ES2957573T3

ES2957573T3 - Lámpara de proyección de imagen iluminada y método

Info

Publication number: ES2957573T3
Application number: ES16800565T
Authority: ES
Inventors: Todd M Nykerk; Lester R Sullivan
Original assignee: Flex N Gate Advanced Product Development LLC
Current assignee: Flex N Gate Advanced Product Development LLC
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2024-01-22
Anticipated expiration: 2036-05-20
Also published as: MX378554B; EP3298455A4; CN107835954A; KR20180012276A; JP2018518033A; EP3298455A1; BR112017024864A2; US10578272B2; US20180274745A1; WO2016191321A1; MX2017014934A; EP3298455B1

Abstract

Lámpara y método de proyección de imágenes encendidas. En una realización ejemplar de un dispositivo de proyección de la presente divulgación, el dispositivo de proyección comprende una fuente de luz; una primera lente situada a una primera distancia de la fuente de luz; y una segunda lente a una segunda distancia de la primera lente; en el que la primera lente y la segunda lente son lentes lenticulares, teniendo cada una un eje óptico; y en el que el dispositivo de proyección está configurado para generar una imagen tridimensional a partir de la luz emitida desde la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y la segunda lente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Lámpara de proyección de imagen iluminada y método

Prioridad

La presente solicitud de patente internacional (PCT) está relacionada con, y reivindica el beneficio de prioridad de, la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos núm. 62/165,785 presentada el 22 de mayo de 2015, y la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos núm. 62/181,545, presentada el 18 de junio de 2015.

Antecedentes

El diseño de los componentes de iluminación exterior de los automóviles juega un papel importante en el estilo y la comercialización de los vehículos en el mercado automotriz. Los diseñadores de vehículos están interesados en tecnologías que puedan proporcionar tanto las funciones regulatorias requeridas de la iluminación exterior automotriz como permitir una apariencia única y estéticamente agradable de los componentes de iluminación encendidos y apagados en el vehículo. También existe el deseo de crear uniformidad y continuidad en la apariencia iluminada de las lámparas funcionalmente separadas que pueden estar cerca unas de otras, por ejemplo, una lámpara trasera de esquina en relación a una lámpara de aplique o de la puerta trasera. Por lo tanto, existe una necesidad significativa para el dispositivo revelado aquí. La solicitud de patente publicada EP0764812 A1 revela una luz de vehículo que proporciona un efecto de profundidad.

Breve resumen

Se proporcionan aspectos y realizaciones de la invención de acuerdo con el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

Según un ejemplo, un dispositivo de proyección incluye una, dos, tres, cuatro o más lentes lenticulares posicionadas frente a una fuente de luz para generar una imagen tridimensional de la fuente de luz entre las dos lentes cuando está encendida. El tamaño, la forma y la apariencia de la imagen pueden ser alterados por las distancias entre las lentes y su orientación, las características de las lentes lenticulares y las características de la fuente de luz. La apariencia de la imagen iluminada se ve afectada aún más por el ángulo de observación hacia el dispositivo de proyección. Varios dispositivos de proyección pueden ser incorporados en un conjunto de lámpara para proporcionar una apariencia iluminada única y cambiante.

Este resumen no tiene la intención de identificar características clave o esenciales del objeto de la materia reivindicada, ni tiene la intención de ser utilizado como una ayuda para limitar el alcance del objeto de la materia reivindicada. Otros modos de realización, formas, objetos, características, ventajas, aspectos y beneficios se harán evidentes a partir de la siguiente descripción y dibujos.

En un ejemplo, el dispositivo de proyección comprende una fuente de luz; una primera lente posicionada a una primera distancia de la fuente de luz; y una segunda lente a una segunda distancia de la primera lente; en donde la primera lente y la segunda lente son lentes lenticulares, cada una con un eje óptico; y en donde el dispositivo de proyección está configurado para generar una imagen tridimensional a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y la segunda lente. En al menos un ejemplo, la fuente de luz comprende uno o más diodos emisores de luz. En al menos un ejemplo, la fuente de luz es una guía de luz. En al menos un ejemplo, la primera lente es ortogonal o paralela a un eje de la fuente de luz. En al menos un ejemplo, la primera lente y la segunda lente tienen una densidad óptica de entre 20 y 150 ranuras por pulgada. En al menos un ejemplo, el eje óptico de la primera lente está rotado con respecto al eje óptico de la segunda lente. En al menos un ejemplo, el eje óptico de la primera lente está inclinado con respecto al eje óptico de la segunda lente. En al menos un ejemplo, el eje óptico de la primera lente está inclinado con respecto a la fuente de luz. En al menos un ejemplo, la imagen tridimensional se proyecta como una imagen seleccionada del grupo que consiste en una imagen de una cinta, una imagen de una serie de líneas retorcidas, una imagen de fuego, una imagen de dientes de tiburón, una imagen de diamantes, una imagen de líneas curvas, una imagen de estrellas, una imagen de cuadrados, una imagen de una cascada y una imagen de arcos y una cascada. En al menos un ejemplo, la imagen tridimensional se proyecta como una imagen con una forma seleccionada del grupo que consiste en una forma retorcida, una forma curva y puntiaguda, una forma de hoja con flecos, una forma de triángulo curvado, una forma cuadrada, una forma amorfa, una forma de cubo y una forma de diamante. En al menos un ejemplo, la imagen tridimensional se proyecta como una imagen que tiene un primer color y un segundo color diferente al primer color. En al menos un ejemplo, la imagen tridimensional se proyecta como una imagen que tiene un primer color, un segundo color y un tercer color, donde cada uno de los colores primero, segundo y tercero es diferente entre sí. En al menos un ejemplo, el dispositivo está adicionalmente configurado para generar una segunda imagen tridimensional a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y la segunda lente, en donde la imagen tridimensional es diferente de la segunda imagen tridimensional. En al menos un ejemplo, el dispositivo forma parte de un conjunto de lámpara, el conjunto de lámpara comprende además una carcasa y una lente externa, en donde el dispositivo está posicionado dentro de la carcasa. En al menos un ejemplo, la imagen tridimensional está presente o percibida dentro de la carcasa entre la segunda lente y la lente exterior. En al menos un ejemplo, el conjunto de lámpara está configurado como un conjunto de lámpara de vehículo. En al menos un ejemplo, el conjunto de lámpara comprende además una tercera lente posicionada a una tercera distancia de la segunda lente, en donde el dispositivo de proyección está configurado para generar la imagen tridimensional a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente, la segunda lente y la tercera lente.

