DE102015102376B4

DE102015102376B4 - Angle mirror with a display to show additional information

Info

Publication number: DE102015102376B4
Application number: DE102015102376.8A
Authority: DE
Inventors: Armin Grasnick
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: DE102015102376A1

Abstract

Winkelspiegel zur Beobachtung der Umgebung eines Fahrzeugs mit einem Einblickteil (4) und einem Display (1) zum Einblenden von Zusatzinformationen, wobei eine optische Linse (2) zwischen dem Einblickteil (4) und dem Display (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Displaylichtweg (8) und der Umgebungslichtweg (9) in einem Beobachtungspunkt (S) außerhalb des Winkelspiegels schneiden, so dass unter einem ersten Einblickwinkel (α₁) die Umgebung und unter einem zweiten Einblickwinkel (α₂) das Display beobachtbar ist.

Angle mirror for observing the surroundings of a vehicle with a viewing part (4) and a display (1) for displaying additional information, wherein an optical lens (2) between the viewing part (4) and the display (1) is arranged, characterized in that the display light path (8) and the ambient light path (9) intersect at an observation point (S) outside the angle mirror, so that the environment can be observed at a first viewing angle (α ₁ ) and the display can be observed at a second viewing angle (α ₂ ).

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelspiegel zur Beobachtung der Umgebung eines Fahrzeugs mit einem Einblickteil und einem Display zum Einblenden von Zusatzinformationen, wobei eine optische Linse zwischen dem Einblickteil und dem Display angeordnet ist.The invention relates to an angle mirror for observing the surroundings of a vehicle with a viewing part and a display for displaying additional information, wherein an optical lens between the viewing part and the display is arranged.

Winkelspiegel werden bevorzugt in militärischen oder gepanzerten Fahrzeugen eingesetzt und dienen dazu, die Fahrzeugumgebung aus dem geschützten Inneren des Fahrzeugs zu beobachten, so dass der entsprechende Beobachter das Fahrzeug weder verlassen noch seinen Kopf aus dem Fahrzeug strecken und sich damit einer Gefahr aussetzen muss. Häufig dienen sie als Ersatz von Fenstern.Angular mirrors are preferably used in military or armored vehicles and serve to observe the vehicle environment from the protected interior of the vehicle so that the corresponding observer neither leave the vehicle nor stretch his head out of the vehicle and thus expose himself to danger. Often they serve as a replacement for windows.

Winkelspiegel verfügen über Strahlumlenkeinrichtungen, die die Lichtstrahlen der Umgebung ins Innere des Fahrzeugs leiten. Dabei werden meist zwei Reflexionskörper beispielsweise in Form von Prismen oder Spiegeln derart angeordnet, dass ein einfallender Lichtstrahl durch den ersten Reflexionskörper, auch Ausblickteil genannt, auf den zweiten Reflexionskörper, auch Einblickteil genannt, reflektiert wird und von dort aus weiter ins Innere des Fahrzeugs bzw. zum Beobachter geleitet wird. Zwischen Ausblickteil und Einblickteil ist dabei meist ein optisches Medium beispielsweise ein Glaskörper in Form eines Prismas oder eines Zylinders angeordnet.Angle mirrors have beam deflectors that direct the light rays of the environment inside the vehicle. In this case, usually two reflection bodies are arranged, for example in the form of prisms or mirrors, such that an incident light beam is reflected by the first reflection body, also called the look-ahead part, onto the second reflection body, also called a viewing part, and from there further into the interior of the vehicle or is directed to the observer. In this case, an optical medium, for example a glass body in the form of a prism or a cylinder, is usually arranged between the viewing part and the viewing part.

Bei militärischen Fahrzeugen ist das Ausblickteil in der Regel außerhalb der Panzerung bzw. außerhalb des Fahrzeugs angeordnet, das optische Medium ist meist in der Panzerung angeordnet bzw. ist durch diese geführt. Das Einblickteil ist meist innerhalb des Fahrzeugs angeordnet, so dass Lichtstrahlen von außerhalb bzw. von der Umgebung ins Innere des Fahrzeugs fallen können, ohne dass eine direkte Sichtverbindung besteht.In military vehicles, the look-ahead part is usually located outside the armor or outside the vehicle, the optical medium is usually arranged in the armor or is guided by it. The viewing part is usually arranged inside the vehicle, so that light rays from outside or from the environment can fall into the interior of the vehicle, without a direct line of sight exists.

Problematisch beim Blick durch einen Winkelspiegel ist, dass während der Beobachtung der Umgebung keine Fahrzeugarmaturen beobachtet werden können. Dies führt besonders dann, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug per Winkelspiegel fährt, zu Problemen, da er ständig seinen Blick und seine Aufmerksamkeit auf die Fahrzeugarmaturen richten muss und damit zumindest für kurze Zeit die Fahrzeugumgebung außer Acht lassen muss.The problem with looking through an angle mirror is that during the observation of the environment no vehicle fittings can be observed. This leads to problems especially when the driver of the vehicle drives the vehicle by means of an angle mirror, since he constantly has to direct his gaze and his attention to the vehicle fittings and thus at least for a short time has to disregard the vehicle environment.

Es hat sich daher als sinnvoll herausgestellt, wenn ein Display in den Winkelspiegel integriert wird, auf dem beispielsweise Zusatzinformationen, wie diese auch auf den Fahrzeugarmaturen zu sehen sind, dargestellt werden.It has therefore been found to be useful if a display is integrated into the angle mirror on which, for example, additional information, as can also be seen on the vehicle fittings, are displayed.

Die DE 10 2013 106 551 B3 beschreibt einen Winkelspiegel mit einem Einblick, einem Ausblick, einem in vertikaler Richtung an dem Winkelspiegel angeordneten Display, einer Einkopplungslinse und einem als Strahlteiler ausgebildeten Umlenkspiegel. Diese sind so angeordnet, dass am Strahlteiler der Strahlengang des Displays mit dem Strahlengang durch den Ausblick überlagert wird.The DE 10 2013 106 551 B3 describes an angle mirror with an insight, a view, a vertically arranged on the angle mirror display, a coupling lens and a deflection mirror designed as a beam splitter. These are arranged so that the beam path of the display is superimposed on the beam path through the view at the beam splitter.

Die DE 696 18 809 T2 betrifft einen Winkelspiegel, bei dem Lichtstrahlen von der Umgebung und Lichtstrahlen von einem Display mit einem Strahlteiler im Inneren des Winkelspiegels überlagert werden.The DE 696 18 809 T2 relates to an angle mirror in which light rays from the environment and light rays from a display are superimposed with a beam splitter inside the angle mirror.

In der DE 102 04 976 A1 wird ein Periskop beschrieben, bei welchem dem Außenbild Zusatzinformationen überlagert werden.In the DE 102 04 976 A1 a periscope is described in which additional information is superimposed on the external image.

