DE102020216046B3 - OPTICAL GRAPHIC PROJECTION DEVICE AND VEHICLE WITH OPTICAL GRAPHIC PROJECTION DEVICE - Google Patents

OPTICAL GRAPHIC PROJECTION DEVICE AND VEHICLE WITH OPTICAL GRAPHIC PROJECTION DEVICE Download PDF

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Abstract

Eine optische Vorrichtung zur Projektion einer Grafik auf eine Oberfläche umfasst eine Projektionseinrichtung mit mehreren Projektionseinheiten, die jeweils einen Projektionskanal mit einem optischen System bilden und dazu geeignet sind, einen auf eine Oberfläche richtbaren Lichtstrahl zu erzeugen, wobei die auf die Oberfläche gerichteten Lichtstrahlen jeweils einen Abschnitt der Oberfläche beleuchten und die beleuchteten Abschnitte zusammen einen beleuchteten Bereich der Oberfläche bilden, und die Projektionseinheiten jeweils ein Grafikelement-Erzeugungsmittel umfassen und dazu geeignet sind, durch den jeweiligen Lichtstrahl ein jeweiliges Grafikelement der Grafik auf den jeweiligen Abschnitt zu projizieren. Die optische Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Systeme jeweils eine optische Achsen aufweisen, die parallel zueinander sind, und die optische Vorrichtung eine Strahlumlenkeinrichtung mit mehreren Strahlumlenkeinheiten aufweist, die dazu geeignet ist, die von den Projektionseinheiten erzeugten Lichtstrahlen unabhängig voneinander so umzulenken und dadurch auf die Oberfläche zu richten, dass in dem beleuchteten Bereich die Grafik erzeugt ist.An optical device for projecting a graphic onto a surface comprises a projection device with a plurality of projection units, each of which forms a projection channel with an optical system and is suitable for generating a light beam that can be directed onto a surface, the light beams directed onto the surface each having a section of the surface and the illuminated sections together form an illuminated area of the surface, and the projection units each comprise a graphic element generating means and are suitable for projecting a respective graphic element of the graphic onto the respective section by the respective light beam. The optical device is characterized in that the optical systems each have an optical axis that is parallel to one another, and the optical device has a beam deflection device with a plurality of beam deflection units, which is suitable for deflecting the light beams generated by the projection units independently of one another and thereby on the surface so that the graphic is created in the illuminated area.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung zur Projektion einer Grafik (im Folgenden Grafik-Projektor genannt) mit asymmetrischem Lichtstrahl.The present invention relates to an optical device for projecting graphics (hereinafter called graphics projector) with an asymmetric light beam.

Aus der US 2019/0049090 A1 ist eine Fahrzeuglampenanordnung (dort „Vehicle Lamp Assembly“) bekannt, die zum Beispiel in einem Außenrückblickspiegel eines Fahrzeugs angeordnet ist, um Logos, Bilder, Schriftzüge oder dergleichen auf einen Bereich vor dem Fahrzeug zu projizieren, wobei diese Projektion entweder direkt oder indirekt durch Bestrahlen eines phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Bereichs des Fahrzeugs wie zum Beispiel einen Teil der Karosserie erfolgt, so dass die dadurch erzeugte Lumineszenzstrahlung die gewünschte Grafik auf den gewünschten Bereich vor dem Fahrzeug gerichtet wird. Die Fahrzeuglampenanordnung umfasst mehrere, identisch aufgebaute Projektoren, die zueinander geneigt, d. h. entlang eines Bogens angeordnet sind. Die relative Ausrichtung der Projektoren kann verändert werden, indem die einzelnen Projektoren unabhängig voneinander angesteuert werden. Auf diese Weise können die von den Projektoren ausgesendeten Strahlen entweder unabhängige Inhalte projizieren oder in einen konzeptuellen Kontext gebracht, d. h. beispielsweise zu einem fächerartigen Projektionslicht koordiniert werden, durch das etwa ein länglicher Schriftzug in dem gewünschten Bereich erzeugt werden kann. Die Projektoren der Fahrzeuglampenanordnung können jeweils ein Gehäuse, in dem eine Lichtquelle aufgenommen ist, und eine Fokussierungsoptik wie etwa eine Linse umfassen.From the US 2019/0049090 A1 is a vehicle lamp assembly (there "Vehicle Lamp Assembly") known, which is arranged, for example, in an exterior rear view mirror of a vehicle to project logos, images, lettering or the like onto an area in front of the vehicle, this projection either directly or indirectly by irradiation a phosphorescent or fluorescent area of the vehicle, such as part of the bodywork, so that the luminescence radiation thereby generated directs the desired graphic to the desired area in front of the vehicle. The vehicle lamp arrangement comprises a plurality of identically constructed projectors which are inclined relative to one another, ie are arranged along an arc. The relative orientation of the projectors can be changed by controlling each projector independently. In this way, the beams emitted by the projectors can either project independent content or be brought into a conceptual context, ie, for example, be coordinated to form a fan-shaped projection light, which can be used to create elongated lettering in the desired area. The projectors of the vehicle lamp assembly may each include a housing housing a light source and focusing optics such as a lens.

Die US 2017/0050558 A1 von derselben Anmelderin wie die US 2019/0049090 A1 offenbart eine im Wesentliche identische Struktur, wobei durch entsprechende zeitliche Ansteuerung der einzelnen Projektoren eine dynamische Animation erzeugt wird. Das heißt, die von den Projektoren ausgesendeten Strahlen werden zwar zeitlich versetzt ausgesendet, aber auf denselben Bereich gerichtet, und die Projektoren projizieren jeweils eine bestimmte Phase eines Bewegungsablaufs eines Motivs.the U.S. 2017/0050558 A1 by the same applicant as the US 2019/0049090 A1 discloses an essentially identical structure, with a dynamic animation being generated by appropriate temporal control of the individual projectors. This means that the beams emitted by the projectors are emitted at different times, but are aimed at the same area, and the projectors each project a specific phase of a movement of a motif.