En un ejemplo, el conjunto de lámpara comprende un dispositivo de proyección, como un dispositivo de proyección que comprende una fuente de luz, una primera lente posicionada a una primera distancia de la fuente de luz, y una segunda lente a una segunda distancia de la primera lente, en donde la primera lente y la segunda lente son lentes lenticulares, cada una con un eje óptico; una carcasa; y una lente externa acoplada a la carcasa para definir un volumen, en donde el dispositivo de proyección está posicionado dentro del volumen; en donde el dispositivo de proyección está configurado para generar una imagen tridimensional dentro del volumen a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y la segunda lente.

En un ejemplo, el dispositivo de proyección comprende una fuente de luz; una primera lente posicionada a una primera distancia de la fuente de luz; y una placa bloqueadora posicionada a una segunda distancia de la primera lente, la placa bloqueadora define una abertura a través de ella; donde la primera lente es una lente lenticular que tiene un eje óptico; y donde el dispositivo de proyección está configurado para generar una imagen tridimensional a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y a través de la abertura de la placa bloqueadora. En al menos un ejemplo, la fuente de luz comprende uno o más diodos emisores de luz. En al menos un ejemplo, la fuente de luz es una guía de luz. En al menos un ejemplo, la primera lente tiene una densidad óptica de entre 20 y 150 estrías por pulgada. En al menos un ejemplo, la imagen tridimensional se proyecta como una imagen que tiene un primer color y un segundo color diferente al primer color. En al menos un ejemplo, el dispositivo está adicionalmente configurado para generar una segunda imagen tridimensional a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y la segunda lente, en donde la imagen tridimensional es diferente de la segunda imagen tridimensional. En al menos un ejemplo, el dispositivo forma parte de un conjunto de lámpara, el conjunto de lámpara comprende además una carcasa y una lente exterior, donde el dispositivo está posicionado dentro de la carcasa, y donde la imagen tridimensional está presente o percibida dentro de la carcasa entre la segunda lente y la lente exterior.

En un ejemplo, el conjunto de lámpara comprende un dispositivo de proyección, como un dispositivo de proyección que comprende una fuente de luz, una primera lente posicionada a una primera distancia de la fuente de luz, y una placa bloqueadora posicionada a una segunda distancia de la primera lente, la placa bloqueadora define una abertura a través de la misma; donde la primera lente es una lente lenticular que tiene un eje óptico; una carcasa; y una lente externa acoplada a la carcasa para definir un volumen, donde el dispositivo de proyección está posicionado dentro del volumen; y donde el dispositivo de proyección está configurado para generar una imagen tridimensional a partir de la luz emitida por la fuente de luz que pasa a través de la primera lente y a través de la abertura de la placa bloqueadora.

Breve descripción de las figuras

Las realizaciones reveladas y otras características, ventajas y divulgaciones contenidas en este documento, así como el modo de alcanzarlas, se harán evidentes y se comprenderán mejor mediante la referencia a la siguiente descripción de varios ejemplos tomados en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:

Las Figuras 1A-1F muestran vistas isométricas de dispositivos de proyección;

La Figura 2 muestra una vista isométrica en sección transversal de un conjunto de lámpara;

La Figura 3 muestra una vista isométrica de un conjunto de lámpara encendida;

La Figura 4 muestra una vista en sección transversal de una lente lenticular;

La Figura 5 muestra una vista en planta de un dispositivo de proyección;

La Figura 6 muestra una vista isométrica en sección transversal de un conjunto de lámpara únicamente con fines ilustrativos y que no forma parte de la invención;

La Figura 7 muestra una vista en planta de un dispositivo de proyección únicamente con fines ilustrativos, y no formando parte de la invención;

La Figura 8 muestra varios ejemplos de un subconjunto de lente;

Las Figuras 9A-16B muestran imágenes tridimensionales ejemplares generadas por dispositivos ejemplares como aquellos que incluyen una primera lente, una segunda lente y al menos una lente lenticular adicional (como una tercera lente); y

Las Figuras 17A-19 muestran ensamblajes de lámparas que tienen imágenes tridimensionales ejemplares generadas en su interior.

Se presentará ahora una descripción general de las características, funciones y/o configuraciones de los componentes representados en las diferentes figuras. Debe tenerse en cuenta que no todas las características de los componentes de las figuras necesariamente están descritas. Algunas de estas características no discutidas, como varios acopladores, etc., así como las características discutidas, son inherentes a las propias figuras. Otras características no discutidas pueden ser inherentes a la geometría y/o configuración del componente.