Die US 2014/0085716 A1 offenbart ein Periskop mit einem wahlweise zwischen zwei Positionen beweglichen Reflektor zum Wechsel zwischen einem reinen optischen und einem elektronisch generierten Bild.The US 2014/0085716 A1 discloses a periscope with a selectively movable between two positions reflector for switching between a pure optical and an electronically generated image.

In der US 2012/0099191 A1 wird eine Periskop-Vorrichtung beschrieben, bei welcher eine erste lichtbasierte Information zusammen mit einer visuellen Zusatzinformation einer zweiten lichtbasierten Information eines Projektors dargestellt wird.In the US 2012/0099191 A1 A periscope device is described in which a first light-based information is displayed together with a visual additional information of a second light-based information of a projector.

Die WO 2010/102597 A1 offenbart einen solchen Winkelspiegel mit einem Display, wobei in einer bestimmten Einblickposition das Display und in einer anderen Einblickposition die Umgebung beobachtet werden kann. Das Einblickteil ist dabei derart gestaltet, dass es unter einer ersten Einblickposition spiegelnd ist und damit wie ein Teil eines normalen Winkelspiegels funktioniert und unter einer zweiten Beobachtungsposition transparent ist, so dass das dahinter angeordnete Display betrachtet werden kann.The WO 2010/102597 A1 discloses such an angle mirror with a display, wherein in a certain viewing position the display and in another viewing position the environment can be observed. The viewing part is designed such that it is reflective under a first viewing position and thus functions like a part of a normal angle mirror and is transparent under a second viewing position, so that the display arranged behind it can be viewed.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist jedoch, dass das Auge des Beobachters bei der Betrachtung des Displays stark akkommodiert werden muss, was besonders bei ständigem Wechsel zwischen der Betrachtung des Displays und der Umgebung, die weitestgehend ohne Akkommodation betrachtet werden kann, zu einer großen Anstrengung führt.A disadvantage of this device, however, is that the eye of the observer must be strongly accommodated when viewing the display, which leads to a great effort especially with constant change between viewing the display and the environment, which can be considered largely without accommodation.

Ausgehend von diesem Problem stellt sich die Erfindung damit die Aufgab e , einen Winkelspiegel der eingangs genannten Art anzugeben, wobei das Display ohne bzw. mit nur geringer Akkommodation betrachtet werden kann.Based on this problem, the invention thus provides the task e to provide an angle mirror of the type mentioned, the display can be viewed without or with only a small accommodation.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Teil der abhängigen Unteransprüche.This object is achieved with the features of independent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are part of the dependent subclaims.

Dadurch, dass zwischen dem Einblickteil und dem Display eine optische Linse angeordnet ist, wird es ermöglicht, dass sich eine verlängerte Bildweite, die deutlich größer ist als der Abstand zwischen Beobachter und Display, ergibt und das Display dadurch im Unendlichen abgebildet werden kann. Der Beobachter kann das Display demnach entspannt und weitestgehend akkommodationsfrei betrachten. The fact that an optical lens is arranged between the viewing part and the display, it is possible that an extended image width, which is significantly greater than the distance between the observer and the display results, and the display can be imaged at infinity. The observer can therefore relax and view the display as far as possible without accommodation.

Besonders wenn der Winkelspiegel in Fahrzeugen mit starker Fahrzeugbewegung eingesetzt wird, wie beispielsweise bei schneller Geländefahrt oder bei starkem Seegang, muss der Abstand vom Betrachter zum Winkelspiegel sehr gering sein, so dass gerade dann eine sehr starke Akkommodation des Auges benötigt wird, um die Inhalte des Displays erkennen zu können. Mitunter kann der Abstand zum Display aufgrund der möglichst geringen Bautiefe, so gering sein, dass die Akkommodationsbreite des Auges nicht mehr ausreicht, um das Display entsprechend scharf wahrzunehmen.Especially when the angle mirror is used in vehicles with strong vehicle movement, such as during fast off-road or in heavy seas, the distance from the viewer to the angle mirror must be very small, so that just then a very strong accommodation of the eye is needed to the contents of the To recognize displays. Sometimes the distance to the display due to the smallest possible depth, be so small that the accommodation width of the eye is no longer sufficient to perceive the display accordingly sharp.

Die Umgebung des Fahrzeugs wird, abhängig vom Abstand des zu beobachtenden Objekts, mit einer geringen Akkommodation des Auges betrachtet, so dass das Auge beim Wechsel zwischen dem Blick auf die Linse bzw. auf das Display und dem Ausblick aus dem Winkelspiegel ständig den Fokus wechseln muss. Durch die optische Linse wird das Display jedoch im Unendlichen abgebildet, so dass das Auge nicht oder nur geringfügig neu akkommodiert werden muss und dadurch ein scharfes und entspanntes Sehen ermöglicht wird.The environment of the vehicle is, depending on the distance of the object to be observed, considered with a small accommodation of the eye, so that the eye must constantly change the focus when switching between the view of the lens or on the display and the view from the angle mirror , However, due to the optical lens, the display is displayed at infinity, so that the eye does not have to be re-accommodated, or only slightly recalculated, thus enabling a sharp and relaxed vision.

Das Display kann als elektronisches Display ausgestaltet sein und ist bevorzugt nicht auf Augenhöhe, sondern dazu versetzt angeordnet. Aus diesem Grund genügt es, wenn der Betrachter nur seine Augen bewegt, um entweder das Display oder die Umgebung zu beobachten. Eine Kopfbewegung wird dabei nicht benötigt. Das bietet besonders bei Vibrationen oder Stößen, beispielsweise aufgrund einer Fahrzeugbewegung den Vorteil, dass der Beobachter seinen Kopf gegen den Winkelspiegel bzw. gegen eine entsprechende Einrichtung pressen kann, weshalb die Wahrscheinlichkeit, den Blick aufgrund von schnellen Bewegungen des Fahrzeugs vom Winkelspiegel abwenden zu müssen, verringert wird.The display can be designed as an electronic display and is preferably not arranged at eye level, but staggered. For this reason, it is sufficient if the viewer only moves his eyes to observe either the display or the environment. A head movement is not needed. This offers the advantage that the observer can press his head against the angle mirror or against a corresponding device, especially in the case of vibrations or impacts, for example because of a vehicle movement, which is why the probability of having to avert the gaze due to rapid movements of the vehicle from the angle mirror, is reduced.

Aufgrund der Anordnung des Displays kann es jedoch zu einer Schrägsicht kommen wegen derer das Display verzerrt abgebildet wird. Neben der bereits beschriebenen Akkommodation kann die optische Linse auch diese Verzerrungen ausgleichen und das Display möglichst scharf und unverzerrt abbilden. Dies wird im Folgenden noch erläutert.Due to the arrangement of the display, however, an oblique view may occur because of which the display is distorted. In addition to the already described accommodation, the optical lens can also compensate for these distortions and display the display as sharply and undistorted as possible. This will be explained below.

