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Die Erfindung geht aus von einer optischen Anordnung mit zumindest einem Projektor und mit zumindest einer Scheibe. Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Fahrzeug mit der optischen Anordnung und einem Verfahren mit der optischen Anordnung.
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Eine Projektion von Bildinhalten in Glasscheiben ist ein Themengebiet, das, insbesondere in der Automobilindustrie, Gegenstand von Entwicklungsprojekten ist. Es kann beispielsweise eine schaltbare Fahrzeugscheibe vorgesehen sein, die zwischen transparent und milchweiß, das heißt opak, umgeschaltet werden kann und die im opaken Zustand als Projektionsschirm und/oder Projektionsleinwand eingesetzt werden kann. Ein Projektor im Fahrzeug kann ein Lichtbild auf der opaken Fahrzeugscheibe abbilden. Wird diese Funktion nicht benötigt, ist die Scheibe wie eine herkömmliche Fahrzeugscheibe transparent.
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Außerdem kann im Außenbereich einer Karosserie eines Fahrzeugs, beispielsweise in Türen, Seitenspiegeln oder Schwellern, ein Projektor angeordnet sein, um beispielsweise eine Willkommensbotschaft für einen Fahrer des Fahrzeugs auf den Boden vor dem Fahrzeug abzubilden. Dieser Projektor kann auch dazu genutzt werden, um Werbebotschaften für Passanten zu projizieren.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorrichtungstechnisch einfache und kostengünstige optische Anordnung mit einem Projektor zu schaffen, über die in zwei Projektionsebenen Lichtbilder abbildbar sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorrichtungstechnisch einfaches und kostengünstiges Fahrzeug mit der optischen Anordnung zu schaffen. Zusätzlich ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren mit der optischen Anordnung zu schaffen.
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Die Aufgabe hinsichtlich der optischen Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugs wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 und die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß ist eine optische Anordnung mit zumindest einem Projektor oder einem Projektionsmodul vorgesehen. Über den Projektor können statische oder bewegte Lichtbilder erzeugt werden. Des Weiteren weist die optische Anordnung zumindest eine Scheibe auf. Die Scheibe kann sehr dünn ausgebildet sein, so dass diese einer Folie entspricht. Die Scheibe kann beispielsweise eine Fahrzeugscheibe sein oder eine Schaufensterscheibe sein. Des Weiteren hat die Scheibe vorzugsweise die Eigenschaft, dass diese zumindest teilweise oder abschnittsweise zwischen einem transparenten Zustand und einem opaken, d. h. milchig weißen Zustand, hin- und herschaltbar ist. Die Scheibe und der Projektor sind derart angeordnet, dass die Scheibe durch den Projektor bestrahlbar ist. Ist die Scheibe opak geschaltet, so ist es möglich, dass der Projektor ein Lichtbild auf der Scheibe abbildet. Mit anderen Worten kann der Projektor eine Projektion auf die opak geschaltete Scheibe projizieren. Ist das Glas transparent geschaltet, so ist es möglich, dass der Projektor ein Lichtbild durch die Scheibe hindurch auf einer Projektionsfläche abbildet. Ist die Scheibe beispielsweise eine Fahrzeugscheibe, so ist es möglich, dass die Projektionsfläche eine Ebene, beispielsweise eine Straße ist, auf der sich das Fahrzeug befindet. Es ist auch möglich, dass die Projektionsfläche eine Außenfläche, beispielsweise eine Motorhaube, des Fahrzeugs ist, das die optische Anordnung aufweisen kann. Des Weiteren weist die optische Anordnung zumindest eine Steuerung auf. Die Steuerung ist derart konfiguriert, dass über diese die Scheibe transparent und opak schaltbar ist und dass über diese in Abhängigkeit eines Schaltzustandes der Scheibe das von dem Projektor projizierte Lichtbild anpassbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung auch den Schaltzustand der Scheibe in Abhängigkeit des projizierten Lichtbilds ändern. Das heißt, die Scheibe und der Projektor können in Abhängigkeit voneinander über die Steuerung angesteuert werden.