In der EP 2 674 328 A2 sind am Heck oder an der Seite eines Kraftfahrzeugs angebrachte Projektionsvorrichtungen offenbart, die in einem Bereich vor dem Fahrzeug bzw. im Fußraum des Fahrzeugs einen „Lichtteppich“ erzeugen, dessen Größe vom Öffnungswinkel einer Fahrzeugtür abhängt. Gemäß der EP 2 674 328 A2 kann zur Erzeugung des Lichtteppichs statt den Projektionsvorrichtungen oder zusätzlich zu ihnen eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden, die mehrere Leuchtmittel, vorzugsweise LEDs, mit unterschiedlichen Abstrahlwinkeln umfasst, die dadurch erzeugt werden, dass die LEDs unterschiedlich orientiert sind. Gemäß der EP 2 674 328 A2 können die LEDs zudem jeweils in einer Eintrittsöffnung einer dort als tubusartigem Hohlkörper beschriebenen Blende oder Abschirmung angeordnet sein, wobei durch die jeweilige Form der Blenden ein Öffnungswinkel des durch die entsprechende LED ausgesendeten Lichtstrahls erreicht wird, wodurch unterschiedliche Breiten der durch sie erzeugten Lichtstreifen am Boden erreicht werden. Gemäß der EP 2 674 328 A2 können die einzelnen Leuchtmittel zeitlich gesteuert ein- bzw. ausgeschaltet werden.In the EP 2 674 328 A2 discloses projection devices attached to the rear or to the side of a motor vehicle, which generate a “carpet of light” in an area in front of the vehicle or in the footwell of the vehicle, the size of which depends on the opening angle of a vehicle door. According to the EP 2 674 328 A2 For generating the carpet of light, instead of the projection devices or in addition to them, a lighting device can be used that includes a plurality of light sources, preferably LEDs, with different beam angles that are generated by the LEDs being oriented differently. According to the EP 2 674 328 A2 the LEDs can also each be arranged in an entry opening of a screen or shield described there as a tube-like hollow body, with the respective shape of the screens achieving an opening angle of the light beam emitted by the corresponding LED, as a result of which the light strips generated by them on the ground have different widths will. According to the EP 2 674 328 A2 the individual lamps can be switched on and off in a time-controlled manner.

In der US 2020/0110330 A1 ist ein in einer Fahrgastzelle, z. B. in einer Mittelkonsole, angeordneter Projektor beschrieben, der Informationen auf eine Oberfläche der Fahrgastzelle richtet, die damit als Bildschirm dient, wobei der Projektor ein übliches System aus rotationssymmetrischen Linsen verwendet.In the U.S. 2020/0110330 A1 is a in a passenger compartment, z. A projector is described, e.g.

Aus der US 2018/0170244 A1 ist eine Projektionsvorrichtung mit mehreren Projektionskanälen für ein Kraftfahrzeug bekannt.From the U.S. 2018/0170244 A1 a projection device with a plurality of projection channels for a motor vehicle is known.

Die bekannten optischen Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie im Falle nicht rotationssymmetrischer Grafiken teuer sind, dass eine gewünschte Verteilung der Beleuchtungsstärke problematisch ist und dass - sofern mehrere getrennte Leuchtmittel verwendet werden - die Justierung der einzelnen Leuchtmittel anspruchsvoll und damit teuer und fehleranfällig ist.The known optical devices have the disadvantage that they are expensive in the case of non-rotationally symmetrical graphics, that a desired distribution of the illuminance is problematic and that - if several separate lamps are used - the adjustment of the individual lamps is demanding and therefore expensive and error-prone.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, (a) eine optische Vorrichtung zur Projektion einer Grafik bereitzustellen, die auf technisch einfache und kostengünstige Weise dazu geeignet ist, durch einen flachen Lichtstrahl eine längliche, insbesondere ovaleThe object of the present invention is (a) to provide an optical device for projecting a graphic which, in a technically simple and inexpensive manner, is suitable for projecting an oblong, in particular oval, image using a flat light beam

Grafik (Logo, Figur, Schriftzug oder dergleichen) auf einer ebenen oder nicht ebenen Oberfläche zu erzeugen, und (b) ein Fahrzeug mit einer solchen optischen Vorrichtung bereitzustellen.generate graphics (logo, figure, lettering or the like) on a flat or non-flat surface, and (b) provide a vehicle with such an optical device.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Fahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. This object is achieved by the features of claim 1 with regard to the device and by the features of claim 10 with regard to the vehicle. Advantageous developments are defined in the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine optische Vorrichtung zur Projektion einer Grafik auf eine Oberfläche eine Projektionseinrichtung mit mehreren Projektionseinheiten, die jeweils einen Projektionskanal mit einem optischen System bilden und dazu geeignet sind, einen auf eine Oberfläche richtbaren Lichtstrahl zu erzeugen. Die auf die Oberfläche gerichteten Lichtstrahlen können jeweils einen Abschnitt der Oberfläche beleuchten, und die beleuchteten Abschnitte bilden zusammen einen beleuchteten Bereich der Oberfläche. Die Projektionseinheiten umfassen jeweils ein Grafikelement-Erzeugungsmittel und sind dazu geeignet, durch den jeweiligen Lichtstrahl ein jeweiliges Grafikelement der Grafik auf den jeweiligen Abschnitt zu projizieren. Die optische Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass (a) die optischen Systeme jeweils eine optische Achse besitzen, die parallel zueinander sind, d.h. die optischen Achsen der optischen Systeme sind parallel zueinander; und (b) die optische Vorrichtung eine Strahlumlenkeinrichtung mit mehreren Strahlumlenkeinheiten aufweist, die dazu geeignet ist, die von den Projektionseinheiten erzeugten Lichtstrahlen unabhängig voneinander so umzulenken und dadurch auf die Oberfläche zu richten, dass in dem beleuchteten Bereich die Grafik erzeugt ist.According to the present invention, an optical device for projecting a graphic onto a surface comprises a projection device with a plurality of projection units, each of which forms a projection channel with an optical system and is suitable for generating a light beam that can be directed onto a surface. The ones on the top Surface-directed light beams can each illuminate a portion of the surface, and the illuminated portions together form an illuminated area of the surface. The projection units each include a graphic element generation means and are suitable for projecting a respective graphic element of the graphic onto the respective section using the respective light beam. The optical device is characterized in that (a) the optical systems each have an optical axis which are parallel to each other, ie the optical axes of the optical systems are parallel to each other; and (b) the optical device has a beam deflection device with a plurality of beam deflection units, which is suitable for independently deflecting the light beams generated by the projection units and thereby directing them onto the surface such that the graphic is generated in the illuminated area.