Bei dem Winkelspiegel kann zwischen einem Einblickteil und einem Ausblickteil ein Tubus als optisches Medium angeordnet sein. Der Tubus kann sowohl ohne Kern, also als Hohlkörper oder auch mit Kern, also als Vollkörper ausgebildet sein. Der Tubus kann lichtdurchlässig, lichtleitend und/oder transparent sein. Er kann sowohl eine eckige als auch eine runde Grundfläche aufweisen und damit sowohl als Prisma als auch als Zylinder ausgebildet sein, so dass der Ablenkungswinkel der eintreffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen 0° beträgt und es lediglich zu einem Höhenversatz der Lichtstahlen kommt. Alternativ kann der Tubus auch als schräges Prisma oder als schräger Zylinder ausgebildet sein, so dass der Höhenversatz der Lichtstrahlen durch eine entsprechende Verkippung überlagert wird.In the case of the angle mirror, a tube can be arranged as an optical medium between a viewing part and a viewing part. The tube can be formed without a core, ie as a hollow body or with a core, ie as a solid body. The tube can be translucent, light-conducting and / or transparent. It can have both a square and a round base and thus be designed both as a prism and as a cylinder, so that the deflection angle of the incident light rays is substantially 0 ° and there is only a height offset of the light beams. Alternatively, the tube may also be formed as an oblique prism or as an oblique cylinder, so that the height offset of the light beams is superimposed by a corresponding tilting.

Am oberen Ende des Tubus ist dieser mit dem Ausblickteil und am unteren Ende mit dem Einblickteil verbunden. Ein- und/oder Ausblickteil können als Prisma mit dreieckiger Grundfläche ausgebildet sein. Dabei kann jeweils eine Seite des Prismas als Umlenkfläche, an der Licht reflektiert wird, ausgebildet sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn es an der Umlenkfläche zu einer Totalreflexion kommt, so dass möglichst kein Licht durch die Umlenkfläche transmittiert oder von dieser absorbiert wird. Alternativ kann das Display auch hinter einem teilweise transparenten Körper angeordnet sein, insbesondere hinter dem Einblickteil, so dass das Einblickteil zwischen einem Beobachter und dem Display angeordnet ist.At the upper end of the tube it is connected to the viewing part and at the lower end to the viewing part. Viewing and / or viewing part can be designed as a prism with a triangular base. In this case, in each case one side of the prism can be formed as a deflection surface on which light is reflected, it being advantageous if total reflection occurs at the deflection surface, so that as far as possible no light is transmitted through the deflection surface or absorbed by it. Alternatively, the display can also be arranged behind a partially transparent body, in particular behind the viewing part, so that the viewing part is arranged between an observer and the display.

Der Tubus mit Ein- und Ausblickteil kann monolithisch, also aus einer festen Einheit bestehend, ausgebildet sein. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es zu einem Einsatz mit starker Vibration kommt, so dass die Ein- und Ausblickteile geometrisch unveränderbar mit dem Tubus verbunden sind. Alternativ können Einblick- und Ausblickteil separate Einheiten sein, die beispielsweise mit dem Tubus verbunden bzw. an diesem oder anderen geeigneten Objekten befestigt sind. Alternativ ist es auch möglich, dass der Winkelspiegel keinen Tubus aufweist und die Lichtstrahlen tubusfrei vom Einblickteil zum Ausblickteil geleitet werden.The tube with inlet and outlook part can monolithic, ie consisting of a solid unit formed. This is particularly advantageous when it comes to a use with strong vibration, so that the input and view parts are geometrically unchangeable connected to the tube. Alternatively, the viewing and viewing section may be separate units, for example, connected to the tube or attached to this or other suitable objects. Alternatively, it is also possible that the angle mirror does not have a tube and the light rays are guided tube-free from the viewing part to the viewing part.

Das Einblickteil kann eine Einblicköffnung aufweisen, in die der Beobachter zur Beobachtung der Umgebung hinein blickt. Das Ausblickteil kann eine Ausblicköffnung aufweisen, durch welche Lichtstrahlen aus der Umgebung in den Winkelspiegel einfallen können. Die Ein- und Ausblickteile können Blenden aufweisen, mit denen die entsprechenden Ein- bzw. Ausblicköffnungen verschlossen werden können. Bevorzugt sind die Blenden dabei schwenkbeweglich am Winkelspiegel oder auch entsprechend am Fahrzeug angeordnet, so dass die Blenden wahlweise vor die Ein- bzw. die Ausblicköffnung verschwenkt und diese somit verschlossen werden können.The viewing part may have a viewing opening into which the observer looks into to observe the surroundings. The lookout part may have a lookout opening through which light rays from the environment may be incident on the angle mirror. The viewing and viewing parts may have apertures with which the corresponding entry or view openings can be closed. Preferably, the panels are pivotally mounted on the angle mirror or arranged accordingly on the vehicle, so that the panels are selectively pivoted in front of the entrance or the view opening and they can thus be closed.

Das Display kann im Bereich des Tubus angeordnet sein. In einer möglichen Ausgestaltung ist das Display dabei auf der Seite des Tubus, die der Einblicköffnung gegenüber liegt, angeordnet. Alternativ kann das Display jedoch auch an der gegenüberliegenden Seite, also an der Seite, die der Ausblicköffnung gegenüber liegt, angeordnet sein, wobei dann an der Seite des Tubus die der Einblicköffnung gegenüber liegt, eine weitere Umlenkeinrichtung wie beispielsweise ein Spiegel angeordnet sein kann.The display can be arranged in the region of the tube. In one possible embodiment the display case on the side of the tube, which lies opposite the viewing opening arranged. Alternatively, however, the display can also be arranged on the opposite side, that is to say on the side opposite the viewing opening, wherein a further deflecting device such as a mirror can then be arranged on the side of the tube opposite the viewing opening.

Wenn das Display im Wesentlichen parallel zur Wandung des Tubus angeordnet ist, lässt sich eine geringe Bautiefe erreichen, die besonders, wenn der Winkelspiegel in militärischen Fahrzeugen eingesetzt wird, von Bedeutung ist, da dort der verfügbare Platz stark begrenzt ist.If the display is arranged substantially parallel to the wall of the tube, a small depth can be achieved, which is particularly important when the angle mirror is used in military vehicles, because there the space available is very limited.

Ein von der Umgebung in den Winkelspiegeln einfallender Lichtstrahl kann durch eine Ausblicköffnung auf die Umlenkfläche des Ausblickteils fallen und an dieser reflektiert, insbesondere totalreflektiert, werden. Von dort kann das Licht durch den Tubus auf die Umlenkfläche des Einblickteils geleitet werden, an welcher es wiederum reflektiert, insbesondere totalreflektiert wird und dann durch die Ausblicköffnung zum Beobachter geleitet wird. Der von einem solchen Lichtstrahl beschrittene Weg wird auch Umgebungslichtweg genannt.A light beam incident from the surroundings in the angle mirrors can fall through a viewing opening onto the deflecting surface of the viewing part and be reflected thereon, in particular totally reflected. From there, the light can be directed through the tube onto the deflection surface of the viewing part, where it in turn is reflected, in particular totally reflected and then passed through the viewing opening to the observer. The path taken by such a light beam is also called the ambient light path.