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Ein Vorteil dieser Erfindung ist es, dass über die Steuerung das über den Projektor projizierte Lichtbild derart anpassbar ist, dass die Projektion, d. h. das Lichtbild, auf der Scheibe oder der Projektionsfläche optimal ausgerichtet ist. Das heißt, das Lichtbild kann beispielsweise derart angepasst sein, dass ein Text, der beispielsweise auf der opaken Scheibe abgebildet von einer ersten Scheibenseite her lesbar ist. Wenn dieser auf die Projektionsfläche abgebildet ist, wenn die Scheibe transparent ist, kann dieser beispielsweise derart ausgebildet sein, um von einer zweiten Scheibenseite her lesbar zu sein. Dazu kann das Lichtbild beispielsweise gedreht werden, zum Beispiel spiegelsymmetrisch. Dies ist vorteilhaft, da durch die optische Anordnung ein Lichtbild auf zwei verschiedene Projektionsebenen, d. h. der opake Scheibe und der Projektionsfläche, abbildbar ist. Dies hat zur Folge, dass nicht wie herkömmlich zwei Projektoren eingesetzt werden müssen, um zwei Projektionsebenen zu bestrahlen. Daher kann durch die Erfindung ein weiterer Projektor weggelassen werden, wodurch Kosten, Aufwand bei der Montage und Bauraum eingespart werden können.
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Die Fahrzeugscheibe kann beispielsweise aus intelligentem Glas (auch SmartGlass genannt) ausgebildet sein, dessen Lichtdurchlässigkeit sich beispielsweise durch das Anlegen einer elektrischen Spannung (Elektrochromie) oder durch veränderte Lichtverhältnisse (Photochromie) oder unterschiedliche Temperaturen (Thermochromie) verändern kann. Insbesondere ist die Scheibe aus Elektrochromglas gebildet.
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Die Steuerung kann kabellos, beispielsweise über Bluetooth oder über eine andere kabellose Verbindungstechnik, und/oder mit einem Kabel mit der Scheibe verbunden sein. Die Steuerung kann ebenfalls kabellos und/oder mit Kabel mit dem Projektor verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Steuerung beispielsweise an der Scheibe angeordnet ist oder an dem Projektor. Die Steuerung kann jedoch auch unabhängig von der Scheibe oder dem Projektor angeordnet sein. Ist die optische Anordnung beispielsweise an einem Fahrzeug angeordnet, so ist es auch möglich, dass die Steuerung ein Teil eines Steuergerätes des Fahrzeugs, beispielsweise eines Lichtsteuergerätes, ist.
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Es ist auch möglich, dass die optische Anordnung zumindest ein Eingabegerät aufweist, mit dem über die Steuerung die Scheibe schaltbar ist und/oder der Projektor ansteuerbar ist. Die Eingabe kann von einem Nutzer beispielsweise über ein Programm, beispielsweise eine Smartphone-App oder Handy-App, erfolgen. Ist die optische Anordnung in einem Fahrzeug angeordnet, so ist es auch möglich, dass eine Eingabe über Car-to-Car-Communication (C2C) und/oder Car-To-Environment (C2X) erfolgt.
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Des Weiteren kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, den Projektor derart anzusteuern, dass abhängig davon, ob die Projektion auf die Scheibe und/oder auf die Projektionsfläche erfolgt, das Lichtbild des Projektors gedreht und/oder gespiegelt oder in einem Initialzustand ist. Das heißt, über die Steuerung kann eine Orientierung des Lichtbilds angepasst werden. Der Initialzustand des Lichtbildes kann beispielsweise ein Zustand sein, bei dem, wenn das Lichtbild einen Text darstellt, der Text auf der opaken Scheibe von einer Person lesbar ist, wenn sich die Person auf der gleichen Seite der Scheibe befindet, auf der der Projektor angeordnet ist. Die Steuerung kann den Projektor derart ansteuern, dass das Lichtbild derart angepasst ist, dass eine Person einen Schriftzug auf der Scheibe lesen kann. Befindet sich die Person auf der Seite des Projektors, so kann das Lichtbild über den Projektor im Initialzustand emittiert werden. Befindet sich die Person auf der anderen Seite der Scheibe, die vom Projektor weg weist, so ist das Lichtbild vorzugsweise horizontal geflippt, d. h. an einer Achse, die senkrecht einer Schreibrichtung des Textes ist und/oder senkrecht zur Textebene, im Vergleich zu dem Initialzustand gespiegelt. Wird das Lichtbild auf die Projektionsfläche projiziert und befindet sich die Person auf der Seite des Projektors, d. h. betrachtet die Person das Lichtbild durch die Scheibe hindurch, so projiziert der Projektor das Lichtbild vorzugsweise in dem Initialzustand. Befindet sich die Person auf der anderen Seite der Scheibe, also auf der vom Projektor wegweisenden Seite, und wird das Lichtbild auf der Projektionsfläche abgebildet, so ist das Lichtbild vorzugsweise gegenüber dem Initialzustand um 180 Grad gedreht. Die Drehachse kann senkrecht zu einer Bildebene des Lichtbildes sein. Vorzugsweise ist sie in oder ungefähr in der Mitte des projizierten Lichtbildes angeordnet.