DE102014214510A1 - Arrangement for reflection suppression in a windscreen display device and windshield display device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Reflexionsminderung für eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – eine transparente Abdeckscheibe (6) zum Schutz einer Projektionseinrichtung (2); – ein Abschirmgitter (10) mit einem oder mehreren flächigen senkrecht oder geneigt zu einer Oberfläche der Abdeckscheibe (6) angeordneten Gitterelementen (11) einer Gitterstruktur.The invention relates to an arrangement for reflection reduction for a windscreen display device (1) for a motor vehicle, comprising: - a transparent cover plate (6) for protecting a projection device (2); - A shielding grid (10) with one or more planar perpendicular or inclined to a surface of the cover (6) arranged grid elements (11) of a grid structure.
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft Frontscheibenanzeigeeinrichtungen, insbesondere Head-up-Display-Einrichtungen, für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Maßnahmen zur Unterdrückung von Störreflexionen durch in eine Projektionseinrichtung der Frontscheibenanzeigeeinrichtung einfallendes Umgebungslicht. The invention relates to windscreen display devices, in particular head-up display devices, for motor vehicles. In particular, the present invention relates to measures for suppressing spurious reflections by incident in a projection device of the windscreen display device ambient light.
Stand der Technik State of the art
Frontscheibenanzeigeeinrichtungen, wie Head-up-Displays, zur visuellen Anzeige von Informationen im Blickfeld eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
Bei Frontscheibenanzeigeeinrichtungen wird die Projektion der visuellen Information auf die Frontscheibe in der Regel so durchgeführt, dass für den Fahrer den Eindruck entsteht, dass sich das Bild außerhalb des Fahrgastraums vor dem Fahrzeug befindet. Dadurch ist es möglich, dass zum Erfassen der angezeigten Information die Fokussierung der Augen geringer ausfallen kann. In the case of windshield-type display devices, the projection of the visual information onto the windshield is generally carried out in such a way that the driver is given the impression that the image is located outside the passenger compartment in front of the vehicle. As a result, it is possible that, for detecting the displayed information, the focus of the eyes may be smaller.
Bei bekannten Frontscheibenanzeigeeinrichtungen werden Maßnahmen vorgesehen, um zu vermeiden, dass Umgebungslicht, das in eine Projektionseinrichtung der Frontscheibenanzeigeeinrichtung fällt, auf die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs reflektiert wird und die Darstellung der anzuzeigenden Information beeinträchtigt. Daher enthält die Projektionseinrichtung in der Regel eine reflektierende und gekrümmte Abdeckscheibe, die einfallendes Umgebungslicht in Richtung einer lichtabsorbierenden Fläche, auch Spiegelbank genannt, reflektiert. Das reflektierte Umgebungslicht wird an der lichtabsorbierenden Fläche nur in geringem Maß reflektiert, so dass störende Reflexionen von Umgebungslicht oder Ausleuchtungen in einem Anzeigebereich auf der Frontscheibe im Wesentlichen vermieden werden können. In known windshield display devices measures are provided to avoid that ambient light that falls in a projection device of the windshield display device is reflected on the windscreen of the motor vehicle and affects the representation of the information to be displayed. Therefore, the projection device usually includes a reflective and curved cover, which reflects incident ambient light in the direction of a light-absorbing surface, also called mirror bank. The reflected ambient light is reflected to the light-absorbing surface only to a small extent, so that disturbing reflections of ambient light or illumination in a display area on the windshield can be substantially avoided.
Frontscheibenanzeigeeinrichtungen werden üblicherweise in einer Oberseite einer Instrumententafel im Bereich über der Lenksäule eingesetzt, wo in der Regel nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. In der Regel weist die Baugruppe aus der lichtabsorbierenden Fläche und der reflektierenden gekrümmten Abdeckscheibe jedoch eine Bauhöhe zwischen 5 und 10 cm auf, die die Gesamtbauhöhe der Frontscheibenanzeigeeinrichtung erheblich vergrößert. Eine Reduzierung der Bauhöhe dieser Baugruppe kann nur bedingt erreicht werden, da bei einer flacheren, d.h. weniger gekrümmten Abdeckscheibe, eine größere Höhe der lichtabsorbierenden Fläche benötigt wird. Windscreen display devices are usually used in a top of an instrument panel in the area above the steering column, where usually only a limited space is available. In general, however, the assembly of the light absorbing surface and the reflective curved cover plate on a height between 5 and 10 cm, which significantly increases the overall height of the windscreen display device. A reduction in the height of this assembly can be achieved only conditionally, as in a flatter, i. Less curved cover, a greater height of the light-absorbing surface is needed.
In der Druckschrift
Auch aus der Druckschrift
Durch das Vorsehen der gekrümmten Ausgabefläche ist jedoch die Bauhöhe der gesamten Projektionseinrichtung relativ hoch. By providing the curved output surface, however, the overall height of the entire projection device is relatively high.