Der Lichtweg, der vom Display ausgesendeten und zum Beobachter geleiteten Lichtstrahlen, auch Display-Lichtweg genannt, und der Umgebungslichtweg schneiden sich erfindungsgemäß an einem Punkt außerhalb des Winkelspiegels hinter der Einblicköffnung. An diesem sogenannten Beobachtungspunkt kann sich ein Beobachter befinden, der unter einem ersten Einblickwinkel die Lichtstrahlen des Umgebungslichtwegs und unter einem zweiten Einblickwinkel die Lichtstrahlen des Display-Lichtwegs wahrnehmen kann.According to the invention, the light path, the light beams emitted by the display and guided to the observer, also called the display light path, and the ambient light path intersect at a point outside the angle mirror behind the viewing opening. At this so-called observation point, there may be an observer, who can perceive the light beams of the ambient light path at a first viewing angle and the light beams of the display light path at a second viewing angle.

Durch Änderung des Blickwinkels kann somit unter einem ersten Winkel die Fahrzeugumgebung und unter einem zweiten Winkel das Display beobachtet werden. Die Kopfposition braucht dazu nicht verändert zu werden.By changing the viewing angle, the vehicle surroundings can thus be observed at a first angle and the display can be observed at a second angle. The head position does not need to be changed.

Bevorzugt ist das Display nicht auf Augenhöhe angeordnet, so dass es aufgrund des zweiten Einblickwinkels zu einer Schrägsicht auf das Display kommt. Der Abstand eines unteren Teils des Displays zum Beobachter ist damit kleiner als der Abstand eines oberen Teils des Displays, so dass das Bild des Displays ohne Hilfsmittel verzerrt abgebildet werden würde. Es kommt unter anderem zu einer sogenannten Trapez-Verzerrung, die auch als Keystone-Verzerrung bzw. als Keystone-Effekt bekannt ist, wodurch das Display verzerrt abgebildet wird und die entsprechenden Informationen nur sehr schlecht oder gar nicht lesbar sind. Durch die optische Linse, die zwischen dem Beobachter und dem Display und insbesondere zwischen dem Tubus und dem Display angeordnet ist, können diese Verzerrungen aufgrund einer Verkippung der Linse teilweise oder auch in Gänze ausgeglichen werden.Preferably, the display is not arranged at eye level, so that it comes to an oblique view of the display due to the second viewing angle. The distance of a lower part of the display to the observer is thus smaller than the distance of an upper part of the display, so that the image of the display would be displayed distorted without aids. Among other things, there is a so-called trapezoid distortion, which is also known as Keystone distortion or as Keystone effect, whereby the display is distorted and the corresponding information is very poor or unreadable. Due to the optical lens, which is arranged between the observer and the display and in particular between the tube and the display, these distortions due to tilting of the lens can be compensated for in whole or in part.

Die Bildverzerrung kann aufgrund der Schrägsicht abhängig vom zweiten Einblickwinkel und damit von der Position des Displays sein. Damit die optische Linse die entstehenden Verzerrungen bestmöglich ausgleicht, kann sie an die Position des Displays angepasst sein.The image distortion can be due to the oblique view depending on the second viewing angle and thus the position of the display. In order for the optical lens to compensate for the resulting distortions in the best possible way, it can be adapted to the position of the display.

Um die Bautiefe und zudem auch das Gewicht des Winkelspiegels möglichst gering zu halten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die optische Linse möglichst schmal ist. Bevorzugt ist die Linse daher als Fresnel-Linse ausgebildet. Solch eine Fresnel-Linse weist im Vergleich zu herkömmlichen Linsen eine deutlich geringere Dicke auf, wodurch die Bautiefe des Winkelspiegels verringert wird.In order to keep the depth and also the weight of the angle mirror as low as possible, it has been found to be advantageous if the optical lens is as narrow as possible. The lens is therefore preferably designed as a Fresnel lens. Such a Fresnel lens has a significantly smaller thickness compared with conventional lenses, thereby reducing the depth of the angle mirror.

Besonders bevorzugt besteht die Fresnel-Linse aus einer zentralen dünnen sphärischen oder asphärischen Linse, die von stufenartig angeordneten Ringlinsen umgeben ist. Die einzelnen Ringlinsen können dabei so schmal sein, dass ihre Breiten unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges liegen. Dadurch bildet die Linse zum einen das Display möglichst scharf ab, zum anderen wird die Dicke der Linse auf ein Minimum reduziert. Alternativ können die einzelnen Ringlinsen auch Übergänge aufweisen, so dass es zu einer Gleitsicht kommt und auch bei breiteren Ringlinsen keine wahrnehmbaren Abstufungen und Sprünge zu erkennen sind, die eine möglichst scharfe Darstellung beeinträchtigen könnten.Particularly preferably, the Fresnel lens consists of a central thin spherical or aspherical lens, which is surrounded by ring-like arranged ring lenses. The individual ring lenses can be so narrow that their widths are below the resolution of the human eye. As a result, the lens on the one hand, the screen as sharply as possible, on the other hand, the thickness of the lens is reduced to a minimum. Alternatively, the individual ring lenses can also have transitions, so that there is a progressive power and no perceptible gradations and jumps can be seen even with wider ring lenses, which could affect the sharpest possible presentation.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die Fresnel-Linse einen Substratträger und darauf angeordnete Brechungskörper auf. Die Substratträgerunterseite kann dabei im Wesentlichen parallel zum Display angeordnet sein und insbesondere direkt auf dem Display angeordnet sein oder auch mit diesen verklebt oder anderweitig verbunden sein, so dass Display und Linse eine feste Einheit bilden können. Der Substratträger kann die Form eines Zylinders oder Prismas, insbesondere die eines Prisma- oder Zylinderstumpfes mit abgeschrägter Schnittfläche, aufweisen.In a preferred embodiment, the Fresnel lens has a substrate carrier and refractive bodies arranged thereon. The substrate carrier underside can be arranged substantially parallel to the display and in particular be arranged directly on the display or even glued or otherwise connected with these, so that display and lens can form a solid unit. The substrate carrier may have the shape of a cylinder or prism, in particular that of a prism or cylinder stump with a beveled cut surface.