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die optische Anordnung einen Sensor aufweisen. Dieser kann insbesondere dazu konfiguriert sein, zu ermitteln, auf welcher Seite der Scheibe sich zumindest eine Person befindet. Ist die optische Anordnung beispielsweise an einem Fahrzeug angeordnet, so kann der Sensor ermitteln, ob sich eine Person in dem Fahrzeug befindet oder sich dem Fahrzeug nähert. Befindet sich beispielsweise eine Person im Fahrzeug, so kann diese Information an die Steuerung weitergegeben werden, und dementsprechend können die Scheibe und der Projektor angesteuert werden, so dass die Person, die sich in dem Fahrzeug befindet, einen Text, der durch den Projektor projiziert ist, lesen kann. Nähert sich beispielsweise eine Person mit einem Schlüssel für das Fahrzeug dem Fahrzeug, d. h., wenn sich die Person auf der anderen Seite der Scheibe außerhalb des Fahrzeugs befindet, so kann dies ebenfalls von dem Sensor an die Steuerung weitergegeben werden und somit kann die Steuerung den Projektor ansteuern, so dass beispielsweise eine Willkommensnachricht für eine Person, die sich dem Fahrzeug nähert, sichtbar ist. Ist die Person zwischen der Reflektionsfläche und dem Fahrzeug, so kann das Lichtbild im Initialzustand emittiert werden, da somit die Person Text, der das Lichtbild darstellt, lesen kann. Befindet sich die Person auf der Seite der Projektionsfläche, die von dem Fahrzeug weg weist, das heißt, wenn die Person dem Fahrzeug und der Projektionsfläche zugewandt ist, so ist das Lichtbild vorzugsweise im Vergleich zum Initialzustand um 180° gedreht vom Projektor emittiert, so dass die Person einen Text, der das Lichtbild darstellt, lesen kann. Die Nachricht kann auf der Scheibe oder auf die Projektionsfläche abgebildet sein. Je nachdem, wo die Nachricht abgebildet ist, kann das Lichtbild entsprechend angepasst sein, so dass diese von der Person richtig lesbar ist.
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Der Sensor kann beispielsweise ein Teil eines Fahrererkennungssystems (Driver Recognition) sein, wenn die optische Anordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass der Sensor ein Infrarot- oder Ultraschall-Sensor ist und somit eine Insassen-Detektion ermöglicht. Diese kann ein Signal an die Steuerung senden, wenn eine Person auf einen Fahrzeugsitz sitzt. Dies ist vorteilhaft, da somit Komponenten benutzt werden können, die sich schon im Fahrzeug befinden. Der Sensor oder ein weiterer Sensor kann auch ein Parksensor des Fahrzeugs sein. Dieser kann beispielsweise ein Signal an die Steuerung senden, wenn sich eine Person dem Fahrzeug nähert. Dies ist vorteilhaft, da keine weiteren Komponenten angebracht werden müssen. Somit können Kosten eingespart werden und ein Montageaufwand ist geringer.
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Die optische Anordnung kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen weiteren Sensor, insbesondere einen bildgebenden Sensor, wie eine Innen- und/oder Außenkamera aufweisen. Somit ist es beispielsweis möglich, dass ein Betrachter beispielsweise über Gestik die optische Anordnung ansteuern kann.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Scheibe zumindest zwei Abschnitte aufweist. In einem ersten Ausführungsbeispiel kann ein Abschnitt beispielsweise eine normale Scheibe sein, die nicht schaltbar ist, und ein weiterer Abschnitt der Scheibe kann zwischen opak und transparent schaltbar sein. Dies ist vorteilhaft, wenn beispielsweise eine Botschaft und/oder ein Zeichen und/oder bewegte Bilder in nur einem Bereich der Scheibe dargestellt werden und somit können Kosten gespart werden, da der restliche Abschnitt der Scheibe nicht schaltbar ausgebildet sein kann. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, da somit, insbesondere wenn die optische Anordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist, eine Person in dem Fahrzeug weiterhin aus dem transparenten Abschnitt der Scheibe hinausschauen kann und nur ein Abschnitt der Scheibe opak geschaltet werden kann, auf dem ein Lichtbild abbildbar ist. Dies ermöglicht es, dass beispielsweise Lichtbilder auch während der Fahrt des Fahrzeugs auf dem schaltbaren Abschnitt der Scheibe abbildbar sind. Beispielsweise kann dies genutzt werden, um einem Fahrer des Fahrzeugs anzuzeigen, dass sich ein weiteres Fahrzeug im toten Winkel befindet, wenn ein Abschnitt einer Seitenfahrzeugscheibe opak schaltbar