Aus der Druckschrift
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Frontscheibenanzeige zur Verfügung zu stellen, bei der Störreflexionen durch einfallendes Umgebungslicht vermieden werden und die eine geringe Bauhöhe aufweist. It is therefore an object of the present invention to provide a windshield display available, are avoided in the Störreflexionen by incident ambient light and has a low overall height.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung für eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst. This object is achieved by an arrangement for a windscreen display device for a motor vehicle according to claim 1 and by a windscreen display device according to the independent claim.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further embodiments are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Anordnung für eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- – eine transparente Abdeckscheibe zum Schutz einer Projektionseinrichtung;
- – ein Abschirmgitter mit senkrecht oder geneigt zu einer Oberfläche der Abdeckscheibe angeordneten einem oder mehreren flächigen Gitterelementen einer Gitterstruktur bzw. in einer Gitterstruktur. Die Gitterstruktur ist typischerweise teil des Abschirmgitters.
- - A transparent cover to protect a projection device;
- A screening grid with one or more planar grid elements of a grid structure or in a grid structure arranged perpendicular or inclined to a surface of the cover plate. The grid structure is typically part of the screening grid.
Eine Idee der obigen Anordnung für eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung besteht darin, diese mit einer Gitterstruktur vorzusehen, die ein oder mehrere Gitterelemente, insbesondere längliche Gitterelemente, wie z.B. Lamellen, aufweist. Die Gitterelemente sind flächig ausgebildet, wobei deren Flächenrichtung in Projektionsrichtung einer Projektionseinrichtung verläuft. Insbesondere kann die Anordnung eine transparente Abdeckscheibe aufweisen, an der die Gitterstruktur mit den Gitterelementen angeordnet ist. Die Abdeckscheibe dient dazu, die Projektionseinrichtung gegen Verunreinigungen zu schützen. Auf die Abdeckscheibe fallendes Umgebungslicht kann an deren Oberfläche reflektiert werden und das so reflektierte Umgebungslicht trifft auf die Seitenflächen der Gitterelemente, die vorzugsweise lichtabsorbierend ausgebildet sein können. Somit dienen die Seitenflächen der Gitterelemente jeweils als eine Spiegelbank für einen entsprechenden reflektierenden Abschnitt der Abdeckscheibe. One idea of the above arrangement for a windscreen display device is to provide it with a grid structure comprising one or more grid elements, in particular elongated grid elements, such as e.g. Slats, having. The grating elements are formed flat, wherein the surface direction extends in the projection direction of a projection device. In particular, the arrangement may have a transparent cover plate on which the grid structure is arranged with the grid elements. The cover serves to protect the projection device against contamination. Ambient light falling on the cover can be reflected on its surface, and the ambient light thus reflected impinges on the side surfaces of the grating elements, which may preferably be designed to absorb light. Thus, the side surfaces of the grid elements each serve as a mirror bank for a corresponding reflective portion of the cover plate.
Auf diese Weise ist es möglich, dass die Gitterstruktur mit dem einen oder den mehreren flächigen Gitterelementen unmittelbar über oder nahe der Abdeckscheibe angeordnet sein kann, so dass die gesamte Bauhöhe der Baugruppe, die zur Unterdrückung von Störreflexionen in dem Anzeigebild dient, erheblich verringert werden kann. Dadurch, dass das eine oder die mehreren Gitterelemente flächig, d.h. lamellenartig, ausgebildet und in Projektionsrichtung der Projektionseinrichtung ausgerichtet sind, beeinträchtigen diese die Darstellungsqualität und Lichtstärke des projizierten Bildes nur minimal und reduzieren zudem durch ihre Abschattungswirkung die Menge des Umgebungslichts, das auf die Abdeckscheibe treffen kann. In this way, it is possible that the grid structure may be arranged with the one or more planar grid elements immediately above or near the cover, so that the overall height of the assembly, which is used to suppress spurious reflections in the display image, can be significantly reduced , Characterized in that the one or more grid elements surface, i. lamellar, trained and aligned in the projection direction of the projection device, they affect the quality of representation and luminous intensity of the projected image only minimally and also reduce by their shading effect, the amount of ambient light that can hit the cover.
Weiterhin können das eine oder die mehreren Gitterelemente jeweils eine Seitenfläche aufweisen, die lichtabsorbierend ausgebildet ist, um von der transparenten Abdeckscheibe reflektiertes Umgebungslicht zu absorbieren. Insbesondere kann bei geneigt zur Oberfläche der Abdeckscheibe angeordneten Gitterelementen zumindest die der Abdeckscheibe zugewandte Seitenfläche lichtabsorbierend ausgebildet sein. Furthermore, the one or more grid elements may each have a side surface which is designed to absorb light in order to absorb ambient light reflected from the transparent cover pane. In particular, in the case of grating elements arranged inclined to the surface of the cover pane, at least the side surface facing the cover pane can be made to be light-absorbing.
Gemäß einer Ausführungsform können die Gitterelemente aus einem Kunststoff oder einem Metall, insbesondere Edelstahl oder Aluminium, ausgebildet sein, wobei insbesondere deren Seitenflächen mit einem lichtabsorbierenden Material, insbesondere einer mattschwarzen Beschichtung, versehen sind. According to one embodiment, the grid elements may be made of a plastic or a metal, in particular stainless steel or aluminum, wherein in particular their side surfaces are provided with a light-absorbing material, in particular a matt black coating.