Die Brechungskörper können jeweils eine Brechungsfläche aufweisen, an der einfallendes Licht gebrochen wird. Dadurch, dass unterschiedliche Brechungsflächen unterschiedliche Winkel in Bezug auf das Display aufweisen können, können die Brennweiten der einzelnen Brechungskörper unterschiedlich sein, so dass durch einen so genannten Brennweitenverlauf Verzerrungen ausgeglichen werden können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vergrößerung der Linse abhängig von ihrer vertikalen Höhe und damit auch abhängig vom Abstand zwischen Beobachter und Display ist. So können beispielsweise Bereiche des Displays, die weiter vom Beobachter entfernt liegen, größer abgebildet werden als andere Bereiche, die näher beim Beobachter und damit im unteren Bereich des Displays liegen, so dass dadurch Verzerrungen aufgrund der Schrägsicht ausgeglichen bzw. vermindert werden können.The refractive bodies may each have a refraction surface at which incident light is refracted. Because different refraction surfaces can have different angles with respect to the display, the focal lengths of the individual refractive bodies can be different, so that distortions can be compensated by a so-called focal length progression. It is advantageous if the magnification of the lens depends on its vertical height and thus is also dependent on the distance between the observer and the display. For example, areas of the display that are further away from the observer, can be displayed larger than other areas that are closer to the observer and thus in the lower part of the display, so that distortions due to the oblique view can be compensated or reduced.

Die einzelnen Brechungskörper können unabhängig voneinander verkippt sein, so dass dadurch die aufgrund der Schrägsicht auftretende verzerrte Darstellung des Displays korrigiert wird. Wenn der Substratträger als Prisma- oder Zylinderstumpf, insbesondere mit einer abgeschrägten Schnittfläche, ausgebildet ist, sind die untere Seite des Substratträgers und die obere Seite des Substratträgers nicht parallel zueinander, so dass alle auf dem Substratträger angeordneten Brechungskörper um einen gemeinsamen Winkel verkippt sein können.The individual refractive bodies can be tilted independently of one another, thereby correcting the distorted representation of the display due to the oblique view. If the substrate carrier is designed as a prism or cylinder stump, in particular with a bevelled cut surface, the lower side of the substrate carrier and the upper side of the substrate carrier are not parallel to one another, so that all the refractive bodies arranged on the substrate carrier can be tilted by a common angle.

Die Brechungskörper können zudem auch um einen bestimmten Anteil verschoben sein, so dass die Linse trotz der Verkippung der Brechungskörper eine gleichmäßige Dicke aufweist. Das ist insbesondere Vorteilhaft, um die Dicke der Linse und die Bautiefe des Winkelspiegels zu minimieren. Durch das Verkippen einzelner oder auch der gesamten Brechungskörper können Verzerrungen, insbesondere aufgrund der Schrägsicht, ausgeglichen oder reduziert werden.In addition, the refractive bodies can also be displaced by a certain proportion, so that the lens has a uniform thickness despite the tilting of the refraction bodies. This is particularly advantageous to minimize the thickness of the lens and the depth of the angle mirror. By tilting individual or even the entire refractive body distortions, in particular due to the oblique view, be compensated or reduced.

In einer möglichen Ausgestaltung ist die Linse derart angeordnet, dass das Display zwischen der Linse und der Brennweite der Linse angeordnet ist. Bevorzugt ist die Linse derart angeordnet, dass das Display in der Brennweite der Linse bzw. in der Brennweite der einzelnen Brechungskörper angeordnet ist. Wenn das Display in der Brennweite der Linse angeordnet ist, wird das Display im Unendlichen abgebildet und kann vom Beobachter im Wesentlichen akkommodationsfrei betrachtet werden, so dass sich das Auge des Beobachters, nachdem er über den Winkelspiegel die Fahrzeugumgebung betrachtet hat, nicht auf das deutlich nähere Display einstellen muss. Das bietet den Vorteil von einem entspannten Sehen, unabhängig davon was beobachtet werden soll und führt damit zu einer geringen Augenanstrengung.In one possible embodiment, the lens is arranged such that the display is arranged between the lens and the focal length of the lens. Preferably, the lens is arranged such that the display is arranged in the focal length of the lens or in the focal length of the individual refractive body. When the display is placed in the focal length of the lens, the display is displayed at infinity and can be viewed by the observer essentially without accommodation, so that the observer's eye, after looking at the vehicle surroundings via the angle mirror, is not much closer Must adjust the display. This offers the advantage of relaxed vision, regardless of what is to be observed and thus leads to a low eye strain.

Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Linse bzw. die Brechungskörper der Linse derart verkippt sind, dass sich die Linsenebene, insbesondere die mittlere Brechungskörperebene, die Displayebene und die Betrachterebene, in einer Geraden schneiden. Durch diese so genannte Scheimpflugbedingung können sowohl die Displaybereiche, die aufgrund der Schrägsicht näher beim Beobachter liegen und auch die weiter entfernt liegenden Bereiche scharf abgebildet werden, so dass die Tiefenunschärfe reduziert werden kann.It has also proven advantageous if the lens or the refractive bodies of the lens are tilted in such a way that the lens plane, in particular the central refraction body plane, the display plane and the observer plane intersect in a straight line. By means of this so-called Scheimpflug condition, both the display areas, which are closer to the observer due to the oblique view, and also the areas further away, can be sharply imaged, so that the depth uncertainty can be reduced.

Der Abstand zwischen Display und Linse ist demnach maßgeblich für die Verkippung der Linse, so dass es vorteilhaft ist, wenn die Linse möglichst nah am Display angeordnet ist, so dass die Verkippung und damit auch die Bautiefe möglichst gering sind.The distance between the display and the lens is therefore decisive for the tilting of the lens, so that it is advantageous if the lens is arranged as close as possible to the display, so that the tilt and thus also the overall depth are as small as possible.

Der Substratträger der Linse kann keilförmig ausgebildet sein, so dass die schräge Seite des Keils parallel zum Display angeordnet ist und damit beispielsweise vollflächig auf diesem aufliegen kann. Alternativ kann der Substratträger auch gerade sein und beispielsweise mittels eines Klebstoffkeils auf dem Display befestigt sein.The substrate carrier of the lens may be wedge-shaped, so that the oblique side of the wedge is arranged parallel to the display and thus, for example, can rest on the entire surface thereof. Alternatively, the substrate carrier can also be straight and be attached to the display, for example, by means of an adhesive wedge.

Das Brechungsvermögen der Linse ist abhängig von der Wellenlänge der eintreffenden Lichtstrahlen und damit von der Farbe des Lichts. Um Farbfehler aufgrund der daraus resultierenden chromatischen Aberration zu vermeiden bzw. zu verringern, kann zusätzlich ein Farbfilter im Bereich der Linse, alternativ auch nur im Bereich einzelner Brechungskörper, angeordnet sein.The refractive power of the lens depends on the wavelength of the incoming light rays and thus on the color of the light. In order to avoid or reduce chromatic aberrations due to the resulting chromatic aberration, a color filter may additionally be arranged in the region of the lens, alternatively also only in the region of individual refractive bodies.

Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn der Displaylichtweg bzw. die entsprechenden Lichtstrahlen des Displays zwischen der Einblicköffnung und der Linse und insbesondere auch zwischen dem Display und der Linse prismenfrei sind. Unter prismenfrei ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Lichtstrahlen ohne an Prismen oder Spiegeln umgelenkt zu werden oder ohne durch Einrichtungen wie beispielsweise Strahlteiler ausgekoppelt zu werden zum Beobachter gelangen können. Die Intensität der Lichtstrahlen am Display und am Beobachtungspunkt kann nahezu gleich sein.It has also proved to be advantageous if the display light path or the corresponding light beams of the display between the viewing opening and the lens and in particular between the display and the lens are free of prisms. In this context, the term "prism-free" is understood to mean that the light beams can be deflected to the observer without being deflected to prisms or mirrors or without being coupled out by devices such as beam splitters. The intensity of the light rays on the display and at the observation point can be almost the same.

Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Umgebungslichtweg bzw. die einfallenden Lichtstrahlen aus der Umgebung möglichst ohne absorbiert zu werden durch den Winkelspiegel geleitet werden und der Tubus bzw. der Lichtweg zwischen Einblick- und Ausblickteil demnach absorptionselementfrei ist. Das ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn die Umgebung nachts beobachtet werden soll, da dann nur noch Lichtstrahlen mit geringer Intensität in den Winkelspiegel einfallen, was bei einer zusätzlichen Absorption oder Rückreflexion der Lichtstrahlen dazu führen würde, dass die Sicht sehr stark beeinträchtigt wird.Furthermore, it has been found to be advantageous if the ambient light path or the incident light rays from the environment are passed through the angle mirror as possible without being absorbed, and the tube or the light path between viewing and viewing section is accordingly free of absorption elements. This is particularly of great advantage if the environment is to be observed at night, since then only light rays with low intensity are incident on the angle mirror, which would lead to an additional absorption or back reflection of the light rays to the view is very much impaired.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Brechungskörper in einem Raster angeordnet sind. Die einzelnen Brechungskörper können unabhängig voneinander flexibel verkippt sein, so dass die Brechungscharakteristik der Linse bestmöglich an die Anforderungen angepasst werden kann. Die Ausrichtung und/oder die Position der Brechungskörper am Raster können abhängig von den Ortswerten der Linse sein. Die Brechungskörper können gegenüber dem Display verdreht sein, so dass Interferenzeffekte, beispielsweise der Moire-Effekt, verringert oder vermieden werden. Die geometrischen Abmessungen jedes Brechungskörpers können derart gewählt sein, dass dadurch Interferenzeffekte verringert oder ausgeglichen werden können. Jeder Brechungskörper kann eine verschiedene geometrische Gestalt aufweisen.It has also proven to be advantageous if the refractive bodies are arranged in a grid. The individual refractive bodies can be flexibly tilted independently of one another, so that the refractive characteristics of the lens are optimally adapted to the requirements can be. The orientation and / or position of the refractive bodies on the grid may be dependent on the location values of the lens. The refractive bodies may be twisted relative to the display, so that interference effects, such as the moiré effect, are reduced or avoided. The geometric dimensions of each refractive body may be selected such that interference effects can be reduced or compensated for. Each refractive body may have a different geometric shape.

Weiterhin können die Brechungskörper in einem symmetrischen Raster ausgerichtet sein. Das symmetrische Raster kann beispielsweise punktsymmetrisch zum Mittelpunkt der Linse sein. Alternativ kann das Raster auch in Zeilen und Spalten aufgeteilt sein. Alle Brechungskörper können die gleiche Gestalt haben, beispielsweise können die gleichen Abmessungen aufweisen. Die Brechungskörper können beliebig am Raster ausgerichtet sein.Furthermore, the refractive bodies can be aligned in a symmetrical grid. For example, the symmetrical raster may be point symmetrical to the center of the lens. Alternatively, the grid can also be divided into rows and columns. All refractive bodies may have the same shape, for example may have the same dimensions. The refractive bodies can be aligned arbitrarily on the grid.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Display gegenüber der Linse bzw. gegenüber den Brechungskörpern verdreht ist. Durch die Verdrehung des Displays können Interferenzeffekte, beispielsweise der Moire-Effekt, minimiert oder ausgeglichen werden. Dadurch kann die Abbildungsqualität weiter verbessert werden.Furthermore, it has proved to be advantageous if the display is rotated relative to the lens or with respect to the refraction bodies. By twisting the display, interference effects, such as the moire effect, can be minimized or compensated. As a result, the image quality can be further improved.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung können Verzerrungen, beispielsweise aufgrund der Schrägsicht, auch rechentechnisch ausgeglichen werden. Die Inhalte des Displays werden dabei derart dargestellt, dass Verzerrungen ausgeglichen werden.In a particularly preferred development, distortions, for example due to the oblique view, can also be compensated by computation. The contents of the display are displayed in such a way that distortions are compensated.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Darin zeigt:

1 den erfindungsgemäßen Winkelspiegel in einer Seitenansicht,
2 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht des Winkelspiegels,
3a - d Längsschnitte durch mehrere Fresnel-Linsen,
4 eine Draufsicht auf eine Fresnel-Linse.

Further details and advantages of the invention will be explained below with reference to an embodiment shown in FIGS. It shows:

1 the angle mirror according to the invention in a side view,
2 a detail of a side view of the angle mirror,
3a d longitudinal sections through several Fresnel lenses,
4 a plan view of a Fresnel lens.

In 1 ist der erfindungsgemäße Winkelspiegel schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Ein Beobachter A befindet sich dabei im Inneren eines nicht dargestellten Fahrzeugs, beispielsweise im Inneren eines Rad- oder Kettenfahrzeugs, eines Schiffes, eines Flugzeugs oder eines Unterseebootes. Der Winkelspiegel 15 ist dabei derart in dem entsprechenden Fahrzeug angeordnet, dass Lichtstrahlen von der Umgebung durch eine Wand bzw. durch die Panzerung des Fahrzeugs ins Innere fallen können und dabei keine direkte Sichtverbindung zwischen Umgebung und Innenraum besteht.In 1 the angle mirror according to the invention is shown schematically in a side view. An observer A is located inside a vehicle, not shown, for example, inside a wheeled or tracked vehicle, a ship, an aircraft or a submarine. The angle mirror 15 is arranged in such a way in the corresponding vehicle that light rays from the environment through a wall or through the armor of the vehicle can fall inside and there is no direct line of sight between the environment and the interior.

Der Winkelspiegel 15 weist ein Einblickteil 4 mit einer Einblicköffnung 6 und ein Ausblickteil 5 mit einer Ausblicköffnung 7 auf. Zwischen Einblickteil 4 und Ausblickteil 5 ist ein eckiger Tubus 3 in Form eines Quaders angeordnet, der mit dem Einblickteil 4 und dem Ausblickteil 5 verbunden ist. Die Ein- und Ausblickteile 4, 5 haben eine dreieckige Grundfläche und sind als Prismen ausgebildet.The angle mirror 15 has a view part 4 with a viewing opening 6 and a lookout section 5 with a lookout opening 7 on. Between view part 4 and lookout section 5 is a square tube 3 arranged in the form of a cuboid, with the viewing part 4 and the lookout section 5 connected is. The intro and outlook parts 4 . 5 have a triangular base and are designed as prisms.