Unter „Grafik“ wird hier ein Logo, ein Bild, ein Schriftzug oder dergleichen verstanden. Unter „Lichtstrahl“ wird hier - im Gegensatz zur geometrischen Optik - eine elektromagnetische Welle mit einer Querschnittsfläche senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung (Richtung ihrer optischen Achse), die größer als null ist (auch Strahlbündel genannt) verstanden. Und unter „asymmetrischem Lichtstrahl“ wird hier ein Lichtstrahl, dessen Querschnitt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (d. h. senkrecht zum Hauptstrahl des Lichtstrahls) nicht rotationssymmetrisch ist, verstanden. Die „optische Achse“ ist eine Symmetrieachse des optischen Systems der jeweiligen Projektionseinheit und kann mit einer Längsachse oder einer Symmetrieachse oder einer Hauptstrahlachse einer Lichtquelle der Projektionseinheit oder einer anderen charakteristischen Vorzugsachse der Projektionseinheit zusammenfallen. Die „Oberfläche“ ist eine Projektionsoberfläche, die eben oder nicht eben sein kann. Die „Abschnitte“ der Oberfläche können jeweils grundsätzlich beliebig, vorzugsweise kreisscheibenförmig oder rechteckig, sein, wobei ihre jeweilige Form von der Querschnittsfläche des sie bildenden Lichtstrahls abweicht, wenn der Lichtstrahl nicht lotrecht auf den Abschnitt auftrifft und/oder der Abschnitt nicht eben ist. Die Abschnitte können durch entsprechende Einstellungen der Projektionseinheiten disjunkt sein oder sich verbinden oder teilweise oder vollständig überlappen, um den „Bereich“ zu bilden. Die Ausstrahlungsrichtungen der Lichtstrahlen und somit die Positionen der Abschnitte können zeitlich variieren, ebenso die Wellenlängen und Intensitäten der Lichtstrahlen. Zur Erzeugung eines Logos (bzw. Schriftzugs oder jeder anderen Grafik), das erst durch Kombination der Lichtstrahlen erzeugt wird, kann jedoch eine zeitliche Variation nur koordiniert erfolgen, so dass die Grafik quasi auf der Oberfläche „verschoben“ wird. „Koordiniert“ bedeutet nicht zwangsläufig unisono, sondern beinhaltet auch eine Steuerung derart, dass zum Beispiel ein Grafikelement nach oben, ein weiteres (koordiniert) nach unten verschoben wird. Komponenten oder Teile der Grafik sind hier als „Grafikelemente“ bezeichnet, die zusammen die Grafik ergeben. Zum Beispiel kann die Grafik „Optische Vorrichtung“ bei zwei Projektionseinheiten intuitiv aus den Grafikelementen „Optische“ und „Vorrichtung“ oder, falls die Aufteilung aus geometrischen oder technischen Gründen nicht semantisch erfolgen kann oder soll, aus den Grafikelementen „Opt“ und „ische Vorrichtung“ bestehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die (gesteuerte) Ausrichtung der einzelnen Lichtstrahlen nicht durch Ausrichten der Projektionseinheiten, sondern durch Ausrichten der Strahlumlenkeinheiten. Dies ist technisch weniger aufwändig und damit weniger störanfällig und kostengünstiger. Insbesondere können die Projektionseinrichtung und die Strahlumlenkeinrichtung als getrennte, modulare Einheiten, die miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander getrennt und damit beliebig kombiniert und ausgetauscht werden können, hergestellt werden. Insbesondere ist ein Abstand zwischen beiden möglich und kann vorteilhaft sein. Die Parameter der Projektionseinheiten und damit der von ihnen ausgesendeten Lichtstrahlen kann manuell und bedarfsadaptiv oder, z. B. an bestimmte Randbedingungen geknüpft, automatisch erfolgen. Die Randbedingungen können z. B. das Öffnen einer Tür oder dergleichen sein. Wie oben erwähnt, beziehen sich die Begriffe „Abschnitt“ und „Bereich“ auf das durch die Lichtstrahlen der Projektionseinheiten auf der Oberfläche beleuchtete Gebiet, und innerhalb dieses Gebiets erfolgt die „Projektion“ der Grafik mit Hilfe der Lichtstrahlen. Die Grafik liegt also eingebettet in dem Gebiet, bzw. der Rand des Gebiets umschließt die Grafik.“Graphic” here means a logo, an image, lettering or the like. In contrast to geometrical optics, “ray of light” here means an electromagnetic wave with a cross-sectional area perpendicular to its direction of propagation (the direction of its optical axis) that is greater than zero (also called a ray bundle). And by "asymmetric light beam" is meant here a light beam whose cross-section perpendicular to the direction of propagation (i.e. perpendicular to the principal ray of the light beam) is not rotationally symmetrical. The "optical axis" is an axis of symmetry of the optical system of the respective projection unit and can coincide with a longitudinal axis or an axis of symmetry or a main beam axis of a light source of the projection unit or another characteristic preferred axis of the projection unit. The "Surface" is a projection surface, which may or may not be flat. The "sections" of the surface can in principle be of any type, preferably in the form of a circular disk or rectangular, with their respective shape deviating from the cross-sectional area of the light beam that forms them if the light beam does not strike the section perpendicularly and/or the section is not flat. The sections may be disjoint, or join, or partially or fully overlap by appropriate settings of the projection units to form the "area". The emission directions of the light beams and thus the positions of the sections can vary over time, as can the wavelengths and intensities of the light beams. To create a logo (or lettering or any other graphic), which is only created by combining the light beams, a temporal variation can only take place in a coordinated manner, so that the graphic is “shifted” on the surface. "Coordinated" does not necessarily mean in unison, but also includes a control such that, for example, one graphic element is moved up and another (coordinated) down. Components or portions of the Graphic are referred to herein as "Graphic Elements" that together make up the Graphic. For example, the graphic "optical device" with two projection units can be intuitively created from the graphic elements "optical" and "device" or, if the division cannot or should not be semantic for geometric or technical reasons, from the graphic elements "opt" and "optical device". " consist. According to the present invention, the (controlled) alignment of the individual light beams does not take place by aligning the projection units, but by aligning the beam deflection units. This is technically less complex and therefore less susceptible to faults and more cost-effective. In particular, the projection device and the beam deflection device can be produced as separate, modular units that can be connected to one another and separated from one another in a non-destructive manner and can therefore be combined and exchanged as desired. In particular, a distance between the two is possible and can be advantageous. The parameters of the projection units and thus the light beams emitted by them can be adjusted manually and on demand or, e.g. B. linked to certain boundary conditions, done automatically. The boundary conditions can e.g. B. opening a door or the like. As mentioned above, the terms "section" and "area" refer to the area illuminated by the light beams of the projection units on the surface, and within this area the graphic is "projected" by means of the light beams. The graphic is therefore embedded in the area, or the edge of the area encloses the graphic.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung kann die Strahlumlenkeinrichtung die Lichtstrahlen der Projektionseinheiten so umlenken, dass der beleuchtete Bereich symmetrisch ist. Dies erfordert je nach Einfallswinkel gegebenenfalls eine asymmetrische Ausstrahlung der Lichtstrahlen. Es ist klar, dass bei einer Verbindung von mehreren Abschnitten zu einem Bereich „symmetrisch“ nur in einigen Fällen streng, in den meisten Fällen jedoch nur „im Wesentlichen symmetrisch“ bedeuten kann. So ist eine strenge Symmetrie z. B. bei einer vollständigen Überlagerung identischer Kreisscheiben bei einer beliebigen Anzahl von Projektionseinheiten oder im Falle eines Quadrats, das aus mehreren Quadraten gebildet ist, möglich. Doch auch im letzten Fall wird in der Regel eine quadratische Fläche ein Nebeneinanderanordnen mehrerer kleiner Kreisscheiben, also approximativ erfolgen.According to an advantageous development of the optical device, the beam deflection device can deflect the light beams of the projection units in such a way that the illuminated area is symmetrical. Depending on the angle of incidence, this may require an asymmetrical emission of the light beams. It is clear that when connecting several sections into one area, "symmetrical" can only mean strictly in some cases, but in most cases only "substantially symmetrical". So a strict symmetry z. This is possible, for example, in the case of a complete superimposition of identical circular discs with any number of projection units or in the case of a square that is formed from several squares. But even in the latter case, a square area will generally be arranged next to one another by several small circular discs, ie approximately.