ist, und durch den Projektor bestrahlbar ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Scheibe in zumindest zwei schaltbare Abschnitte unterteilt sein oder zumindest zwei schaltbare Abschnitte aufweist, wobei diese Abschnitte unabhängig voneinander schaltbar sind. Das heißt es kann ein erster Abschnitt opak geschaltet sein, während ein zweiter transparent geschaltet sein kann und umgekehrt. Möglich ist auch, dass beide Abschnitte transparent oder opak geschaltet sind. Dies ist vorteilhaft, wenn sich beispielsweise eine Person außerhalb eines Fahrzeugs, an dem die optische Anordnung vorgesehen ist, und sich eine Person innerhalb des Fahrzeugs befindet. Es kann beispielsweise durch einen transparent geschalteten Abschnitt der Scheibe ein Lichtbild auf der Projektionsfläche abgebildet sein, die auf einer Ebene sein kann, auf der das Fahrzeug angeordnet ist und ein weiteres Lichtbild kann auf einem opak geschalteten Abschnitt der Scheibe abgebildet sein. Mit anderen Worten kann gleichzeitig eine Projektion auf der Scheibe und eine Projektion auf der Projektionsfläche erfolgen. Die Abschnitte können beispielsweise durchgehende, insbesondere horizontale und/oder vertikale Abschnitte der Scheibe sein. Es ist auch möglich, dass ein Abschnitt von einem weiteren Abschnitt zumindest teilweise umgeben ist. Wenn die schaltbare Scheibe elektrochemisch geschaltet wird und ein schaltbarer Abschnitt der Scheibe vollständig von einem weiteren Abschnitt umgeben ist, so ist es vorteilhaft, wenn Kontakte, durch die eine Spannung an dem Abschnitt angelegt werden kann, transparent sind. Dies ist beispielsweise mit Kontakten, die aus Indiumzinnoxid (ITO) ausgebildet sind, möglich.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass die Scheibe zumindest drei Abschnitte aufweist, wobei ein Abschnitt nicht schaltbar ist und die zumindest zwei weiteren Abschnitte insbesondere unabhängig voneinander schaltbar sind. Die Scheibe kann somit je nach Anwendungsfall in Abschnitte teilbar sein, daher ist die optische Anordnung für viele Anwendungen geeignet. Diese kann auch beispielsweise in einem Kaufhaus angeordnet sein, wobei die Scheibe ein Schaufenster sein kann. Die Scheibe kann beispielsweise zumindest einen schaltbaren Abschnitt aufweisen, durch den beispielsweise Passanten informiert werden können und zumindest einen normalen, nicht schaltbaren, Abschnitt, sodass Passanten durch diesen ausgelegte Waren im Schaufenster betrachten können. Durch den transparenten, nicht schaltbaren Abschnitt kann zudem ein Lichtbild auf einen Boden vor dem Kaufhaus abgebildet werden.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung zwei Steuereinheiten aufweisen. Eine erste Steuereinheit kann mit der Scheibe über ein Kabel und/oder kabellos verbindbar sein und eine zweite Steuereinheit kann über ein Kabel und/oder kabellos mit dem Projektor verbindbar sein kann. Die erste Steuereinheit kann in der Nähe oder an der Scheibe angeordnet sein und die zweite Steuereinheit kann in der Nähe oder an dem Projektor angeordnet sein.
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Die Steuereinheiten können eine Verbindung, die kabellos und/oder über ein Kabel realisiert werden kann, miteinander aufweisen. Alternativ können diese auch unverbunden sein.
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Weisen die Steuereinheiten keine Verbindung zueinander auf, so kann beispielsweise über eine Kamera oder über einen anderen bildgebenden Sensor erfasst werden, ob die Scheibe transparent oder opak ist und diese Information kann an die zweite Steuereinheit kommuniziert werden und entsprechend kann diese das Lichtbild des Projektors anpassen.
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Des Weiteren kann die optische Anordnung einen Lichtsensor aufweisen. Dieser ist vorzugsweise durch den Projektor bestrahlbar. Insbesondere kann der Lichtsensor mit der ersten Steuereinheit kabellos und/oder mit einem Kabel verbunden sein und somit kann die erste Steuereinheit die Scheibe in Abhängigkeit eines vom Lichtsensors erfassten Signals des Projektors ansteuern. Der Projektor kann das Signal aussenden oder den Lichtsensor bestrahlen, und entsprechend des Signals oder der Bestrahlung des Lichtsensors durch den Projektor kann die erste Steuereinheit die Scheibe ansteuern. Beispielsweise kann der Projektor, wenn die Projektion auf die Scheibe erfolgen soll, den Lichtsensor bestrahlen und daraufhin kann die erste Steuereinheit die Scheibe opak schalten. Dies ist vorteilhaft, da somit keine Verbindung zwischen den Steuereinheiten bestehen muss. Eine Kommunikation der beiden Steuereinheiten kann über den Lichtsensor erfolgen.