Von der Umgebung können Umgebungslichtstrahlen 9 durch die Ausblicköffnung 7 auf die Reflexionsfläche 10 des Ausblickteils 5 fallen, wo der Umgebungslichtstrahl 9 reflektiert wird und durch den Tubus 3 auf die Reflexionsfläche 11 des Einblickteils 4 fällt. Dort wird der Umgebungslichtstrahl 9 erneut reflektiert und durch die Einblicköffnung 8 ins Innere des Fahrzeugs geleitet. Die beiden Reflexionsflächen 10, 11 sind dabei parallel zueinander angeordnet, so dass auch der Umgebungslichtstrahl 9 beim Durchqueren der Ausblicköffnung 7 und beim Durchqueren der Einblicköffnung 6 parallel verläuft und es somit zu einem Höhenversatz der einfallenden Lichtstrahlen 9 kommt.Ambient light rays may be emitted from the environment 9 through the lookout 7 on the reflection surface 10 of the lookout section 5 fall where the ambient light beam 9 is reflected and through the tube 3 on the reflection surface 11 of the insight part 4 falls. There is the ambient light beam 9 reflected again and through the viewing opening 8th directed to the interior of the vehicle. The two reflection surfaces 10 . 11 are arranged parallel to each other, so that the ambient light beam 9 when crossing the lookout opening 7 and when crossing the viewing opening 6 runs parallel and thus there is a height offset of the incident light rays 9 comes.

Das Display 1 ist an der Seite des Tubus 3 angeordnet, die der Einblicköffnung 6 gegenübersteht. Das Display sendet Displaylichtstrahlen 8 aus, die an der Linse 2 bzw. an den entsprechenden Brechungskörpern 13 der Linse 2 gebrochen werden. Von der Linse 2 fallen die Displaylichtstrahlen 8 durch den Tubus, wo sie beim Eintritt und beim Austritt aus dem Tubus 3 erneut gebrochen werden. Die Displaylichtstrahlen 8 werden dabei jedoch nicht über Spiegel, Prismen oder ähnliche Elemente umgelenkt, bzw. reflektiert, so dass das Display 1 direkt beobachtet werden kann. Es handelt sich daher um ein so genanntes Direktsichtdisplay 1.the display 1 is at the side of the tube 3 arranged, that of the insight opening 6 faces. The display sends display beams 8th off, on the lens 2 or at the corresponding refraction bodies 13 the lens 2 to get broken. From the lens 2 fall the display beams 8th through the tube, where they enter and exit the tube 3 be broken again. The display beams 8th However, they are not deflected by mirrors, prisms or similar elements, or reflected, so that the display 1 can be observed directly. It is therefore a so-called direct-view display 1 ,

Die Displaylichtstrahlen 8 und die Umgebungslichtstrahlen 9 schneiden sich hinter der Einblicköffnung 6 im Punkt S. An diesem Punkt befindet sich der Beobachter A bzw. dessen Auge. Dadurch, dass sich die Lichtstrahlen 8, 9 in einem Punkt S schneiden, wird es dem Beobachter A ermöglicht, abhängig von seinem Einblickwinkel, entweder die Umgebung oder das Display 1 zu betrachten. Dies wird im Folgenden in Bezug auf 2 noch näher erläutert.The display beams 8th and the ambient light rays 9 intersect behind the viewing opening 6 at the point S , At this point is the observer A or its eye. Because of the fact that the light rays 8th . 9 in one point S it will be the observer A allows, depending on its viewing angle, either the environment or the display 1 consider. This will be referred to below 2 explained in more detail.

Der Beobachter A befindet sich in einem sehr kurzen Abstand zum Winkelspiegel 15 bzw. zur Einblicköffnung 6. Zudem ist der gesamte Winkelspiegel 15 derart ausgestaltet, dass er eine möglichst geringe Bautiefe aufweist. Dadurch befindet sich das Display 1 so nah beim Betrachter A, dass das Display 1 nur aufgrund einer großen Akkommodation beobachtet werden könnte. Um den Abstand zwischen Beobachter A und Display 1 optisch zu vergrößern, so dass ein entspanntes und weitestgehend akkommodationsfreies Sehen ermöglicht wird, verfügt die Linse 2 über Brechungskörper 13, die das Bild des Displays 2 im Unendlichen abbilden können. Zudem kommt es dadurch, dass das Display 1 nicht auf Augenhöhe, sondern darüber an der Tubuswand angeordnet ist, zum einen zu Verzerrungen aufgrund der Schrägsicht und zum anderen auch zu Beeinträchtigungen aufgrund der Lichtbrechung an den Tubuswänden. Die Linse 2 ist entsprechend derart ausgestattet, dass diese Beeinträchtigungen verringert oder vermieden werden. Der Aufbau der Linse 1 wird im Folgenden anhand der 3a bis 3d noch genauer erläutert.The Observer A is located in a very short distance to the angle mirror 15 or to the viewing opening 6 , In addition, the entire angle is 15 designed such that it has the smallest possible depth. This is the display 1 so close to the viewer A that the display 1 only because of a large accommodation could be observed. To the distance between observers A and display 1 visually enlarge, so that a relaxed and largely accommodation-free vision is possible, has the lens 2 about refractive body 13 that the picture of the display 2 can map at infinity. It also comes from the fact that the display 1 not at eye level, but above it is arranged on the tube wall, on the one hand to distortions due to the oblique view and on the other hand also to impairments due to the refraction of light on the tube walls. The Lens 2 is suitably equipped so that these impairments are reduced or avoided. The structure of the lens 1 will be described below on the basis of 3a to 3d explained in more detail.

Auch wenn die Lichtstrahlen 8, 9 bzw. die entsprechenden Lichtwege in der Zeichnung nur als dünne Striche gezeigt sind, versteht es sich, dass diese nur für einen einzigen repräsentativen Lichtstrahl stehen, insgesamt jedoch deutlich mehr Lichtstrahlen, die beispielsweise parallel zu diesen verlaufen, durch den Winkelspiegel 15 einfallen bzw. vom Display 1 ausgesendet werden.Even if the light rays 8th . 9 or the corresponding light paths are shown in the drawing only as thin lines, it is understood that these are only for a single representative light beam, but a total of significantly more light rays, for example, parallel to these, through the angle mirror 15 come in or from the display 1 to be sent out.

