ebene erstreckt, viereckig ausgebildet ist. Der Flansch 18 kann jedoch auch rund sein oder eine andere Form aufweisen.
In 4 ist eine Anordnung 28 mit drei optischen Vorrichtungen 30, 32, 34 dargestellt. Diese weisen die gleichen Komponenten, wie die optische Vorrichtung 14 der 3a und 3b auf. Das heißt die optischen Vorrichtungen 30, 32 ,34 weisen eine jeweilige Lichtquelle 16, einen jeweiligen Lichtleiter 1, in diesem Fall, einen gemeinsamen Flansch 18 auf, eine jeweilige Optik 20, die an einer gemeinsame Halterung 36 angeordnet sind, eine jeweilige Lochblende 22, die in diesem Fall als eine gemeinsame Apertur ausgebildet ist, und eine gemeinsame Schicht 24.
Es ist zu erkennen, dass die Optik 20 der optischen Vorrichtung 32 zu einer Hauptachse 38 des Lichtleiters 1 zentriert ist. Die Optiken 20 der optischen Vorrichtung 30, 34 sind jedoch in einer Richtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung Z der Anordnung 28 zu den jeweiligen Hauptachsen 40, 42 der Strahlung des Lichtleiters 1 versetzt. Die Linsen 20 der optischen Vorrichtung 30, 34 sind symmetrisch versetzt, das heißt eine Linse 20 der optischen Vorrichtung 30 ist in einer Richtung Y versetzt, während eine Optik 20 der optischen Vorrichtung 34 in eine Richtung -Y, das heißt gegenüberliegend zu der Richtung, in der die Optik 20 der optischen Vorrichtung 30 verschoben ist, versetzt.
In einer ist eine Projektion durch die Anordnung 28 dargestellt. Die ist in einer Ebene, die senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung Z der Anordnung 28 ist, dargestellt. Mit anderen Worten ist die in einer X-Y-Ebene dargestellt. Es ist zu erkennen, dass durch eine jeweilige optische Vorrichtung 30, 32, 34 ein jeweiliges Zeichen 46, 48, 50 projiziert ist. Die jeweiligen Zeichen 46, 48, 50 entsprechen in ihrer jeweiligen Querschnittsform der Auskoppelseite 4 des Lichtleiters 1, die in 2a dargestellt ist.
Um den Abstand des Zeichens 48 von dem Zeichen 46 und ein Abstand von den Zeichen 48 zu dem Zeichen 50 zu vergrößern, sind die Optiken 20, 20 der optischen Vorrichtung 30, 34 in die Y und/oder in die -Y Richtung verschoben.
In 5 ist eine Schicht 24, s. beispielswiese die Schicht 24 der 4, und die Hauptabstrahlrichtung Z einer Anordnung 51 dargestellt, wobei die optische Anordnung 51 ähnlich ausgebildet ist, wie die optische Anordnung 28. Zudem ist eine Projektionsebene 52 dargestellt mit Zeichen 54, 56 und 58. Es ist zu erkennen, dass die Projektionsfläche 52 mit einem Winkel α, der ungleich 90° ist, zu der Hauptabstrahlrichtung Z angeordnet ist. Da die Zeichen 54, 56, 58 somit nicht der Querschnittsform von Auskoppelseiten von jeweiligen Lichtleitern entsprechen, können diese angepasst werden, so dass eine Projektion auf einer Projektionsfläche, die ungleich 90° zu der Hauptabstrahlrichtung Z angeordnet ist, kompensiert werden kann.
In den 6a, 6c und 6e sind jeweilige Einkoppelseiten von Lichtleitern, die hier nicht dargestellt sind, dargestellt, wobei die Lichtleiter vorzugsweise in der Anordnung 51 angeordnet sind, die benutzt wird, um Zeichen auf die Projektionsebene 52 der 5 zu projizieren. In den 6b, 6d und 6f sind die jeweiligen dazugehörigen Auskoppelseiten dargestellt. Mit anderen Worten sind die Lichtleiter, deren Einkoppelseiten und Auskoppelseiten hier dargestellt sind, derart ausgebildet, dass eine Projektion auf die Projektionsebene 52 der 4, die mit einem Winkel α zu der Hauptabstrahlrichtung Z angeordnet ist, möglich ist.