Descripción detallada

La presente solicitud revela varios modos de realización de un dispositivo de proyección y métodos para utilizarlo y construirlo. En un ejemplo, se proporciona un conjunto de lámpara que tiene un dispositivo de proyección. Con el fin de promover la comprensión de los principios de la presente invención, se hará referencia a continuación a los dibujos, y se utilizará un lenguaje específico para describir los mismos. Sin embargo, se entenderá que no se pretende limitar el alcance de esta invención.

Las Figuras 1A y 1B muestran dispositivos de proyección 10 según al menos dos ejemplos. Como se muestra en la Figura 1A, el dispositivo de proyección 10 puede incluir una o más fuentes de luz 12, una primera lente 20 y una segunda lente 22, cada una posicionada a una distancia o distancias entre sí, de modo que la luz emitida desde la fuente de luz 12 se transmite a través de la primera lente 20 y la segunda lente 22. La primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden estar estructuradas y dispuestas una en relación a la otra para generar una imagen virtual tridimensional (3D) 30 de la fuente de luz 12. La imagen 30 puede generarse de tal manera que parezca estar ubicada en el espacio entre la primera lente 20 y la segunda lente 22 cuando es vista por un observador que mira hacia la fuente de luz 12 a través de la primera lente 20 y la segunda lente 22 en la dirección general de la flecha A. Alternativamente, la imagen 30 puede generarse de tal manera que parezca estar ubicada después de la segunda lente 22, como entre la segunda lente 22 y una lente externa 148 mostrada en la Figura 2, cuando es vista por un observador que mira hacia la fuente de luz 12 en la dirección general de la flecha A. La imagen 30 puede tener una longitud 32, un ancho 34 y una profundidad 36 desde la perspectiva del observador. El ancho de 34 y la longitud de 32 pueden cambiarse al modificar la distancia entre la primera lente 20 y la segunda lente 22, por ejemplo, o al cambiar una o más de las distancias entre la fuente de luz 12, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22. Una tercera lente 50, como se muestra en la Figura 1B, puede ser posicionada en relación a la segunda lente 22 como se muestra en la Figura 1B, de manera que la primera lente 20, la segunda lente 22 y la tercera lente 50 generen una profundidad variable 36 a la imagen iluminada, generando así una imagen tridimensional iluminada en forma de cubo 30, por ejemplo. El ejemplo representado en las Figuras 1A y 1B incluye seis fuentes de luz puntual 12 dispuestas en una matriz 14, que generan seis imágenes 30 en cooperación con la primera lente 20 y la segunda lente 22. En ciertos ejemplos, el dispositivo de proyección 10 puede incluir menos o más fuentes de luz 12. Como se muestra en la Figura 1A, la imagen 30 de una fuente de luz puntual 12 puede proyectarse como un hexaedro y/o un plano iluminado de cuatro lados, o en el caso de un dispositivo 10 que utiliza una primera lente 20, una segunda lente 22 y una tercera lente 50, como se muestra en la Figura 1B, un cubo tridimensional iluminado.

En al menos un ejemplo, la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser lentes lenticulares. En general, una lente lenticular tiene una pluralidad de ópticas o flautas convexas 26 (no mostradas en la Figura 1A) dispuestas una al lado de la otra de manera que las flautas 26 se extienden en la misma dirección, definiendo un eje longitudinal de la lente de manera que cada flauta 26 tiene un eje óptico generalmente ortogonal al eje longitudinal. La pluralidad de flautas 26 puede permitir un paralaje horizontal como se describe más adelante en este documento.

Las Figuras 1C, 1D, 1E y 1F muestran ejemplos adicionales del dispositivo de proyección 10. Haciendo referencia a la Figura 1A, un espectador puede percibir la imagen 30 como si estuviera presente más allá de la primera lente 20 y la segunda lente 22, como entre la segunda lente 22 y una lente externa 144 según se menciona aquí. La imagen 30 se puede percibir como presente más allá de la primera lente 20, la segunda lente 22 y la tercera lente 50, como se muestra en la Figura 1B. La imagen 30, en varios ejemplos de dispositivos, puede ser percibida por un espectador como si estuviera presente detrás de la fuente de luz 12 (como se muestra en la Figura 1C), entre la fuente de luz 12 y la primera lente 20 (como se muestra en la Figura 1D), entre la primera lente 20 y la segunda lente 22 (como se muestra en la Figura 1E), o entre la segunda lente 22 y la tercera lente 50 (como se muestra en la Figura 1F), por ejemplo. Dependiendo del ejemplo del dispositivo 10 preparado para un propósito particular, las imágenes 30 generadas por dichos dispositivos 10 pueden ser percibidas como presentes en varias ubicaciones dentro del dispositivo 10, tal como se referencia y muestra aquí.

La Figura 4 muestra una vista en sección transversal de partes de tres estrías 26, una estría completa y dos estrías parciales a cada lado. Como se muestra en la Figura 4, la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden tener un grosor 28. La primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden tener cualquier grosor adecuado 28, incluyendo, por ejemplo, 0.1-10 milímetros (mm). En ciertos ejemplos, el grosor 28 de la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 puede ser de entre 1-3 mm. En al menos un ejemplo, el grosor 28 de la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 puede ser de 1 mm. En varios ejemplos, las ranuras lenticulares 26 pueden estar en lados opuestos de la misma lente 20, 22, 50.

La primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser caracterizadas aún más por otras dimensiones que definen las ranuras 26 como se muestra en la Figura 4. Las características dimensionales de las ranuras 26 afectan las imágenes 30 proyectadas por el dispositivo de proyección 10. Por ejemplo, la densidad o espaciado de las ranuras 26 puede caracterizarse en líneas por pulgada (LPI). En al menos un ejemplo, la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden estar formadas con 20-150 LPI. En ciertos ejemplos, la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden tener más LPI, mientras que en otros ejemplos la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden incluir menos LPI. Otras características dimensionales de las ranuras 26 también pueden afectar las imágenes 30 proyectadas por el dispositivo de proyección 10. Por ejemplo, el ángulo de visión de las ranuras 26 está determinado por el radio de las ranuras 26. Cuanto mayor sea el ángulo de visión, por ejemplo, mayor será la curvatura de la imagen proyectada 30. El ángulo de visión se describe como el ángulo en el cual el espectador puede moverse fuera del eje y aun así ver la imagen proyectada 30, según se hace referencia en este documento.

La Figura 5 ilustra el principio de funcionamiento de la primera lente 20 en cooperación con la segunda lente 22 para generar la imagen iluminada proyectada 30. Las imágenes 30, como se mencionan aquí, también pueden ser llamadas imágenes proyectadas 30, imágenes tridimensionales 30, imágenes iluminadas 30, etc. En la Figura 5, la imagen 30 se representa como un rostro humano para dejar claro que la interacción de la primera lente 20 con la segunda lente 22 genera al menos dos perspectivas separadas de la fuente de luz 12, donde cada ojo de un observador 40 ve una perspectiva diferente. Sin embargo, se entenderá que en algunos ejemplos la imagen 30 puede no parecerse a un rostro humano. En cambio, la imagen 30 es una imagen compuesta estereoscópica de la fuente de luz 12 formada por el observador 40 a partir de las diferentes vistas de perspectiva de la fuente de luz 12 tal como son percibidas por cada ojo del observador 40. Sin estar limitado a una teoría en particular, el dispositivo de proyección 10 utiliza el paralaje horizontal compuesto habilitado por el uso de múltiples lentes lenticulares para generar una imagen 3D virtual 30 de la fuente de luz 12.

La imagen 30 es una proyección de la fuente de luz 12. La primera lente 20 proyecta una primera línea, como la longitud 32, mientras la luz emitida por la fuente de luz 12 se dobla en diferentes ángulos por las ranuras individuales 26 de la primera lente 20. La segunda lente 22 proyecta una segunda línea en un ángulo con respecto a la primera línea, tal como el ancho 34, ya que la luz transmitida a través de la primera lente 20 se dobla a diferentes ángulos por las ranuras individuales 26 de la segunda lente 22. La combinación de las dos líneas proyectadas genera la imagen 30 en la cual el ancho 34 está determinado por la distancia entre la primera lente 20 y la segunda lente 22.

El tamaño, la forma y la apariencia de la imagen 30 se ven afectados por el tipo de fuente de luz 12 y las características de la primera lente 20 y la segunda lente 22. Además, las distancias y orientaciones relativas entre la fuente de luz 12, la primera lente 20 y la segunda lente 22 también afectan el tamaño, la forma y la apariencia de las imágenes 30. En al menos un ejemplo, la primera lente 20 puede estar orientada paralela a la fuente de luz 12. La segunda lente 22 (y la tercera lente 50 en ejemplos que tienen una tercera lente 50) puede estar orientada paralela a la primera lente 20. En tal ejemplo, la imagen 30 de una fuente de luz puntual 12 se proyecta como un hexaedro, como un hexaedro regular (es decir, un cubo) o un cuboide rectangular. Alternativamente, la segunda lente 22 puede estar orientada en un ángulo con respecto a la primera lente 20 (es decir, inclinación). En tal ejemplo, la imagen 30 de una fuente de luz puntual 12 se proyecta como un hexaedro no regular, como un trapecioedro. Las distancias entre la primera lente 20, la segunda lente 22 y/o la tercera lente 50 afectan la longitud 32, el ancho 34 y/o la profundidad 36 de la imagen 30, lo que hace que el hexaedro proyectado parezca más ancho, más largo o más estrecho. Rotación de la primera lente 20 en relación con la segunda lente 22 o la tercera lente 50, o inclinación de las lentes 20, 22 y/o 50 entre sí afecta la relación de aspecto de la imagen 30, haciendo que el hexaedro proyectado parezca más ancho o más estrecho en la dimensión de ancho 34 y/o potencialmente en la dimensión de longitud 32 y/o en la dimensión de profundidad 36.

La apariencia de la imagen 30 puede verse afectada aún más por el ángulo de observación del observador. La dirección A representada en las Figuras 1Ay 1B está generalmente alineada con el eje de la fuente de luz 12 y el eje óptico de la primera lente 20 y la segunda lente 22. Desde este punto de vista privilegiado, el observador puede ver las imágenes proyectadas 30 como se muestra en las Figuras 1A y 1B. A medida que el observador se mueve horizontalmente de un lado a otro, cambiando la dirección A y el ángulo del observador hacia la fuente de luz 12 en consecuencia, la imagen 30 parece voltearse como si el observador estuviera viendo el lado opuesto del cubo proyectado, por ejemplo, pasando de observar el lado izquierdo al lado derecho del cubo. Del mismo modo, cuando el punto de vista del observador se mueve verticalmente hacia arriba y hacia abajo en relación con la fuente de luz 12, la imagen 30 parece voltearse verticalmente como si el observador estuviera viendo el lado vertical opuesto del cubo proyectado, por ejemplo, pasando de observar el lado superior al lado inferior del cubo. En ejemplos como se muestra en las Figuras 1A y 1B, con múltiples fuentes de luz 12 espaciadas a una distancia entre sí tanto horizontal como verticalmente, las imágenes individuales 30 de cada fuente de luz 12 parecerán voltearse a diferentes ángulos de observación, creando un efecto visual interesante y atractivo.