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung kann die Strahlumlenkeinrichtung die Lichtstrahlen der Projektionseinheiten so umlenken, dass der beleuchtete Bereich asymmetrisch ist. Ein asymmetrischer Bereich lässt sich insbesondere durch lineares - gekrümmtes oder geschwungenes - Aneinanderreihen der Abschnitte realisieren.According to a further advantageous development of the optical device, the beam deflection device, the light beams of the projection Redirect units so that the illuminated area is asymmetrical. An asymmetrical area can be realized in particular by linear—curved or curved—sequencing of the sections.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung besitzt der beleuchtete Bereich die Form eines Rechtecks oder eines Ovals mit jeweils einer Längsachse und einer Querachse. Diese Achse definieren die maximalen Ausdehnungen der Grafik in diese zwei, senkrecht zueinander liegenden Richtungen.According to a further advantageous development of the optical device, the illuminated area has the shape of a rectangle or an oval, each with a longitudinal axis and a transverse axis. These axes define the maximum extents of the graphic in these two mutually perpendicular directions.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung kann die Projektionseinrichtung einen Gesamtabstrahlwinkel in Richtung der Längsachse von 140° und einen Gesamtabstrahlwinkel in Richtung der Querachse von 40° erzeugen. Es ist klar, dass der (zum Lot gemessene) Einfallswinkel eines Lichtstrahls umso größer, der Lichtstrahl also umso „flacher“ sein kann, je kleiner der Abstrahlwinkel in Richtung derjenigen Achse der beiden oben genannten Achsen ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche ist; unabhängig vom Winkel in Richtung der anderen Achse. Dies ergibt sich daraus, dass optische Verzerrungen zunehmen, je größer dieser Abstrahlwinkel ist, wodurch auch der beleuchtete Abschnitt größer und damit die Beleuchtungsstärke keiner wird.According to a further advantageous development of the optical device, the projection device can generate a total radiation angle of 140° in the direction of the longitudinal axis and a total radiation angle of 40° in the direction of the transverse axis. It is clear that the angle of incidence (measured to the perpendicular) of a light beam is all the greater, i.e. the light beam can be all the "flatter", the smaller the emission angle is in the direction of that axis of the two axes mentioned above which is essentially perpendicular to the surface; regardless of the angle in the direction of the other axis. This is due to the fact that optical distortions increase the larger this beam angle is, which also means that the illuminated section becomes larger and thus the illuminance becomes smaller.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung sind die Projektionseinrichtung und die Strahlumlenkeinrichtung zwei getrennte Einheiten oder integral miteinander verbunden. Im ersten Fall ist es möglich, die beiden Einrichtungen in einem Abstand voneinander und an ihre Umgebung, d. h. zum Beispiel weitere Komponenten etc., anzuordnen. Insbesondere kann die Projektionseinheit innerhalb und die Umlenkeinrichtung außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet sein, oder beide können an verschiedenen Stellen in der Fahrzeugkabine angeordnet sein. „Integral miteinander verbunden“ bedeutet vorzugsweise lösbar miteinander verbunden.According to a further advantageous development of the optical device, the projection device and the beam deflection device are two separate units or are integrally connected to one another. In the first case it is possible to place the two devices at a distance from each other and to their surroundings, i. H. for example other components etc. to arrange. In particular, the projection unit can be arranged inside and the deflection device outside of a vehicle, or both can be arranged at different points in the vehicle cabin. “Integrally connected to one another” means preferably detachably connected to one another.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung umfassen die Strahlumlenkeinheiten jeweils eine Spiegel- oder eine Prisma-Anordnung. Das heißt, die Strahlumlenkeinrichtung umfasst eine oder mehrere Strahlumlenkeinheiten, die wiederum jeweils eine oder mehrere Spiegelanordnungen und/oder eine oder mehrere Prisma-Anordnungen umfassen können, wobei jede Spiegelanordnung wiederum einen oder mehrere Spiegel und jede Prisma-Anordnung ein oder mehrere Prismen umfassen kann. Besteht eine Strahlumlenkeinrichtung sowohl aus Spiegeln als auch aus Prismen, so ist klar, dass diese in beliebiger Weise zu einem optischen System kombinierbar sind. Jede optische Komponente - Spiegel bzw. Prisma - einer Strahlumlenkeinrichtung kann vorteilhafterweise unabhängig von den weiteren Komponenten darin angesteuert werden, oder es sind nicht alle Komponenten steuerbar, sondern einige in ihrer Ausrichtung und Position festgelegt. Es ist natürlich aus Gründen der Störanfälligkeit vorteilhaft, möglichst wenige Komponenten zu verwenden.According to a further advantageous development of the optical device, the beam deflection units each comprise a mirror or a prism arrangement. This means that the beam deflection device comprises one or more beam deflection units, which in turn can each comprise one or more mirror arrangements and/or one or more prism arrangements, each mirror arrangement in turn being able to comprise one or more mirrors and each prism arrangement being able to comprise one or more prisms. If a beam deflection device consists of both mirrors and prisms, it is clear that these can be combined in any way to form an optical system. Each optical component--mirror or prism--of a beam deflection device can advantageously be controlled independently of the other components in it, or not all components can be controlled, but some are fixed in their orientation and position. For reasons of susceptibility to failure, it is of course advantageous to use as few components as possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung sind die Projektionseinheiten und die Umlenkeinheiten separat austauschbar. Dies ist insbesondere im Hinblick auf einen Defekt einer Einheit oder das gewünschte Austauschen einer Einheit gegen eine andere vorteilhaft.According to a further advantageous development of the optical device, the projection units and the deflection units can be exchanged separately. This is particularly advantageous with regard to a defect in a unit or the desired exchange of one unit for another.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung sind Richtung, Intensität, Wellenlänge und/der räumliche Orientierung der Lichtstrahlen separat für jeden der Lichtstrahlen und unabhängig steuerbar.According to a further advantageous development of the optical device, the direction, intensity, wavelength and/or the spatial orientation of the light beams can be controlled separately for each of the light beams and independently.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug eine optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.According to the present invention, a vehicle includes an optical device according to the present invention.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung kann die optische Vorrichtung die Grafik auf die Außenhaut des Fahrzeugs oder einen Bereich vor dem Fahrzeug projizieren. Bei einer Projektion auf einen Bereich vor dem Fahrzeug kann die Grafik z. B. ein Lichtmuster sein, das das Ein- oder Aussteigen in das bzw. aus dem Fahrzeug erleichtert. Bei einer Projektion auf die Außenhaut des Fahrzeugs kann die Grafik z. B. ein Logo oder ein Warn- bzw. Informationshinweis sein.According to an advantageous development of the optical device, the optical device can project the graphic onto the outer skin of the vehicle or an area in front of the vehicle. When projected onto an area in front of the vehicle, the graphic can e.g. B. be a light pattern that facilitates entering or exiting the vehicle. When projected onto the outer skin of the vehicle, the graphic z. B. a logo or a warning or information notice.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung ist die optische Vorrichtung in einem Außenspiegel oder in einem Schweller des Fahrzeugs angeordnet.According to a further advantageous development of the optical device, the optical device is arranged in an exterior mirror or in a sill of the vehicle.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der optischen Vorrichtung ist die optische Vorrichtung in der Fahrgastzelle angeordnet. In diesem Fall kann die optische Vorrichtung z. B. ein Head-up-Display oder ein Teil eines solchen bilden.According to a further advantageous development of the optical device, the optical device is arranged in the passenger cell. In this case the optical device can e.g. B. form a head-up display or part of such.

Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen:

  • 1 eine schematische Ansicht im Längsschnitt eines Standard-Projektors zeigt;
  • 2 eine schematische Ansicht im Längsschnitt eines Projektionsmoduls einer optischen Vorrichtung zur Projektion einer Grafik gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine schematische Ansicht der optischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 eine schematische Seitenansicht im Längsschnitt eines Projektionsmoduls einer optischen Vorrichtung zur Projektion einer Grafik gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 eine schematische Seitenansicht im Längsschnitt der optischen Vorrichtung zur Projektion einer Grafik gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 eine schematische Draufsicht (von der Seite der Umlenkspiegel betrachtet) der in 5 gezeigten optischen Vorrichtung; und
  • 7 eine Simulation der in 6 gezeigten optischen Vorrichtung.
Features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments in conjunction with the drawings, in which:
  • 1 shows a schematic view in longitudinal section of a standard projector;
  • 2 Figure 12 shows a schematic view in longitudinal section of a projection module of an optical device for projection of a graphic according to a first embodiment of the present invention;
  • 3 Figure 12 shows a schematic view of the optical device according to the first embodiment.
  • 4 Figure 12 shows a schematic side view in longitudinal section of a projection module of an optical device for projection of a graphic according to a second embodiment of the present invention;
  • 5 Figure 12 shows a schematic side view in longitudinal section of the optical device for projecting graphics according to the second embodiment of the present invention;
  • 6 a schematic top view (seen from the side of the deflection mirrors) of in 5 optical device shown; and
  • 7 a simulation of the in 6 shown optical device.