Die jeweiligen Einkoppelseiten 60, 62, 64 der Lichtleiter, die in den 6a, 6b und 6e dargestellt sind, sind jeweils gleich ausgebildet und haben eine quadratische Querschnittsform, wobei die Seiten jeweils mit 1,4 mm die gleiche Länge aufweisen.
Die Auskoppelseiten 66, 68, 70 die in den 6b, 6d und 6f dargestellt sind und jeweilige Auskoppelseiten 66, 68, 70 von Lichtleitern sind, die die Einkoppelseiten 60, 62, 64 aufweisen, sind jeweils verzerrte Zeichen, die Ähnlichkeit mit einem jeweiligen chevronartigen Zeichen aufweisen. Werden die Zeichen 66, 68, 70 durch die Anordnung 51 auf die Projektionsfläche 52 projiziert, so werden Zeichen projiziert, die wie die Zeichen 46, 48, 50 aussehen, die in 4 gezeigt sind. Die jeweilige Querschnittsform der Auskoppelseiten 66 und 70 sind stärker verzerrt als die Querschnittsform der Auskoppelseite 68. Dies ist der Fall, da die jeweiligen Optiken, durch die die Zeichen der Auskoppelseiten 66 und 70 jeweils projiziert sind, dezentriert zu einer Hauptabstrahlachse des Lichtleiters, der die Auskoppelseiten 66, 70 aufweist, sind.
In 7 ist ein Fahrzeug 70 dargestellt, dass die Anordnung 28 mit den drei optischen Vorrichtungen 30, 32, 34 aufweist. Durch die Anordnung 28 können die chevronartigen Zeichen 46, 48, 50, die auch in 4 dargestellt sind, projiziert sein. Positionen 74, 76 zeigen Möglichkeiten einer Positionierung einer Projektion durch die Anordnung 28. Es ist auch möglich, dass in dem Fahrzeug 70 zwei Anordnungen 28 angeordnet sind, so dass die Zeichen 46, 48, 50 jeweils auf beide Positionen 74, 76 projiziert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, kann das Fahrzeug 70 auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs an dem Heck des Fahrzeugs eine weitere Anordnung aufweisen, so dass zumindest eine weitere Projektion projiziert werden kann.
8 zeigt eine Anordnung 78 mit zwei optischen Vorrichtungen 80, 82, die nebeneinander angeordnet sind. Die optischen Vorrichtungen 80, 82 weisen eine jeweilige Lichtquelle 84 auf, deren Licht in einen jeweiligen Lichtleiter 86 einkoppelt. Die Lichtleiter 86 haben einen gemeinsamen Flansch 88, durch den die Lichtleiter 86 befestigt und/oder positioniert werden können. Die Lichtleiter 86 sind zudem durch einen Luftspalt 88 getrennt. Durch den Luftspalt sind die Lichtleiter 86, die nebeneinander angeordnet sind, optisch entkoppelt. Das heißt, das Licht der optischen Vorrichtung 80 tritt nicht in die optische Vorrichtung 82 ein und umgekehrt.
Ein jeweiliger Lichtleiter 86 der optischen Vorrichtung 82, 80 ist in einem ersten Bereich, das heißt von der Lichtquelle 84 bis zu dem Flansch 88 konisch ausgebildet, wobei eine Einkoppelseite 92 eines jeweiligen Lichtleiters 86 kleiner ausgebildet ist, als ein Querschnittsbereich im Bereich des Flansches 88. In einem Bereich von dem Flansch 88 bis zu einer jeweiligen Auskoppelseite 94 ist der jeweilige Lichtleiter 86 zylindrischförmig ausgebildet. Vorzugsweise sind die Lichtleiter 86 derart ausgebildet, dass sie das Licht, das in die Einkoppelseite 92 eintritt, total intern reflektieren.
In 9 sind Lichtleiter 96 dargestellt, die an ihrer Auskoppelseite 98 eine lichtundurchlässige Schicht 100 aufweisen. Die Schicht 100 weist Aussparungen 102 auf, die die gleiche Form aufweisen, wie eine Querschnittsform der Auskoppelseiten 98. Die Schicht 100 ist zudem derart angeordnet, dass das Licht ungestört aus den Auskoppelseiten 98 auskoppeln kann. Die Auskoppelseiten 98, wie auch die Aussparungen 102 weisen eine chevronartige Form auf.
In 10a ist ein Beispiel einer Projektion durch eine Anordnung mit fünf optischen Vorrichtungen dargestellt.