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Ein Anwendungsbeispiel für die optische Anordnung ist, insbesondere wenn die optische Anordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist, dass beispielsweise bei einem ladenden Elektrofahrzeug der Akkustand durch die optische Anordnung in der Scheibe, die beispielsweise eine Front- oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs sein kann, oder auf der Projektionsfläche darstellbar ist. Die Projektionsfläche kann beispielsweise der Boden oder eine Motorhaube des Fahrzeugs sein.
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Insbesondere weist die optische Anordnung zudem zumindest einen Helligkeitssensor auf. Dieser kann beispielsweise dafür genutzt werden, zu unterscheiden, an welchen Ort eine Projektion erfolgen soll. Beispielsweise kann bei Nacht auf die Projektionsfläche projiziert werden, da das Lichtbild auf der Projektionsfläche, insbesondere außerhalb des Fahrzeugs, in dunkler Umgebung gut abbildbar ist. Bei Tageslicht kann beispielsweise eine Abbildung des Lichtbildes auf der Scheibe erfolgen, da eine Projektion auf der Projektionsfläche aufgrund von Tageslicht schlecht erkennbar sein kann.
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Der Projektor kann ein Laser-Projektor, beispielsweise ein Pico-Projektor, sein, da dieser eine große Schärfentiefe hat. Des Weiteren kann der Projektor beispielsweise ein Mini-Beamer oder ein Beamer sein. Es kann jedoch auch ein herkömmlicher Projektor eingesetzt werden, insbesondere, wenn dieser eine ausreichende Schärfe in dem Projektionsbereich hat, in dem das Lichtbild abzubilden ist. Des Weiteren hat der Projektor vorzugsweise eine Fokuseinstellung, so dass insbesondere die Projektion auf der Scheibe und auf der Projektionsfläche scharf erscheint. Die Fokuseinstellung kann beispielsweise über ein elektromechanisches Objektiv und/oder über Linsen mit einstellbarer Brennweite realisiert werden. Die Fokuseinstellung kann über die Steuerung steuerbar sein. Dies ist vorteilhaft, da somit keine weitere Komponente zur Steuerung benötigt wird.
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Des Weiteren ist es möglich, dass ein Eindruck erzeugt werden kann, dass sowohl auf die Projektionsfläche als auch auf die Scheibe gleichzeitig projiziert wird. Dies kann beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass die Scheibe und der Projektor synchron mit einer Frequenz von mindestens 50 Hz, vorzugsweise mindestens 60 Hz, geschaltet und/oder angesteuert werden. Um wahrnehmbares Flackern zu vermeiden, kann die Frequenz der Schaltung mindestens 120 Hz, d. h. sowohl für die Scheibe als auch für die Projektionsfläche 60 Hz, betragen. Die Synchronisierung kann beispielsweise über den Lichtsensor, der oben beschrieben ist, erfolgen. Der Projektor kann den Lichtsensor bestrahlen und daraufhin kann die Steuerung die Scheibe opak schalten, sodass das eine Orientierungsänderung des vom Projektor emittierten Lichtbildes mit dem Schalten der Scheibe synchronisiert ist. Dementsprechend kann über das Signal, das von dem Projektor ausgegeben wird, die Scheibe und der Projektor synchronisiert werden.
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Es ist auch möglich, dass die Scheibe halbtransparent geschaltet ist. Mit anderen Worten kann die Scheibe auch nur zu einem gewissen Prozentsatz opak geschaltet werden, so dass das Lichtbild auf der Projektionsfläche und gleichzeitig auf der Scheibe zu sehen ist. Somit kann eine Projektion auf der Scheibe und auf der Projektionsfläche gleichzeitig erfolgen. Es ist vorteilhaft, dass in diesem Zustand symmetrische Lichtbilder oder Lichtbilder, die gespiegelt oder verdreht von einer Person erkennbar sind, dargestellt werden.
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Des Weiteren ist ein Fahrzeug mit der optischen 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 nicht-autonomes oder teilautonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein.
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Der Projektor ist vorzugsweise im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet, so dass durch diesen die Scheibe und die Projektionsfläche bestrahlbar sind. Der Projektor ist vorzugsweise derart angeordnet, dass dieser auch Flächen, wie beispielsweise die Straße und/oder die Motorhaube des Fahrzeugs, bestrahlen kann, die als Projektionsflächen dienen können. Dazu kann der Projektor beispielsweise in einem Fahrzeughimmel des Fahrzeugs angeordnet sein.
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Es ist auch möglich, dass ein Projektor in der C- und/oder D-Säule angeordnet ist, so dass beispielsweise unabhängig davon, welche Sitze in dem Fahrzeug belegt sind, Betrachter außerhalb des Fahrzeugs mit Botschaften ansprechbar sind, indem die Heckscheibe und/oder die hinteren Fenster als schaltbare Scheiben ausgestaltet sind, die zwischen opak und transparent schaltbar sind und auf die eine Projektion erfolgen kann.