Weiterhin können durch das eine oder die mehreren Gitterelemente der Gitterstruktur Gitteröffnungen gebildet werden, die einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere einen hexagonalen Querschnitt aufweisen. Furthermore, grid openings can be formed by the one or more grid elements of the grid structure, which have a polygonal cross section, in particular a hexagonal cross section.
Es kann vorgesehen sein, dass die Gitterelemente lamellenartig ausgebildet und insbesondere flächenparallel zueinander angeordnet und voneinander beabstandet sind. It can be provided that the grid elements are formed lamellar and in particular arranged parallel to each other surface and spaced from each other.
Gemäß einer Ausführungsform können die Gitterelemente eine Höhe in Projektionsrichtung aufweisen, die mindestens das 5-fache, insbesondere mindestens das 20-fache ihrer jeweiligen Dicke in einer Anordnungsrichtung der Gitterelemente entspricht. According to one embodiment, the grid elements may have a height in the projection direction which corresponds to at least 5 times, in particular at least 20 times, their respective thickness in a direction of arrangement of the grid elements.
Ferner können die Gitterelemente eine Höhe in Projektionsrichtung aufweisen, die das 0,5-fache bis 5-fache, insbesondere das 1-fache bis 3-fache einer kleinsten Breite einer durch die Gitterelemente gebildeten Gitteröffnung in Anordnungsrichtung der Gitterelemente entspricht. Furthermore, the grid elements can have a height in the projection direction that corresponds to 0.5 times to 5 times, in particular 1 to 3 times, a smallest width of a grid opening formed by the grid elements in the direction of arrangement of the grid elements.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die obige Abdeckung für eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug verwendet werden. In another aspect, the above cover may be used for a windscreen display device for a motor vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- – eine Projektionseinrichtung zum Projizieren eines Projektionsstrahlenbündels für die Darstellung einer Abbildung auf einem Anzeigebereich auf einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs; und
- – die obige Abdeckung, die so an der Projektionseinrichtung angeordnet ist, dass die Abdeckscheibe die Projektionseinrichtung vor Umfeldeinflüssen schützt und dass die Gitterelemente der Gitterstruktur mit ihren Längsrichtungen im Wesentlichen parallel zur Richtung des Projektionsstrahlenbündels ausgerichtet sind.
- A projection device for projecting a projection beam for displaying a picture on a display area on a windshield of the motor vehicle; and
- The above cover, which is arranged on the projection device such that the cover plate protects the projection device against environmental influences and that the grid elements of the grid structure are aligned with their longitudinal directions substantially parallel to the direction of the projection beam.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- – eine Oberseite einer Instrumententafel zwischen einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs und einer Lenksäule;
- – die obige Frontscheibenanzeigeeinrichtung, wobei die Abdeckung im Wesentlichen bündig zur Oberseite der Instrumententafel angeordnet ist.
- A top of an instrument panel between a windshield of the motor vehicle and a steering column;
- - The above front screen display device, wherein the cover is arranged substantially flush with the top of the instrument panel.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Embodiments are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Beschreibung von Ausführungsformen Description of embodiments
Die Frontscheibenanzeigeeinrichtung
Die Projektionseinrichtung
Während üblicherweise zwischen der Projektionseinrichtung
Unmittelbar in Richtung der Frontscheibe
Die Höhe E der Gitterelemente
Das Maß der Höhe E der Gitterelemente
Die Gitterelemente
Insbesondere sind Abstand und Höhe E von als parallele Lamellen ausgebildeten Gitterelementen
Insbesondere bei zur Anordnungsrichtung A geneigten Gitterelementen
In
In dem Abdeckrahmen
Die Gitterelemente
In der Ausführungsform der
In
Anstelle von parallel zueinander angeordneten Lamellen
So ist in
Gitterelemente
Gitterelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Frontscheibenanzeigeeinrichtung Front window display
- 2 2
- Projektionseinrichtung projection device
- 3 3
- Abdeckung cover
- 4 4
- Anzeigebereich display area
- 5 5
- Frontscheibe windscreen
- 6 6
- Abdeckscheibe cover plate
- 7 7
- Instrumententafel dashboard
- 8 8th
- Oberseite top
- 9 9
- Öffnung opening
- 10 10
- Abschirmgitter shielding grid
- 11 11
- Gitterelement grid element
- 12 12
- erste Seitenfläche first side surface
- 13 13
- zweite Seitenfläche second side surface
- 14 14
- Gitteröffnung grid opening
- 15 15
- Abdeckrahmen Cover
- 16 16
- abstehender Rand protruding edge
- 17 17
- Gitterrahmen lattice frame
- 18 18
- Vertiefung deepening
- 21 21
- Projektionsspiegel projection mirror
- 22 22
- Projektor projector
- 30 30
- Gehäuse casing
- 31 31
- abstehender Rand protruding edge
- L L
- Projektionsstrahlenbündel Projection beam
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102014214510.4A DE102014214510A1 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Arrangement for reflection suppression in a windscreen display device and windshield display device |
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Publication Number | Publication Date |
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