1 zeigt eine schematische Ansicht im Längsschnitt eines Standard-Projektors 10, der eine Lichtquelle 12, hier in Form einer LED, eine plankonvexe Beleuchtungslinse 14 und eine bikonvexe Abbildungslinse 16 umfasst. Zwischen der Beleuchtungslinse 14 und der Abbildungslinse 16 ist ein Gobo (graphical optical blackout) 18 angeordnet, d. h. eine Maske oder Schablone. Das Gobo 18 und eine Projektionsfläche (in 1 nicht gezeigt und nachfolgend kurz als „Oberfläche“ bezeichnet) sind optisch zueinander konjugiert, so dass auf der Oberfläche eine scharfes Bild des Gobo 18 (der Grafik) erzeugt wird. In einer Strahlrichtung SR hinter der Abbildungslinse 18 ist eine Lochblende 20 angeordnet, die als Gesichtsfeldblende wirkt. Der Hauptstrahl HS eines durch den Standard-Projektor 10 erzeugten und aus ihm austretenden Lichtstrahls L (vom gesamten Strahlengang des Standard-Projektors 10 ist in 1 nur dieser gezeigt) fällt mit der optischen Achse CL (center line) der oben genannten Komponenten des Standard-Projektors 10 zusammen. 1 FIG. 12 shows a schematic view in longitudinal section of a standard projector 10 which comprises a light source 12, here in the form of an LED, a plano-convex illumination lens 14 and a biconvex imaging lens 16. FIG. A gobo (graphical optical blackout) 18 is arranged between the illumination lens 14 and the imaging lens 16, ie a mask or stencil. The gobo 18 and a projection surface (in 1 not shown and hereinafter referred to as “surface” for short) are optically conjugated to one another, so that a sharp image of the gobo 18 (the graphic) is generated on the surface. Arranged in a beam direction SR behind the imaging lens 18 is a pinhole diaphragm 20 which acts as a visual field diaphragm. The main ray HS of a light beam L generated by the standard projector 10 and emerging from it (of the entire beam path of the standard projector 10 is in 1 only this shown) coincides with the optical axis CL (center line) of the above-mentioned components of the standard projector 10.

2 zeigt eine schematische Ansicht im Längsschnitt eines Projektionsmoduls M als ein Teil einer optischen Vorrichtung 22 zur Projektion einer Grafik (siehe 3) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Projektionsmodul M umfasst als eine Hauptkomponente eine Projektionseinheit 24, die hier identisch ist mit dem Standard-Projektor 10 der 1 (d. h. die LED, die Linsen 14, 16, den Gobo 18 und die Lochblende 20 umfasst) und einem Projektionskanal der vorliegenden Erfindung entspricht, und einen Umlenkspiegel 26, der in einem Winkel α gegenüber der optischen Achse CL bzw. dem Hauptstrahl HS geneigt ist und den aus der Projektionseinheit 24 austretenden Lichtstrahl L mit seinem Hauptstrahl HS auf eine Oberfläche 28 umlenkt. Der Umlenkspiegel 26 ist ein Beispiel einer Strahlumlenkeinheit der vorliegenden Erfindung. Wie es in 2 gezeigt ist, wird durch diese Umlenkung eine Strecke S in der Zeichenebene in eine längere Strecke S' in der Zeichenebene gestreckt, während eine Abmessung senkrecht zur Zeichenebene keine Streckung erfährt. Um eine verzerrungsfreie Grafik auf der Oberfläche 28 zu erhalten, muss lediglich das Gobo 18 unter Berücksichtigung der Geometrie der Anordnung der in 2 gezeigten Elemente und der Gesetze der geometrischen Optik angepasst werden, d. h. „in Streckungsrichtung gestaucht“ werden. 2 shows a schematic view in longitudinal section of a projection module M as part of an optical device 22 for projecting a graphic (see 3 ) according to a first embodiment of the present invention. The projection module M includes as a main component a projection unit 24, which is identical to the standard projector 10 of 1 (ie comprising the LED, lenses 14, 16, gobo 18 and pinhole 20) and a projection channel of the present invention, and a folding mirror 26 tilted at an angle α to the optical axis CL and chief ray HS respectively and deflects the light beam L emerging from the projection unit 24 onto a surface 28 with its main beam HS. The folding mirror 26 is an example of a beam bending unit of the present invention. like it in 2 As shown, this deflection stretches a line S in the plane of the drawing into a longer line S' in the plane of the drawing, while a dimension perpendicular to the plane of the drawing is not stretched. In order to obtain a distortion-free graphic on the surface 28, only the gobo 18, taking into account the geometry of the arrangement in 2 elements shown and the laws of geometric optics are adjusted, ie "compressed in the direction of stretching".

3 zeigt eine schematisch Ansicht der gesamten optischen Vorrichtung 22 gemäß der ersten Ausführungsform zum besseren Verständnis der oben verwendeten Terminologie. Die optische Vorrichtung 22 umfasst eine Projektionseinrichtung 32 und eine Umlenkeinrichtung 34. Die Projektionseinrichtung 32 umfasst drei identische Projektionseinheiten 36, die jeweils eine Lichtquelle 38, eine Optik 40 und eine Lochblende 42 umfassen. Die Umlenkeinrichtung 34 umfasst drei identische Umlenkeinheiten 44. Wie es in 3 gezeigt ist, bildet jede der Projektionseinheiten 36 zusammen mit einer zugehörigen Umlenkeinheit 44 ein Projektionsmodul M (siehe 2). 3 12 shows a schematic view of the entire optical device 22 according to the first embodiment for a better understanding of the terminology used above. The optical device 22 includes a projection device 32 and a deflection device 34 . The projection device 32 includes three identical projection units 36 , each of which includes a light source 38 , an optical system 40 and a pinhole diaphragm 42 . The deflection device 34 comprises three identical deflection units 44. As shown in FIG 3 shown, each of the projection units 36 together with an associated deflection unit 44 forms a projection module M (see 2 ).