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Des Weiteren kann der Projektor in dem Fahrzeug auch Bereiche des Fensterrahmens und der Türverkleidung beleuchten. Das heißt, es können auch Bereiche neben der Scheibe als Projektionsfläche zusätzlich dienen. Auch eine Projektion auf einer ausziehbaren Leinwand, beispielsweise einem Rollo, ist möglich.
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Bei einem Verfahren mit der optischen Anordnung kann die Steuerung die Scheibe in Abhängigkeit des Lichtbilds des Projektors zwischen opak und transparent schalten. Des Weiteren kann die Steuerung den Projektor in Abhängigkeit des Schaltzustandes der Scheibe ansteuern, so dass eine Projektion auf der opak geschalteten Scheibe und/oder auf der Projektionsfläche anpassbar ist.
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Offenbart ist eine optische Anordnung mit zumindest einem Projektor und zumindest einer Scheibe, die zumindest teilweise transparent oder opak schaltbar ist. Die Scheibe ist durch den Projektor bestrahlbar und, wenn die Scheibe opak geschaltet ist, kann über den Projektor ein Lichtbild auf der Scheibe abbildbar sein und/oder wenn die Scheibe transparent geschaltet ist, kann ein Lichtbild durch die Scheibe hindurch auf eine Projektionsfläche abbildbar sein. Über eine Steuerung kann die Scheibe in Abhängigkeit des Lichtbilds des Projektors transparent oder opak schaltbar sein und über die Steuerung kann das Lichtbild, das von dem Projektor projiziert ist, in Abhängigkeit eines Schaltzustandes der Scheibe anpassbar sein. Des Weiteren ist ein Fahrzeug mit der optischen Anordnung offenbart und ein Verfahren mit der optischen Anordnung.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
- 1a bis 1c jeweils eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Figuren jeweils einen unterschiedlichen Zustand aufzeigen,
- 2a bis 2d jeweils eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Figuren jeweils einen unterschiedlichen Zustand aufzeigen,
- 3a bis 3c jeweils eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei die Figuren jeweils einen unterschiedlichen Zustand aufzeigen, und
- 4a bis 4c jeweils eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, wobei die Figuren jeweils einen unterschiedlichen Zustand aufzeigen.
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1a zeigt eine optische Anordnung 1 mit einem Projektor 2 und einer Scheibe 4. Der Projektor 2 ist derart angeordnet, dass dieser die Scheibe 4 bestrahlen kann. Des Weiteren weist die optische Anordnung 1 zwei Steuereinheiten 6, 8 auf, wobei eine erstes Steuereinheit 6 die Scheibe 4 derart ansteuern kann, so dass diese zwischen opak und transparent schaltbar ist und die zweite Steuereinheit 8 den Projektor 2 ansteuert, so dass ein von dem Projektor 2 projiziertes Lichtbild 10 ausrichtbar und/oder eine Orientierung anpassbar ist. Das Lichtbild 10 kann wie hier dargestellt ein Text sein, oder ein Symbolbild. Die Steuereinheit 6 ist kabellos und/oder über ein Kabel mit der Scheibe 4 verbunden und die Steuereinheit 8 ist ebenfalls kabellos und/oder mit Kabel mit dem Projektor 2 verbunden. Die Steuereinheiten 6, 8 bilden eine Steuerung 12 und können kabellos oder mit Kabel miteinander verbunden sein oder nicht verbunden sein.
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Das Lichtbild 10 wird von dem Projektor 2 auf die opak geschaltete Scheibe 4 projiziert, die jedoch eine Transmission des Lichtbildes 10 ermöglicht, womit auf der Scheibe 4 ein Lichtbild 11 gebildet ist. Mit anderen Worten ist die Scheibe 4 nicht vollständig opak geschaltet und von dem Projektor ausgestrahltes Licht kann durch die Scheibe 4 hindurchstrahlen, sodass eine Abbildung des Lichtbildes auf der Scheibe 4 ermöglicht ist und gleichzeitig Licht durch die Scheibe 4 hindurchstrahlen kann. Es ist zu erkennen, dass die Ausrichtung des abgebildeten Lichtbilds 11 auf der opak geschalteten Scheibe 4 ausgerichtet ist, wie das Lichtbild 10, das von der zweiten Steuereinheit 8 an dem Projektor 2 eingegeben wird. Ein Betrachter 13 der opaken Scheibe 4 kann den Text, der von dem Projektor 2 auf die Scheibe 4 projiziert ist, nicht lesen. Der Betrachter 13 ist dabei auf einer Scheibenseite der Scheibe 4 angeordnet, die von dem Projektor 2 wegweist. Ein Betrachter, der jedoch zwischen der Scheibe 4 und dem Projektor 2 steht könnte das Lichtbild 11 lesen.