En al menos un ejemplo, la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser lentes lenticulares que tienen una pluralidad de lentes esféricas 128, como se muestra en la Figura 8. Las lentes esféricas 128 pueden incluir parámetros como el radio de una lente individual 128 y el grosor de una placa o película sobre la cual se disponen las lentes 128. Las lentes esféricas 128 pueden permitir una paralaje omnidireccional, proporcionando información de vista en un campo de visión generalmente en forma de cono como se muestra en la Figura 8.

La primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser láminas sustancialmente planas, como se muestra en las Figuras 1 y 5, sobre las cuales se disponen estrías 26 o lentes 128. En ciertos ejemplos, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden tener superficies no planas con curvatura en dos o tres dimensiones. Por ejemplo, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden envolver al menos parcialmente la fuente de luz 12 o seguir el contorno de una lente exterior que define el estilo exterior de un conjunto de lámpara que incluye el dispositivo de proyección 10. En una forma, las flautas individuales 26 o lentes 128 de la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden girar con respecto a sus otras flautas 26 o lentes 128 de manera que los ejes ópticos de algunas flautas 26 o lentes 128 estén en posición normal al eje X para compensar la apariencia y el rendimiento difusos que se pueden observar en ángulos de visión amplios desde la perspectiva del observador. Tal disposición de flautas 26 y/o lentes 128 puede aplicarse especialmente a las porciones más internas de la primera lente 20 y/o segunda lente 22 en relación con ciertas aplicaciones.

En ciertos ejemplos, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden incluir grabado láser u otro tratamiento de superficie que pueda afectar y/o interactuar visualmente con la apariencia de la imagen 30 para mejorar el efecto visual en 3D. En otros ejemplos adicionales, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden incluir un tratamiento decorativo para mejorar aún más y/o interactuar visualmente con la apariencia de la imagen 30. A modo de ejemplo no limitante, el tratamiento decorativo puede incluir un logotipo impreso en almohadilla que puede dar una apariencia de profundidad en cooperación con la imagen 30.

La primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser formadas mediante cualquier proceso adecuado, incluyendo, sin limitación, moldeo por inyección, moldeo por compresión/formado, termoformado, extrusión, termoendurecimiento y laminado. En al menos un ejemplo, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden ser una película relativamente delgada. La primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser un polímero transparente que incluye, sin limitación, polimetilmetacrilato, policarbonato y polieterimida. En ciertos ejemplos, la primera lente 20 y la segunda lente 22 pueden ser de vidrio.

El dispositivo de proyección 10 puede incorporarse en un conjunto de lámpara 140 como se muestra en la Figura 2. El conjunto de lámpara 140 puede incluir una lente exterior 144 unida a una carcasa 142 para formar un volumen 148 entre ellos. La carcasa 142 y/o la lente exterior 144 pueden estar estructuradas para asegurar y posicionar el dispositivo de proyección 10 dentro del volumen 148. La carcasa 142 y/o la lente exterior 144 pueden estar estructuradas para establecer y mantener la distancia relativa entre la fuente de luz 12 (o matriz 14 de más de una fuente de luz 12), la primera lente 20 y la segunda lente 22. En al menos un ejemplo, la carcasa 142 puede incluir uno o más salientes 146 estructurados para ubicar de manera positiva la primera lente 20 y/o la segunda lente 22. En ciertos ejemplos, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden estar sujetas al alojamiento 142 mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden ser soldadas al alojamiento 142 utilizando, sin limitación, un proceso de soldadura por ultrasonido, un proceso de soldadura por vibración o un proceso de adhesión térmica. Alternativamente o adicionalmente, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden ser adheridas a la carcasa 142 utilizando un adhesivo. En al menos un ejemplo, la carcasa 142, la lente exterior 144, la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 pueden estar configuradas para atrapar la primera lente 20 y/o la segunda lente 22 en la posición deseada sin necesidad de un medio adicional de sujeción.

La Figura 3 muestra una fotografía de un conjunto de lámpara 140 encendida utilizando un dispositivo de proyección 100 dentro de una carcasa 142 y detrás de una lente exterior 144. Como se muestra en la Figura 3, el dispositivo de proyección 100 genera una imagen tridimensional 130 para cada fuente de luz del conjunto de lámparas 140. La lente exterior 144 puede tener un grosor sustancialmente uniforme sin ópticas formadas en su interior. Alternativamente, la lente exterior 144 puede incluir óptica formada en su interior. En tales ejemplos, la óptica de la lente exterior 144 puede afectar la apariencia de la imagen 130. Por ejemplo, la lente exterior 144 puede incluir ópticas de almohada o ranuras que pueden mejorar la apariencia de la imagen 130. Además, como se describe aquí con respecto a la primera lente 20 y la segunda lente 22, la lente exterior 144 puede incluir tratamientos decorativos configurados para interactuar visualmente con la imagen 130.

En ciertos ejemplos, el conjunto de lámparas 140 puede ser una lámpara exterior automotriz configurada para proporcionar funciones de señalización e iluminación de acuerdo con las regulaciones gubernamentales aplicables. En al menos un ejemplo, el conjunto de lámpara 140 puede ser una lámpara trasera y puede incluir funciones de luz trasera y/o de freno. En un ejemplo, el conjunto de lámpara 140 puede ser una lámpara de parqueo y señal y puede incluir funciones de parqueo y/o giro. En otro ejemplo más, el conjunto de lámpara 140 puede ser un indicador lateral que proporciona funciones de indicador lateral. En ciertos ejemplos, el conjunto de lámpara 140 puede incluir varias funciones diferentes.