4 zeigt eine schematische Seitenansicht im Längsschnitt eines von mehreren Projektionsmodulen M1, M2, M3 einer optischen Vorrichtung 54 (siehe die 5 und 6) zur Projektion einer Grafik gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das eine Projektionseinheit 48 und eine Umlenkeinheit 50 umfasst. In 4 sind schematisch zwei Lichtstrahlen L1 und L2 gezeigt, in die der Lichtstrahl L der Projektionseinheit 48 umgelenkt werden kann. 4 shows a schematic side view in longitudinal section of one of several projection modules M1, M2, M3 of an optical device 54 (see Fig 5 and 6 ) for projecting a graphic according to a second embodiment of the present invention, which comprises a projection unit 48 and a deflection unit 50. In 4 two light beams L1 and L2 are shown schematically, into which the light beam L of the projection unit 48 can be deflected.

5 und 6 zeigen eine schematische Seitenansicht im Längsschnitt bzw. eine Draufsicht mit Blick auf die Umlenkeinrichtung 52 der optischen Vorrichtung 54 zur Projektion einer Grafik gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die optische Vorrichtung 54 umfasst die drei Projektionsmodule M1, M2, M3, die Lichtstrahlen L1, L2 bzw. L3 erzeugen. Umlenkeinheiten 50-1, 50-2 und 50-3 der Umlenkeinrichtung 52 sind gemäß dieser Ausführungsform wiederum jeweils als Spiegel ausgebildet und unterschiedlich geneigt. 7 zeigt eine zughörige Simulation. 5 and 6 12 show a schematic side view in longitudinal section and a top view looking at the deflection device 52 of the optical device 54 for projecting a graphic according to the second embodiment of the present invention. The optical device 54 comprises the three projection modules M1, M2, M3, which generate light beams L1, L2 and L3, respectively. According to this embodiment, deflection units 50-1, 50-2 and 50-3 of the deflection device 52 are in turn in the form of mirrors and are inclined differently. 7 shows an associated simulation.

Wie es in den 3 und 5 gezeigt ist, sind die optischen Achsen der einzelnen Projektionskanäle parallel ausgerichtet, wobei diese Ausrichtung, wie es in 5 gezeigt ist, von der Stellung der Umlenkeinheiten (Spiegel) unabhängig ist.Like it in the 3 and 5 is shown, the optical axes of the individual projection channels are aligned in parallel, this alignment, as is shown in 5 is shown, is independent of the position of the deflection units (mirrors).

BezugszeichenlisteReference List

1010
Standard-Projektorstandard projector
10 1210 12
Lichtquelle vonlight source from
1414
Plankonvexe BeleuchtungslinsePlano-convex illumination lens
1616
Bikonvexe BeleuchtungslinseBiconvex illumination lens
1818
Gobogobo
2020
Lochblendepinhole
2222
Optische Vorrichtungoptical device
2424
Projektionseinheitprojection unit
2626
Umlenkspiegeldeflection mirror
2828
Oberflächesurface
3232
Projektionseinrichtungprojection device
3434
Umlenkeinrichtungdeflection device
3636
Projektionseinheitprojection unit
32 3832 38
Lichtquelle vonlight source from
4040
Optikoptics
4242
Lochblendepinhole
4444
Umlenkeinheitdeflection unit
50-1, 50-2, 50-350-1, 50-2, 50-3
Umlenkeinheitendeflection units
5252
Umlenkeinrichtungdeflection device
5454
Optische Vorrichtungoptical device
CLCL
Achse (Central Line)Axis (Central Line)
HSHS
Hauptstrahlmain beam
LL
Lichtstrahlbeam of light
L1, L2, L3L1, L2, L3
Lichtstrahlenrays of light
M, M1, M2, M3M, M1, M2, M3
Projektionsmodulprojection module
SS
StreckeRoute
S'S'
StreckeRoute
αa
Winkelangle

Claims (13)