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Das Lichtbild 10, das von dem Projektor 2 emittiert ist, strahlt des Weiteren durch die halb opake Scheibe 4 hindurch, so dass dieses auch auf einer Projektionsfläche 15 als Lichtbild 16 abgebildet ist. Da der Betrachter 13 zwischen der Projektionsfläche 15 und der Scheibe 4 steht, kann er dieses lesen.
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In 1b ist die optische Anordnung 1 dargestellt, wobei die Scheibe 4 über die erste Steuereinheit 6 opak geschaltet ist, sodass eine Transmission eines Lichtbildes 17, das von dem Projektor 2 projiziert ist, durch die Scheibe 4 nicht möglich ist. Das Lichtbild 17, das über den Projektor 2 projiziert ist, ist im Vergleich zu dem Lichtbild 10 der 1a, an einer Achse, die senkrecht zu der Textrichtung des Lichtbildes 10 ist, gespiegelt. In diesem Beispiel ist das Lichtbild an einer Achse gespiegelt, die senkrecht zwischen den Buchstaben I und L verläuft. Der Betrachter 13, der auf der von dem Projektor 2 abweisenden Seite der Scheibe 4 steht, kann somit den Text, der auf der Scheibe 4 projiziert wird, lesen.
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In 1c ist die optische Anordnung dargestellt, wobei hier die Scheibe 4 über die Steuereinheit 6 transparent geschaltet ist. Über den Projektor 2 ist ein Lichtbild 18 projiziert, das im Vergleich zum Lichtbild 10 der 1a um 180 ° gedreht ist. Das Lichtbild 18 ist im Vergleich zu dem Lichtbild 10 an einer Achse gespiegelt, die senkrecht zu einer Schreibrichtung von Text ist, der durch das Lichtbild 18 dargestellt ist. Das Lichtbild 18 wird durch die transparente Scheibe 4 hindurch auf die Projektionsfläche 15 projiziert. Der Betrachter 13 kann den Text der durch das Lichtbild 18 abgebildet ist, nicht lesen. Ein Betrachter, der sowohl der Projektionsfläche 15 als auch der Scheibe 4 zugewandt ist, könnte das Lichtbild auf der Projektionsfläche 15 lesen.
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2a zeigt eine weitere optische Anordnung 19, die wie die optische Anordnung 1 der 1a bis 1c eine schaltbare Scheibe 20 und einen Projektor 22 aufweist. Eine Steuerung 23 die den Projektor 22 und/oder die Scheibe 20 ansteuert, ist mit der Scheibe 20 und dem Projektor 22 kabellos verbunden. In 2a zeigt die Scheibe 20 von einer Seite, auf der der Projektor 22 angeordnet ist. Die Scheibe 20 ist über die Steuerung 23 in 2a opak geschaltet und ein projiziertes Lichtbild 24 ist von einem Betrachter von dieser Seite aus lesbar. Das Lichtbild 24 ist in einem Initialzustand emittiert.
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In 2b ist die Scheibe 20 halbtransparent dargestellt. Es ist zu erkennen das das Lichtbild 24 in dem Initialzustand projiziert ist, wie in 2a. Ein Betrachter, der sich auf der gleichen Seite befindet wie der Projektor 22, kann sowohl das auf der halbtransparenten Scheibe 20 abgebildetes Lichtbild 24 lesen, als auch ein auf einer Projektionsfläche 24, die hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit einem Bezugszeichen versehen ist, abgebildetes Lichtbild 26.
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In 2c ist die optische Anordnung 19 von der von dem Projektor 22 wegweisenden Seite dargestellt. Die Projektion erfolgt in diesem Beispiel auf die Projektionsfläche 27. Es ist zu erkennen, dass das Lichtbild 28, das in 2c projiziert ist, um 180 Grad gedreht ist im Vergleich zu dem Lichtbild, das in 2b von dem Projektor 22 projiziert ist. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn eine Steuereinheit, die hier nicht dargestellt ist, den Projektor 22 derart ansteuert, dass das Lichtbild 28 im Vergleich zu dem Lichtbild im Initialzustand, das in 2a gezeigt ist, um 180 Grad gedreht ist, wenn ein Betrachter die Projektionsfläche 26 von einer Seite der Scheibe 20 betrachtet, die von dem Projektor 22 wegweist.