En al menos un ejemplo, el dispositivo de proyección 10 puede incluir más de un par de lentes, donde la primera lente 20 y la segunda lente 22 definen un par. En tal ejemplo, los pares adicionales de lentes pueden permitir variar la apariencia de la imagen 30 dentro del mismo ángulo de visión. Además, los pares adicionales de lentes se pueden aplicar a una parte del campo de visión de la fuente de luz 12, por ejemplo, en ángulos más grandes desde el eje de la fuente de luz 12 y/o en los bordes del conjunto de lámparas 140.

En un ejemplo alternativo que no forma parte de la invención, se puede sustituir una placa bloqueadora 122 por al menos una de las lentes lenticulares como se muestra en la Figura 6. En tal ejemplo, un conjunto de lámpara 150 puede incluir un dispositivo de proyección 101 entre la carcasa 142 y la lente exterior 144 dentro del volumen 148. Como se muestra en la Figura 6, el dispositivo de proyección 101 puede incluir una o más fuentes de luz 12 dispuestas en el conjunto 14 y orientadas para emitir luz a través de una primera lente 120 y posteriormente hacia la placa de bloqueo 122. La placa de bloqueo 122 incluye al menos una abertura 124 a través de una porción de cuerpo sustancialmente opaca 126. La apertura 124 puede estar proporcionada para bloquear toda la luz procedente de la fuente de luz 12, excepto una forma deseada de luz para generar la imagen deseada 30. En consecuencia, la abertura 124 puede estar proporcionada a un tamaño y/o forma específica, incluyendo, por ejemplo, patrones de logotipos, emblemas, letras, cilindros, triángulos o cualquier forma deseada. En una forma, la abertura 124 puede tener un ancho de aproximadamente 2 mm (en la dimensión mostrada en la vista en sección transversal de la Figura 6). La apertura 124 puede tener además una longitud seleccionada para generar la imagen deseada 30. La longitud de la abertura 124 puede ser definida de forma ortogonal al ancho o en un ángulo deseado fuera de la ortogonalidad. En al menos un ejemplo, la longitud puede ser de aproximadamente 50 mm en una dimensión ortogonal al ancho.

Las proporciones y/o forma de la abertura 124 pueden ser seleccionadas en relación al tamaño y forma del conjunto de lámparas 150, el número de fuentes de luz 12, las funciones deseadas del conjunto de lámparas 150 y/o la imagen proyectada deseada 30. Figura 7 ilustra el principio de funcionamiento de la primera lente 120 en cooperación con la placa bloqueadora 122 para generar la imagen 30. Como se muestra en la Figura 7, la imagen 30 se genera mediante la interacción de la primera lente 120 con la placa bloqueadora 122 para crear dos perspectivas separadas de la fuente de luz 12, donde cada ojo del observador 40 ve una perspectiva diferente. En consecuencia, la imagen 30 es una imagen compuesta estereoscópica formada por el observador 40 a partir de las diferentes vistas de perspectiva de la fuente de luz 12 tal como son percibidas por cada ojo del observador 40 a través de la placa de bloqueo 122.

La placa de bloqueo 122 puede separarse de la primera lente 120 por una distancia adecuada. Cuanto más cerca esté la placa de bloqueo 122 de la primera lente 120, más amplio será el ángulo de separación entre las imágenes izquierda y derecha. Además, la posición relativa y la orientación de la placa bloqueadora 122 con respecto a la primera lente 120 afecta la forma, proporción y ángulo de visión de la imagen 30. La posición relativa y la orientación de la placa bloqueadora 122 con respecto a la primera lente 120 pueden seleccionarse para generar la imagen deseada 30. En ciertas formas, la placa bloqueadora 122 puede ser una barrera de paralaje.

La placa de bloqueo 122 puede estar formada por un material opaco como, sin limitación, un polímero, incluyendo polimetilmetacrilato, policarbonato y polieterimida, o un metal. En ciertos ejemplos, la placa bloqueadora 122 puede estar recubierta o pintada para formar la porción del cuerpo opaco 126. Por ejemplo, la placa de bloqueo 122 puede incluir un acabado metalizado de aluminio, níquel o cualquier material adecuado para lograr la apariencia deseada. En tal ejemplo, el acabado metalizado puede aplicarse mediante pintura, deposición química en fase vapor, deposición física en fase vapor o cualquier proceso adecuado.