Die Projektion 104 weist fünf Zeichen auf, die beispielsweise durch eine Anordnung projiziert sein können, die optische Vorrichtungen aufweist, die einen jeweiligen Lichtleiter aufweisen, der die gleiche Form aufweist, wie der Lichtleiter 1 der 1.
In 10b ist ein weiteres Beispiel einer Projektion 106 gezeigt. In diesem Beispiel sind Querschnittsformen von Auskoppelseiten von optischen Vorrichtungen, die in einer Anordnung enthalten sind, die eine solche Projektion 106 erzeugt, unterschiedlich ausgebildet. Die Zeichen, die projiziert sind, weisen jeweils eine längliche Form auf, wobei die langen parallelen Seiten, jeweils unterschiedlich lang sind. Zusammenfassend bilden die Zeilen etwa eine Längsschnittfläche eines Kegelstumpfes.
11a zeigt einen Lichtleiter 108 in einer perspektivischen Ansicht, der eine Einkoppelseite 110 aufweist, in der das Licht einer Lichtquelle, die hier nicht dargestellt ist, einkoppelbar ist. Die Einkoppelseite 110 hat eine oktaederförmige Querschnittsform. Eine Mantelfläche 112 des Lichtleiters 108 ist in einem ersten Abschnitt 114 ebenfalls okataederförmig und ist in einem zweiten Abschnitt 116 sprunghaft vergrößert, wobei ein Querschnitt des zweiten Abschnitts 116 quadratisch ausgebildet ist. Der zweite Abschnitt 116 kann zudem als Flansch dienen, über den der Lichtleiter 108 beispielsweise befestigt sein kann. Der erste Abschnitt 114 hat eine erste Auskoppelseite 118, die ebenfalls oktaederförmig ausgebildet ist und formgebend für ein Lichtbild ist, das über den Lichtleiter 108 erzeugbar ist. Der zweite Abschnitt 116 weist eine zweite Auskoppelseite 120 auf, der eine Aussparung 122 aufweist, die einem Zeichen entspricht, das vier ineinandergreifende Ringe zeigt. Durch die Aussparung 122 wird das Licht, das über die Einkoppelseite 110 einkoppelbar ist, in einer Richtung gestreut, die ungleich der Erstreckungsrichtung des Lichtleiters ist, und somit wird ein Lichtbild erzeugt, das eine oktaederförmige Grundfläche aufweist und ein Zeichen, das die gleiche Form aufweist, wie die Aussparung 122.
In 11b ist der Lichtleiter 108 in einer Seitenansicht dargestellt. In dieser Darstellung ist gezeigt, dass der erste Abschnitt 114 zwei Bereiche aufweist, die in Längsrichtung oder Strahlungsrichtung des Lichtleiters in etwa gleich groß sind. Der Querschnitt des Lichtleiters vergrößert sich in einem ersten Bereich 124, der die Einkoppelseite 110 beinhaltet in Richtung der Auskoppelseite 118 des ersten Abschnitts 114. In einem zweiten Bereich 126 weist der Querschnitt in Längsrichtung die gleiche Größe auf. Mit anderen Worten verändert sich der Querschnitt des Lichtleiters 108 im Bereich 126 nicht. Es ist außerdem zu erkennen, dass die Aussparung 122 in dem zweiten Abschnitt 116 mit einer Tiefe ausgespart ist, die ungefähr der Hälfte der Länge des zweiten Abschnitts 116, in einer Längsrichtung des Lichtleiters 108 gesehen, entspricht.
In 12 ist ein Lichtleiter 128 dargestellt, der in etwa den gleichen Aufbau hat, wie der Lichtleiter 108. Der Lichtleiter 128 weist jedoch anders als der Lichtleiter 108 keine Aussparung 122 auf, sondern eine Erhebung 130, die über die Auskoppelseite 120 des zweiten Abschnitts 116 hinauskragt. Damit ein besserer Kontrast entsteht, kann die Auskoppelseite 120 in diesem Ausführungsbeispiel Prismen aufweisen, die Licht, das in die Einkoppelseite 110 einkoppelt, in eine andere Richtung, als die Längsrichtung des Lichtleiters führen.