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In 2d ist die optische Anordnung 19 von der gleichen Seite der Scheibe 20 gezeigt, wie in 2c. Die Scheibe 20 ist in diesem Fall über die Steuerung 23 opak geschaltet, und daher sind diese und der Projektor 22 nicht durch die Scheibe 20 nicht zu sehen. Es ist zu erkennen, dass das Lichtbild 30, das ein Betrachter auf der opaken Scheibe 20 sehen kann, im Vergleich zu dem Lichtbild 24 der 2a und 2b durch die Steuerung 23 gespiegelt ist, das heißt horizontal geflippt ist. Mit anderen Worten ist das Lichtbild 30 im Vergleich zum Initialzustand an einer Achse gespiegelt, die senkrecht zu einer Schreibrichtung des Textes ist.
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In 3a ist eine optische Anordnung 32 dargestellt, die einen Projektor 34 und eine schaltbare Scheibe 36 aufweist. Der Projektor 34 ist mit einer Steuereinheit 40 kabellos und/oder mit Kabel verbunden über die ein von dem Projektor 34 emittiertes Lichtbild anpassbar ist. Die Scheibe 36 ist kabellos oder mit Kabel mit einer Steuereinheit 42 verbunden, über die die Scheibe 36 opak oder transparent schaltbar ist. Die Steuereinheit 40 und die Steuereinheit 42 sind ein Teil einer Steuerung der optischen Anordnung. Des Weiteren weist die optische Anordnung 32 einen Lichtsensor 44 auf. Dieser ist von dem Projektor 34 bestrahlbar. In 3a ist die optische Anordnung 32 ausgeschaltet. Das heißt, der Projektor 34 projiziert kein Lichtbild und die Scheibe 36 ist transparent geschaltet.
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In 3b projiziert der Projektor 34 ein Lichtbild 45, das durch die transparent geschaltete Scheibe 36 auf einer Projektionsfläche 46 abgebildet ist. Der Projektor 34 bestrahlt den Lichtsensor 44 in diesem Zustand nicht.
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In 3c wird der Projektor 34 von der Steuereinheit 40 derart angesteuert, dass dieser mit Licht den Lichtsensor 44 bestrahlt, der mit der Steuereinheit 42 kabellos oder mit Kabel verbunden ist. Der Lichtsensor 44 gibt dieses Signal an die Steuereinheit 42 weiter und diese kann daraufhin die Scheibe 36 opak schalten, so dass ein Lichtbild 47 auf der Scheibe 36 abgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, da somit die Steuereinheiten 40, 42 keine direkte Verbindung benötigen und über das oben beschriebene Verfahren kommunizieren können.
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4a zeigt eine schaltbare Scheibe 48, die von einer von einem Projektor wegweisenden Seite gezeigt ist. Daher ist der Projektor in dieser Darstellung nicht gezeigt. Die Scheibe 48 ist in einer Fahrzeugtür 50 eines Fahrzeugs 52, das durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, angeordnet. An der Fahrzeugtür 50 kann beispielsweise ein Sensor 54 angeordnet sein, über den festgestellt werden kann, auf welcher Seite der Scheibe 48 sich ein Beobachter befindet. Die Scheibe 48 ist in diesem Beispiel opak geschaltet und die Darstellung in 4a zeigt, dass ein Lichtbild 55 mit Text auf der opaken Scheibe 48 über den Projektor, der nicht dargestellt ist, abgebildet ist.
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In 4b ist gezeigt, dass die Scheibe 48 in zwei Abschnitte unterteilt ist. Ein erster Abschnitt 56 ist in 4b transparent dargestellt. Der Abschnitt 56 der Scheibe 48 kann dabei unabhängig von dem weiteren zweiten Abschnitt 58 schaltbar sein. Der Abschnitt 58 ist hier opak geschaltet dargestellt, wobei auf diesem ein Lichtbild 59 abgebildet ist, das einen Pfeil zeigt. In 4a sind beide Abschnitte 56, 58 opak geschaltet. Des Weiteren kann durch den transparenten Abschnitt 56 auf einer Projektionsfläche 60 eine Abbildung eines Lichtbildes 61 erfolgen.
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In 4c sind beide Abschnitte 56, 58 der Scheibe 48 transparent geschaltet und es ist ausschließlich das Lichtbild 61 auf der Projektionsfläche 60 abgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 19, 32
- Optische Anordnung
- 2, 22, 34
- Projektor
- 4, 20, 36
- Scheibe
- 6, 8, 40, 42
- Steuereinheit
- 10, 11, 16, 18, 24, 28, 30
- Lichtbild
- 12, 23
- Steuerung
- 13
- Beobachter
- 15, 26, 46, 60
- Projektionsfläche
- 44
- Lichtsensor
- 50
- Fahrzeugtür
- 52
- Fahrzeug
- 54
- Sensor
- 56, 58
- Abschnitt
