DE-102025102661-B3 - Projektionsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Projizieren von optisch wahrnehmbaren Elementen

Abstract

Projektionsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug zum Projizieren von optisch wahrnehmbaren Figuren auf Oberflächen mit eine Lichtquelle (2), welche zur Ausgabe von Strahlung geeignet und bestimmt ist und mit einem Figurenerzeugungselement, auf welches wenigstens ein Anteil der von der Lichtquelle ausgegebenen Strahlung trifft, wobei dieses Figurenerzeugungselement einen ersten lichttransmittierenden Bereich (B1) aufweist, der die von der Lichtquelle (2) ausgegebene und auf das Figurenerzeugungselement treffende Strahlung wenigstens teilweise transmittiert sowie einen zweiten lichtblockierenden Bereich (B2), der die von der Lichtquelle ausgegebene und auf das Figurenerzeugungselement treffende Strahlung blockiert. Erfindungsgemäß ist der zweite Bereich streuend und/oder reflektierend für die von der Lichtquelle ausgehende und auf das Figurenerzeugungselement (4) treffende Strahlung und die Projektionsvorrichtung (1) weist eine Strahlungslenkeinrichtung (6) auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens einen Anteil der von dem Figurenerzeugungselement reflektierten und/oder gestreuten und/oder transmittierten Strahlung einem weiteren Lichtsystem zuzuführen.

Inventors

• Philipp Heuer-Jungemann

Assignees

• VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250124

Claims (10)

1. Projektionsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug zum Projizieren, vorzugsweise von optisch wahrnehmbaren Figuren auf Oberflächen, mit eine Lichtquelle (2), welche zur Ausgabe von Strahlung geeignet und/oder bestimmt ist und mit einem Figurenerzeugungselement (4), auf welches wenigstens ein Anteil der von der Lichtquelle ausgegebenen Strahlung trifft, wobei dieses Figurenerzeugungselement (4) einen ersten lichttransmittierenden Bereich (B1) aufweist, der die von der Lichtquelle (2) ausgegebene und auf das Figurenerzeugungselement (4) treffende Strahlung wenigstens teilweise transmittiert sowie einen zweiten lichtblockierenden Bereich (B2), der die von der Lichtquelle ausgegebene und auf das Figurenerzeugungselement (4) treffende Strahlung blockiert, dadurch gekennzeichnet , dass der zweite Bereich streuend und/oder reflektierend für die von der Lichtquelle ausgehende und auf das Figurenerzeugungselement (4) treffende Strahlung ist und die Projektionsvorrichtung (1) eine Strahlungslenkeinrichtung (6) aufweist, welche dazu geeignet und/oder bestimmt ist, wenigstens einen Anteil der von dem Figurenerzeugungselement reflektierten und/oder gestreuten und/oder transmittierten Strahlung einem weiteren Lichtsystem zuzuführen.
2. Projektionsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Strahlungslenkeinrichtung (6) dazu geeignet und/oder bestimmt ist, die durch den ersten Bereich tretende Strahlung oder die von dem zweiten Bereich reflektierte und/oder gestreute Strahlung dem weiteren Lichtsystem zuzuführen.
3. Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die durch diesen ersten Bereich (B1) tretende Strahlung auf die Oberfläche gelangt und die auf den zweiten Bereich (B2) treffende Strahlung nicht auf die Oberfläche gelangt oder die durch diesen ersten Bereich (B1) tretende Strahlung nicht auf die Oberfläche gelangt und die auf den zweiten Bereich (B2) treffende Strahlung auf die Oberfläche gelangt.
4. Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Strahlungslenkeinrichtung (6) die Strahlung zu wenigstens einer weiteren Lichtaustrittsfläche lenkt.
5. Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Strahlungslenkeinrichtung (6) wenigstens ein lichtbrechendes und/oder lichtleitendes und/oder lichtreflektierendes Element aufweist, wobei bevorzugt dieses lichtbrechende und/oder lichtleitende und/oder lichtreflektierende Element aus einer Gruppe von Elementen ausgewählt ist, welche Spiegel, Lichtleiter, Prismen oder Linsen enthält.
6. Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Figurenerzeugungselement (4) auch als Bestandteil der Strahlungslenkeinrichtung (6) wirkt, und/oder dass, die Strahlungslenkeinrichtung (6) das Figurenerzeugungselement (4) umfasst.
7. Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Projektionsvorrichtung (1) eine optische Abbildungseinheit (12) aufweist, welche zwischen dem Figurenerzeugungselement (4) und der Oberfläche (10) angeordnet ist.
8. Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das weitere Lichtsystem aus einer Gruppe von Lichtsystemen ausgewählt ist, welche eine weitere Projektionseinrichtung, einen Videoprojektor, eine Beleuchtung und eine Fahrzeugambientenbeleuchtung enthält.
9. Kraftfahrzeug mit einer Projektionsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.
10. Verfahren zum Projizieren von optisch wahrnehmbaren Figuren auf Oberflächen für ein Kraftfahrzeug mit einer Lichtquelle (2), welche Strahlung ausgibt und mit einem Figurenerzeugungselement (4), auf welches wenigstens ein Anteil der von der Lichtquelle ausgegebenen Strahlung trifft, wobei dieses Figurenerzeugungselement einen ersten lichttransmittierenden Bereich (B1) aufweist, der die von der Lichtquelle (2) ausgegebene und auf das Figurenerzeugungselement treffende Strahlung wenigstens teilweise transmittiert sowie einen zweiten lichtblockierenden Bereich (B2), der die von der Lichtquelle ausgegebene und auf das Figurenerzeugungselement (4) treffende Strahlung blockiert, dadurch gekennzeichnet , dass der zweite Bereich (B2) streuend und/oder reflektierend für die von der Lichtquelle ausgehende und auf das Figurenerzeugungselement (4) treffende Strahlung ist und die Projektionsvorrichtung (1) eine Strahlungslenkeinrichtung (6) aufweist, welche wenigstens einen Anteil der von der Figurenerzeugungselement (4) reflektierten und/oder gestreuten und/oder transmittierten Strahlung einem weiteren Lichtsystem zuführt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsvorrichtung zum Projizieren von optisch wahrnehmbaren Elementen und insbesondere einen Logoprojektor für ein Kraftfahrzeug. Sogenannte Logoprojektoren mit bildgebenden Elementen, auch als Gobo (graphical optical blackout) Projektoren oder MLA (Micro Lens Array) bezeichnet, erzeugen durch Projektion eine Grafik auf einer Projektionsfläche. Aktuell wird das Licht durch eine einzige Optik abgebildet und darin verwendet. Dabei wird ein Teil des Lichtes durch das bildgebende Element hindurch gelassen. Dieser Teil bildet die Grafik. Der andere Teil wird in dem Lichtmodul vernichtet bzw. absorbiert oder erzeugt schlechtestenfalls sogar (Mehrfach-) Reflexionen im Gehäuse, Streulicht und Geisterbilder. Jedenfalls geht jedoch ein Teil der Lichtleistung ungenutzt verloren. Es ist bekannt, dass Gobo Projektoren in der Automobilindustrie bei diversen Automobilherstellern im Einsatz sind. Dort sind sie meist Teil der Außenbeleuchtung und projizieren Grafiken und Logos beispielsweise in den Einstiegsbereich. Dadurch, dass ein Teil des Lichts durchgelassen wird, welches die Grafik erzeugt (Prinzip der Diaprojektion) wird ein großer Teil des erzeugten Lichts nicht genutzt. Aus der DE 10 2017 206 325 A1 ist eine Fahrzeugleuchte und ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugleuchte bekannt. Hierbei wird ein Lichtverteilungsmuster auf eine Straße projiziert. Die US 2016/0161913A1 beschreibt eine optische Vorrichtung zur Reproduktion von dreidimensionalen Lichtbildern. Die DE 10 2018 220 514 A1 betrifft eine optische Vorrichtung mit mindestens einer Lichtquelle und einem optischen Element. Das optische Element weist einen Einkopplungskörper für das Licht der Lichtquellen auf und ein Mikrolinsen-Array als Auskopplungskörper und zwischen dem Einkopplungskörper und dem Mikrolinsen-Array ist ein Masken-Array angeordnet. Jeder Mikrolinse und gleichzeitig jeder Maske des Masken-Arrays ist zumindest eine Lichtquelle zugeordnet. Die EP 3 588 187 A1 betrifft ein Bildprojektionssystem mit einer LED-Lichtquelle und einem Gobo aus Borosilikatglas, Keramikglas oder einem Quarzglassubstrat (als Träger für die Bilderzeugung). Dieses System reduziert die Farbtemperaturschwankungen der LED-Lichtquelle und verhindert die Verkürzung der LED-Lebensdauer durch Lichtreflexionen vom Gobo. Aus der US 2017 / 0 097 130 A1 ist bekannt, dass ein Gobo aus einem Substrat mit mindestens einer Randkante besteht und einem von dieser Randkante ausgehenden Körper mit zwei Flächen und einem Strukturnetzwerk auf mindestens einer dieser Flächen, das sich im Allgemeinen bis zur Randkante erstreckt. Ein optisches Muster ist auf oder durch den Körper angeordnet, wobei sich das Strukturnetzwerk auf dem Körper nur bis zu einer Kante des optischen Musters erstreckt. Das Strukturnetzwerk ist integral mit dem Substrat verbunden. Ein Lichtmustergenerator gemäß der US 4 779 176 A erzeugt ein Bild, das auf eine Bühne oder Leinwand projiziert wird. Das Bild wird aus einem Lichtstrahl erzeugt. Der Lichtmustergenerator besteht aus einer hitzebeständigen Glasplatte mit einer reflektierenden Schicht auf einer Seite. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen größeren Teil desjenigen (Ausgangs-)Lichtes, welches für die Logoprojektion benötigt wird, zu nutzen. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Projektionsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Projizieren von optisch wahrnehmbaren Figuren, beispielsweise ein oder mehreres von Logo, Emblem, Hinweis, Zeichen, Information, Warnung, und/oder Vergleichbares, auf Oberflächen weist eine Lichtquelle auf, welche zur Ausgabe von Strahlung geeignet und bestimmt ist. Daneben ist ein Figurenerzeugungselement vorgesehen, auf welches wenigstens ein Anteil der von der Lichtquelle ausgegebenen Strahlung trifft (d.h. insbesondere sind die Lichtquelle und das Figurenerzeugungselement derart angeordnet dass die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung auf das Figurenerzeugungselement trifft), wobei dieses Figurenerzeugungselement einen ersten lichttransmittierenden Bereich aufweist, der die von der Lichtquelle ausgehende und auf das Figurenerzeugungselement treffende Bestrahlung wenigstens teilweise transmittiert sowie einen zweiten Bereich und insbesondere ein lichtblockieren Bereich, der die von der Lichtquelle ausgehende und auf das Figurenerzeugungselement treffende Bestrahlung blockiert (wobei hier der Begriff des Blockierens insbesondere im Gegensatz zu dem Begriff des Transmittierens verstanden wird). Erfindungsgemäß ist der zweite Bereich streuend und/oder reflektierend für das von der Lichtquelle ausgehende und auf das Figurenerzeugungselement treffende Licht (bzw. die Strahlung) und die Projektionsvorrichtung weist eine Strahlungslenkeinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens einen Antei