Bezugszeichenliste

1, 86, 96, 108, 128: Lichtleiter
2, 60 bis 64, 92, 110: Einkoppelseite
4, 66 bis 70, 94, 98, 118, 120: Auskoppelseite
6, 8 ,10 ,12: Seite
14, 30, 32, 34, 80, 82: Optische Vorrichtung
16, 84: Lichtquelle
18, 88: Flansch
20: Optik
22: Apertur
24: Schicht
26: Ebene
28, 51, 78: Anordnung
36: Halterung
38, 40, 42: Hauptachse
44: Abbildung
46, 48, 50, 54, 56, 58: Zeichen
52: Projektionsebene
70: Fahrzeug
74, 76: Position
104, 106: Projektion
90: Luftspalt
100: Lichtundurchlässige Schicht
102: Aussparung
112: Mantelfläche
114, 116: Abschnitt
122: Aussparung
124, 126: Bereich
130: Erhebung

Claims

Optische Vorrichtung mit zumindest einer Lichtquelle (16, 84) und mit zumindest einem Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128), wobei das Licht der Lichtquelle (16, 84) über eine Einkoppelseite (2, 60, 62, 64, 92, 110) des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) in diesen einkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsform einer Auskoppelseite (4, 66, 68, 70, 94, 98, 118, 120) des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) einem Zeichen (46, 48, 50, 54, 56, 58) entspricht, das durch die optische Vorrichtung (14, 30, 32, 34, 80, 82) in eine Ebene (26) senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung (Z) des Lichts der optischen Vorrichtung projizierbar ist.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Licht der Lichtquelle (16, 84) unbeeinflusst in den Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) einkoppelbar ist.
Optische Vorrichtung gemäß einem Anspruch 1 oder 2, wobei ein Querschnitt des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) in Strahlungsrichtung des Lichts verändert ist, so dass eine Querschnittsform der Auskoppelseite (4, 66, 68, 70, 94, 98, 118, 120) des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) ungleich einer Querschnittsform der Einkoppelseite (2, 60, 62, 64, 92, 110) des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) ist.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einkoppelseite (2, 60, 62, 64, 92, 110) des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) derart ausgebildet ist, dass das gesamte Licht der Lichtquelle (16, 84) in den Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) einkoppelbar ist.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Querschnittsform der Einkoppelseite (2, 60, 62, 64, 92, 110) an eine Querschnittsform einer Abstrahlfläche der Lichtquelle (16, 84) angepasst ist.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auskoppelseite (4, 66, 68, 70, 94, 98, 118, 120) des Lichtleiters (1, 86, 96, 108, 128) derart ausgebildet ist, dass das Zeichen (46, 48, 50, 54, 56, 58), in eine Projektionsebene mit einem Winkel ungleich 90° zu der Hauptabstrahlrichtung (Z) des aus der Auskoppelseite austretenden Lichts der optischen Vorrichtung projizierbar ist.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) zumindest einen Flansch (18, 88) aufweist, der von der Einkoppelseite (2, 60, 62, 64, 92, 110) beabstandet ist und der sich in einer Richtung senkrecht zu der Strahlungsrichtung erstreckt.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei diese eine Optik (20) aufweist, die dem Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) im Strahlengang gesehen nachgeschaltet ist.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Optik (20) dezentriert zu einer Hauptachse (38, 40, 42) eines Strahlengangs des Lichts angeordnet ist, um eine Position des projizierten Zeichens (46, 48, 50, 54, 56, 58) in der Ebene einzustellen.
Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei diese eine Apertur (22) aufweist, die der Optik (20) und/oder dem Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) nachgeschaltet ist und/oder wobei diese eine zumindest teilweise transparente Schicht (24) aufweist, die der Optik (20) und/oder dem Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) und/oder der Apertur (22) nachgeschaltet ist.
Anordnung mit zumindest zwei optischen Vorrichtungen (14, 30, 32, 34, 80, 82) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Anordnung gemäß Anspruch 11, wobei die optischen Vorrichtungen (14, 30, 32, 34, 80, 82) benachbart zueinander angeordnet sind und optisch entkoppelt sind.
Anordnung gemäß einem Anspruch 11 oder 12, wobei die Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) der optischen Vorrichtungen (14, 30, 32, 34, 80, 82) parallel zueinander angeordnet sind ein jeweiliger Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) einer jeweiligen optischen Vorrichtung (14, 30, 32, 34, 80, 82) durch einen Spalt (90) von einem Lichtleiter (1, 86, 96, 108, 128) einer weiteren optischen Vorrichtung (14, 30, 32, 34, 80, 82) getrennt ist.
Fahrzeug mit der optischen Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder mit einer Anordnung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14.