Optische Vorrichtung (22, 54) zur Projektion einer Grafik auf eine Oberfläche, wobei - die optische Vorrichtung (22, 54) eine Projektionseinrichtung (32) mit mehreren Projektionseinheiten (24, 36) umfasst, die jeweils einen Projektionskanal mit einem optischen System bilden und dazu geeignet sind, einen auf eine Oberfläche (28) richtbaren Lichtstrahl (L, L1, L2, L3) zu erzeugen; - die auf die Oberfläche (28) gerichteten Lichtstrahlen (L, L1, L2, L3) jeweils einen Abschnitt der Oberfläche (28) beleuchten und die beleuchteten Abschnitte zusammen einen beleuchteten Bereich der Oberfläche (28) bilden; und - die Projektionseinheiten (24, 36) jeweils ein Grafikelement-Erzeugungsmittel umfassen und dazu geeignet sind, durch den jeweiligen Lichtstrahl (L, L1, L2, L3) ein jeweiliges Grafikelement der Grafik auf den jeweiligen Abschnitt zu projizieren; dadurch gekennzeichnet, dass - die optischen Systeme jeweils eine optische Achse aufweisen, wobei die optischen Achsen parallel zueinander sind; und - die optische Vorrichtung (22, 54) eine Strahlumlenkeinrichtung mit mehreren Strahlumlenkeinheiten aufweist, die dazu geeignet ist, die von den Projektionseinheiten (24, 36) erzeugten Lichtstrahlen (L, L1, L2, L3) unabhängig voneinander so umzulenken und dadurch auf die Oberfläche (28) zu richten, dass in dem beleuchteten Bereich die Grafik erzeugt ist.Optical device (22, 54) for projecting a graphic onto a surface, wherein - the optical device (22, 54) comprises a projection device (32) with a plurality of projection units (24, 36), which each form a projection channel with an optical system and suitable for generating a light beam (L, L1, L2, L3) which can be directed onto a surface (28); - the light beams (L, L1, L2, L3) directed onto the surface (28) each illuminate a portion of the surface (28) and the illuminated portions together form an illuminated area of the surface (28); and - the projection units (24, 36) each comprise a graphic element generation means and are suitable for projecting a respective graphic element of the graphic onto the respective section by the respective light beam (L, L1, L2, L3); characterized in that - the optical systems each have an optical axis, the optical axes being parallel to one another; and - the optical device (22, 54) has a beam deflection device with a plurality of beam deflection units, which is suitable for deflecting the light beams (L, L1, L2, L3) generated by the projection units (24, 36) independently of one another and thereby onto the Directing surface (28) so that the graphic is created in the illuminated area. Optische Vorrichtung (22, 54) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlumlenkeinrichtung dazu geeignet ist, die Lichtstrahlen (L, L1, L2, L3) der Projektionseinheiten (24, 36) so umzulenken, dass der beleuchtete Bereich symmetrisch ist.Optical device (22, 54). claim 1 , characterized in that the beam deflection device is suitable for deflecting the light beams (L, L1, L2, L3) of the projection units (24, 36) in such a way that the illuminated area is symmetrical. Optische Vorrichtung (22, 54) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlumlenkeinrichtung dazu geeignet ist, die Lichtstrahlen (L, L1, L2, L3) der Projektionseinheiten (24, 36) so umzulenken, dass der beleuchtete Bereich asymmetrisch ist.Optical device (22, 54). claim 1 , characterized in that the beam deflection device is suitable for deflecting the light beams (L, L1, L2, L3) of the projection units (24, 36) in such a way that the illuminated area is asymmetrical. Optische Vorrichtung (22, 54) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der beleuchtete Bereich die Form eines Rechtecks oder eines Ovals mit jeweils einer Längsachse und einer Querachse besitzt.Optical device (22, 54). claim 2 , characterized in that the illuminated area has the shape of a rectangle or an oval, each having a longitudinal axis and a transverse axis. Optische Vorrichtung (22, 54) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (32) dazu geeignet ist, einen Gesamtabstrahlwinkel in Richtung der Längsachse von 140° und einen Gesamtabstrahlwinkel in Richtung der Querachse von 40° zu erzeugen.Optical device (22, 54). claim 4 , characterized in that the projection device (32) is suitable for generating a total beam angle in the direction of the longitudinal axis of 140 ° and a total beam angle in the direction of the transverse axis of 40 °. Optische Vorrichtung (22, 54) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (32) und die Strahlumlenkeinrichtung zwei getrennte Einheiten bilden oder integral miteinander verbunden sind.Optical device (22, 54) according to any one of Claims 1 until 5 , characterized in that the projection device (32) and the beam deflection device form two separate units or are integrally connected to one another. Optische Vorrichtung (22, 54) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlumlenkeinheiten jeweils eine Spiegel- oder eine Prisma-Anordnung aufweisen.Optical device (22, 54) according to any one of Claims 1 until 6 , characterized in that the beam deflection units each have a mirror or a prism arrangement. Optische Vorrichtung (22, 54) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheiten (24, 36) und die Umlenkeinheiten separat austauschbar sind.Optical device (22, 54) according to any one of Claims 1 until 7 , characterized in that the projection units (24, 36) and the deflection units are separately interchangeable. Optische Vorrichtung (22, 54) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung und/oder eine Intensität und/oder eine Wellenlänge und/oder eine räumliche Orientierung der Lichtstrahlen (L, L1, L2, L3) separat für jeden der Lichtstrahlen (L, L1, L2, L3) und unabhängig steuerbar sind.Optical device (22, 54) according to any one of Claims 1 until 8th , characterized in that a direction and/or an intensity and/or a wavelength and/or a spatial orientation of the light beams (L, L1, L2, L3) are controllable separately for each of the light beams (L, L1, L2, L3) and independently. Fahrzeug mit einer optischen Vorrichtung (22, 54) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Vehicle with an optical device (22, 54) according to one of Claims 1 until 9 . Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung (22, 54) dazu geeignet ist, die Grafik auf die Außenhaut des Fahrzeugs oder einen Bereich vor oder neben dem Fahrzeug zu projizieren.vehicle after claim 10 , characterized in that the optical device (22, 54) is suitable for projecting the graphics onto the outer skin of the vehicle or an area in front of or to the side of the vehicle. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung (22, 54) in einem Außenspiegel oder in einem Schweller des Fahrzeugs angeordnet ist.vehicle after claim 11 , characterized in that the optical device (22, 54) is arranged in an exterior mirror or in a sill of the vehicle. Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung (22, 54) in der Fahrgastzelle angeordnet ist.vehicle after claim 10 , characterized in that the optical device (22, 54) is arranged in the passenger compartment.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2674328A2 (en) 2012-06-14 2013-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for illuminating an area to the front and/or in the interior of a motor vehicle
US20170050558A1 (en) 2013-04-26 2017-02-23 Ford Global Technologies, Llc Vehicle puddle lamp assembly generating moving image and method
US20180170244A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Young Optics Inc. Puddle light
US20190049090A1 (en) 2017-08-10 2019-02-14 Ford Global Technologies, Llc Vehicle lamp assembly
US20200110330A1 (en) 2018-10-05 2020-04-09 Ron CHATTERJEE Miniature logo projector design for automotive interior lighting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2674328A2 (en) 2012-06-14 2013-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for illuminating an area to the front and/or in the interior of a motor vehicle
US20170050558A1 (en) 2013-04-26 2017-02-23 Ford Global Technologies, Llc Vehicle puddle lamp assembly generating moving image and method
US20180170244A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Young Optics Inc. Puddle light
US20190049090A1 (en) 2017-08-10 2019-02-14 Ford Global Technologies, Llc Vehicle lamp assembly
US20200110330A1 (en) 2018-10-05 2020-04-09 Ron CHATTERJEE Miniature logo projector design for automotive interior lighting

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