Haciendo referencia a la Figura 6, la carcasa 142 del conjunto de lámpara 150 puede estar configurada para asegurar y posicionar el dispositivo de proyección 101 dentro del volumen 148. La carcasa 142 y/o la lente exterior 144 pueden estar estructuradas para establecer y mantener la distancia relativa entre la fuente de luz 12 (o matriz 14 de más de una fuente de luz 12), la primera lente 120 y la placa bloqueadora 122. En al menos un ejemplo, la carcasa 142 puede incluir uno o más salientes 146 estructurados para ubicar de manera positiva la primera lente 20 y/o la placa de bloqueo 122. En ciertos ejemplos, la primera lente 20 y/o la placa de bloqueo 122 pueden estar sujetas al alojamiento 142 mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, la primera lente 20 y/o la placa de bloqueo 122 pueden ser soldadas al alojamiento 142 utilizando, sin limitación, un proceso de soldadura por ultrasonidos, un proceso de soldadura por vibración o un proceso de adhesión térmica. Alternativamente o adicionalmente, la primera lente 20 y/o la placa de bloqueo 122 pueden ser adheridas al alojamiento 142 utilizando un adhesivo. En al menos un ejemplo, la carcasa 142, la lente exterior 144, la primera lente 20 y/o la placa de bloqueo 122 pueden estar configuradas para atrapar la primera lente 20 y/o la placa de bloqueo 122 en la posición deseada sin necesidad de un medio adicional de sujeción. Como se muestra en la Figura 6, la placa bloqueadora 122 puede estar colocada entre la primera lente 120 y la lente exterior 144. Alternativamente, la placa de bloqueo 122 puede colocarse entre la primera lente 120 y la fuente de luz 12 como se muestra en la Figura 7.

En otro ejemplo, la fuente de luz 12 no necesita estar ubicada directamente detrás de la primera lente 20, 120, la segunda lente 22 y/o la placa de bloqueo 122 como se muestra en las Figuras 2 y 6. En tal ejemplo, la fuente de luz 12 puede estar dispuesta en relación con un dispositivo óptico intermediario de manera que la imagen 30 se genere a partir de una imagen virtual de la fuente de luz 12, habilitada indirectamente por el dispositivo óptico intermediario. Por ejemplo, la fuente de luz 12 puede estar dispuesta en relación a un reflector de manera que la imagen 30 se genere a partir de una imagen virtual de la fuente de luz 12 reflejada indirectamente a través del reflector. En una forma, la fuente de luz 12 podría estar ubicada en un extremo proximal de una fibra óptica o guía de luz de manera que la imagen 30 se genere a partir de una imagen virtual de la fuente de luz 12, refractada e reflejada indirectamente a través de la fibra óptica o guía.

Otros ejemplos que no están dentro de la invención pueden no incluir la fuente de luz 12. En tales ejemplos, la imagen 30 puede ser generada por la reflexión de la luz ambiente que ingresa al dispositivo de proyección 10 o dispositivo de proyección 101 a través de la primera lente 20, 120, la segunda lente 22 y/o la placa de bloqueo 122 desde una fuente externa al dispositivo 10, 101. Por ejemplo, la fuente de luz ambiental puede ser la luz solar, la iluminación de la calle, la iluminación de área o cualquier fuente adecuada.

La fuente de luz 12 puede ser una fuente puntual, por ejemplo, un diodo emisor de luz (LED) o un diodo láser. En ejemplos que incluyen más de una fuente de luz 12, las fuentes de luz 12 pueden estar separadas entre sí por 10 mm o más. En al menos un ejemplo de este tipo, las fuentes de luz 12 están separadas por aproximadamente 60 mm.

En ciertos ejemplos, la fuente de luz 12 puede ser una fuente de línea, como un tubo de descarga de gas (por ejemplo, neón), una lámina micro-óptica iluminada en el borde o una guía de luz. En otros ejemplos, la fuente de luz 12 puede tener otras formas, como arcos de descarga de alta intensidad, bombillas halógenas o bombillas incandescentes. El factor de forma de la fuente de luz 12 puede afectar la forma, tamaño y apariencia de la imagen generada 30. El factor de forma de la fuente de luz 12 puede verse afectado por un dispositivo óptico intermediario como un reflector indirecto, una lente de Fresnel, una guía de luz o una lámina micro-óptica iluminada en el borde, tal como se describe aquí.

Las Figuras 9A-18 muestran ejemplos adicionales de imágenes tridimensionales 30, 130 generadas utilizando varios dispositivos 10, 100, 101, como aquellos que incluyen una primera lente 20, una segunda lente 22 y al menos una lente lenticular adicional (como una tercera lente 50). Figura 9A muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como una imagen de cinta (una serie de cintas), Figura 9B muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como una serie de líneas retorcidas, y Figura 9B muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como fuego. Figura 9D muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para parecer dientes de tiburón (con una configuración de dientes de tiburón), y Figura 9E muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para parecer uno o más cubos.

Las Figuras 10A-10C muestran varios ejemplos de imágenes tridimensionales 30, proyectadas para aparecer como una serie de planos (formas de diamante), mediante los cuales se pueden generar cualquier número de planos utilizando los dispositivos 10, 100, 101. Figura 10D muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como tramas (formas interconectadas). LAS Figuras 11A-12E muestran varios ejemplos adicionales de imágenes tridimensionales 30 con diversas formas retorcidas (Figura 11A), formas curvas y puntiagudas (Figuras 11B, 11C y 11D), una serie de líneas curvas (Figura 11E), formas de hojas con flecos (Figura 12A), cintas (Figura 12B), formas amorfas (Figuras 12C y 12D) y/o formas de triángulo curvado (Figura 12E).

Las imágenes tridimensionales 30 también pueden generarse como se muestra en las Figuras 13A-18. Figura 13A muestra una imagen tridimensional 30 proyectada como teniendo una forma amorfa, mientras que las Figuras 13B y 13C muestran imágenes tridimensionales 30 proyectadas para aparecer como una serie de cubos. Como se muestra en la Figura 13B, por ejemplo, varias imágenes tridimensionales 30 pueden incluir y/o proyectar uno o más colores, como un primer color 200, un segundo color 202 y un tercer color 204, por ejemplo. Dichos colores 200, 202, 204 pueden incluir cualquier número de colores, como rojo, azul, blanco, amarillo, etc. En al menos un ejemplo, el color 200 comprende rojo, el color 202 comprende azul y el color 204 comprende amarillo. En al menos otro ejemplo, el primer color 2020 comprende azul, el segundo color 202 comprende rojo y el tercer color 204 comprende amarillo. Varios dispositivos 10, 100, 101, por lo tanto, pueden configurarse para proyectar uno o más colores 200, 202 y/o 204, por ejemplo.

La Figura 13D muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como una serie de estrellas, y Figura 13E muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como una serie de cuadrados. Figuras 14A, 14B, 14C y 14D muestran imágenes tridimensionales 30 proyectadas con diversas formas amorfas. Figura 15A muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para parecer tener un patrón de cubismo, mientras que Figura 15B muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para parecer una serie de líneas curvas. Figura 15C muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como un patrón de líneas curvas adyacentes, como una frecuencia ultraalta ("UHF"), y Figura 15d muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para aparecer como una serie de cintas. Figura 16A muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para parecer una cascada, mientras que Figura 16B muestra una imagen tridimensional 30 proyectada para parecer una cascada y arcos.

Las Figuras 17A y 17B muestran ejemplos de conjuntos de lámparas 140 (que también podrían ser conjuntos de lámparas 150, como se menciona aquí), cada uno mostrando imágenes tridimensionales proyectadas 30 como se menciona en general aquí. Figura 17A muestra un ejemplo de un conjunto de lámpara 140 proyectando una imagen tridimensional 30 que difiere de la imagen tridimensional 30 proyectada en la Figura 17B, señalando que el mismo conjunto de lámpara 140, 150 puede proyectar diferentes imágenes 30 según se desee. Por ejemplo, se podría proyectar una imagen 30 cuando un vehículo que utiliza un conjunto de lámparas 140 está detenido y/o girando, y otra imagen 30 podría proyectarse cuando el vehículo no está detenido, como una luz diurna mientras se conduce. En algunos ejemplos, cuando un conjunto de lámparas 140 puede proyectar dos o más imágenes 30, una imagen 30 puede estar en una primera orientación, y otra imagen 30 puede estar en una segunda y diferente orientación, como una orientación invertida o una orientación diferente a la primera orientación, como se muestra en la Figura 18.

La Figura 19 muestra un ejemplo adicional de un conjunto de lámpara 140, configurado para proyectar una imagen tridimensional 30 que tiene al menos dos colores (como un primer color 200 y un segundo color 202). Imagen 30, como se muestra en ella, puede aparecer como una serie de barras horizontales, por ejemplo, y se denomina imagen homogénea.

Si bien se han descrito varios ejemplos de un dispositivo de proyección y métodos para usar y construir el mismo con bastante detalle en este documento, los ejemplos se ofrecen únicamente a modo de ejemplos no limitantes. Por lo tanto, se entenderá que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones sin salirse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo generador de imágenes tridimensionales (10) para una lámpara exterior automotriz que comprende una primera lente (20) y una segunda lente (22), estando la segunda lente posicionada a una segunda distancia de la primera lente, en donde la primera lente y la segunda lente son lentes lenticulares cada una con un eje óptico, en donde el dispositivo generador de imágenes tridimensionales se caracteriza por que comprende una pluralidad de fuentes de luz (12), en donde la primera lente (20) está posicionada a una primera distancia de la pluralidad de fuentes de luz, y en donde el dispositivo de proyección está configurado y es operativo para generar una pluralidad de imágenes tridimensionales a partir de la luz emitida por la pluralidad de fuentes de luz que atraviesa la primera lente y la segunda lente cuando es vista por un observador que mira hacia las fuentes de luz (12) a través de la primera lente (20) y la segunda lente (22).

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de fuentes de luz comprende uno o más diodos emisores de luz y/o una guía de luz.

3. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en donde la primera lente es ortogonal o paralela a un eje de la pluralidad de fuentes de luz.

4. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde la primera lente y la segunda lente tienen una densidad óptica de entre 20 y 150 ranuras por pulgada.

5. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde el eje óptico de la primera lente está girado con respecto al eje óptico de la segunda lente.

6. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde el eje óptico de la primera lente está inclinado con respecto a la pluralidad de fuentes de luz.

7. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde la pluralidad de imágenes tridimensionales se proyecta como imágenes que tienen un primer color y un segundo color diferente al primer color.

8. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la pluralidad de imágenes tridimensionales se proyecta como imágenes que tienen un tercer color, donde cada uno del primer color, el segundo color y el tercer color son diferentes entre sí.

9. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, que forma parte de un conjunto de lámpara, el conjunto de lámpara comprende además una carcasa (142) y una lente exterior (148), en donde el dispositivo está posicionado dentro de la carcasa, y en donde la pluralidad de imágenes tridimensionales está presentes o percibidas dentro de la carcasa entre la segunda lente y la lente exterior.

10. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la lente exterior está acoplada a la carcasa para definir un volumen, en donde el dispositivo de proyección está posicionado dentro del volumen.

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el dispositivo de proyección está configurado para generar la pluralidad de imágenes tridimensionales dentro del volumen a partir de la luz emitida por la pluralidad de fuentes de luz que atraviesan la primera lente y la segunda lente.

12. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde una primera imagen tridimensional de la pluralidad de imágenes tridimensionales es diferente de una segunda imagen tridimensional de la pluralidad de imágenes tridimensionales.

13. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde la primera lente y la segunda lente rodean la pluralidad de fuentes de luz.

14. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en donde la primera lente y la segunda lente tienen cada una, una pluralidad de lentes esféricas.