2 zeigt ebenfalls den in 1 dargestellten Winkelspiegel, wobei die Betrachterebene B, die Displayebene D und die Linsenebene L gezeigt sind. Wie bereits beschrieben, kann unter einem ersten Einblickwinkel α₁ die Fahrzeugumgebung und unter einem zweiten Einblickwinkel α₂ das Display 1 betrachtet werden. Da die Displayebene D und die Betrachterebene B beim Betrachten des Displays 1 nicht parallel zueinander sind, kommt es zu einer Schrägsicht und damit zu einer verzerrten Wahrnehmung des Displays 1. 2 also shows the in 1 illustrated angle mirror, wherein the observer plane B , the display level D and the lens plane L are shown. As already described, at a first viewing angle α ₁ the vehicle surroundings and at a second viewing angle α ₂ the display 1 to be viewed as. Because the display level D and the observer level B when viewing the display 1 Are not parallel to each other, it comes to an oblique view and thus to a distorted perception of the display 1 ,

Aufgrund des zweiten Einblickwinkels α₂ vermag es die Linse 2 nicht, das gesamte Display 1 scharf abzubilden, da verschiedene Bereiche des Displays 1 unterschiedliche Abstände zum Beobachter A aufweisen. Aus diesem Grund müssen die Linse 2 bzw. die entsprechenden Brechungskörper 13 derart verkippt sein, dass sich die Displayebene D, die Linsenebene L und die Betrachterebene B in einer Geraden G schneiden. In der Darstellung in 2 steht die Gerade G senkrecht zur Figurenebene, so dass die Gerade G dort nur als Punkt sichtbar ist. Da bei Schrägsicht die Betrachterebene B und die Displayebene D nicht parallel sind, muss die Verkippung der Linse 2 an die Position des Displays 1 bzw. an die Position des Displays 1 und des Beobachters A angepasst sein. Durch eine entsprechende Verkippung kann damit das gesamte Display 1 scharf abgebildet werden und es kommt zu keiner bzw. nur zu einer geringen Unschärfe.Due to the second viewing angle α ₂ it is capable of the lens 2 not, the entire display 1 Sharp, since different areas of the display 1 different distances to the observer A exhibit. Because of this, the lens must be 2 or the corresponding refractive body 13 be tilted so that the display level D , the lens plane L and the observer level B in a straight line G to cut. In the illustration in 2 stands the straight line G perpendicular to the figure plane, so that the straight line G there is only visible as a point. Since at oblique view the observer level B and the display level D are not parallel, the tilting of the lens must be 2 to the position of the display 1 or to the position of the display 1 and the observer A be adjusted. By appropriate tilting can thus the entire display 1 be shown sharp and there is no or only a slight blurring.

Beim Betrachten der Fahrzeugumgebung beträgt der erste Einblickwinkel α₁ etwa 90 Grad, die Betrachterebene B steht demnach senkrecht zu den einfallenden Umgebungslichtstrahlen 9. Um nun das Display 1 zu beobachten, muss das Auge des Beobachters B nach oben verschwenkt werden. Der dafür benötigte Winkel entspricht der Differenz des ersten Einblickwinkels α₁ und des zweiten Einblickwinkels α₂. Nachdem das Auge entsprechend nach oben verschwenkt wurde, steht die Betrachterebene B wieder senkrecht zu den einfallenden Lichtstrahlen, in diesem Fall senkrecht zu den Displaylichtstrahlen 8, weshalb in dieser Stellung das Display 1 beobachtet werden kann.When considering the vehicle environment, the first viewing angle α _{1 is} about 90 degrees, the observer plane B is therefore perpendicular to the incident ambient light rays 9 , To see the display now 1 To observe must be the eye of the observer B be swiveled upwards. The angle required for this corresponds to the difference between the first viewing angle α ₁ and the second viewing angle α ₂ . After the eye has been swung up accordingly, the observer level is B again perpendicular to the incident light rays, in this case perpendicular to the display light rays 8th why in this position the display 1 can be observed.

In 3 sind entsprechende Ausgestaltungsformen der Linse 2 gezeigt. Die Linse 2 ist dabei als Fresnel-Linse 2 ausgebildet und weist einen Substratträger 12 und darauf angeordnete Brechungskörper 13 auf. Der Substratträger 12 ist auf einem nicht dargestellten Display 1 angeordnet, so dass die Displaylichtstrahlen 8 zunächst von unten auf den Substratträger 12 und dann auf die Brechungskörper 13 treffen. Die Brechungskörper 13 verfügen über eine zu den einfallenden Lichtstahlen 8 schräg stehende Brechungsfläche, an der die Lichtstrahlen 8 entsprechend gebrochen bzw. abgelenkt werden.In 3 are corresponding embodiments of the lens 2 shown. The Lens 2 is as a Fresnel lens 2 formed and has a substrate carrier 12 and refractive bodies disposed thereon 13 on. The substrate carrier 12 is on a display, not shown 1 arranged so that the display light beams 8th first from below onto the substrate carrier 12 and then on the refraction bodies 13 to meet. The refraction bodies 13 have one of the incident light beams 8th oblique refraction surface, at which the light rays 8th be broken or distracted accordingly.

Dadurch, dass die Brechungskörper 13 unterschiedliche Winkel zur Substratträgerunterseite bzw. zu dem darauf angeordneten Display 1 aufweisen, kann die Linse 2 deutlich dünner ausgeführt sein als Linsen mit nur einem einzigen durchgängigen Brechungskörper.Because of the refraction bodies 13 different angles to the substrate carrier base or to the display arranged thereon 1 may have, the lens 2 be made significantly thinner than lenses with only a single continuous refractive body.

Um die Verzerrungen aufgrund der Schrägsicht auszugleichen, können die Brechungskörper, wie in 3d gezeigt, um einen bestimmten Winkel β verkippt sein. Alternativ kann auch der Substratträger 12, wie in 3c gezeigt, eine abgeschrägte Fläche aufweisen, wodurch alle auf dem Substratträger 12 angeordneten Brechungskörper 13 um denselben Winkel γ verkippt werden. Zudem kann der Substratträger 12 auch mittels eines zusätzlichen Keils 14, beispielsweise in Form von Klebstoff der den Substratträger 12 mit dem Display 1 verbindet, verkippt sein, so wie dies in 3b gezeigt ist. Diese beiden Verkippungen können zudem auch überlagert sein, so dass die Linse 2 bestmöglich an die Gegebenheiten im Winkelspiegel 15 angepasst werden kann.To compensate for the distortions due to the oblique view, the refractive bodies, as in 3d shown to be tilted by a certain angle β. Alternatively, the substrate carrier may also be used 12 , as in 3c shown to have a beveled surface, all on the substrate support 12 arranged refractive body 13 be tilted by the same angle γ. In addition, the substrate carrier 12 also by means of an additional wedge 14 , For example in the form of adhesive of the substrate carrier 12 with the display 1 connects, be tilted, as in 3b is shown. These two tiltings can also be superimposed, so that the lens 2 best possible to the conditions in the angle mirror 15 can be adjusted.

Des Weiteren können die Brechungskörper, wie dies in 3d gezeigt ist, um einen bestimmten Wert senkrecht zur Substratträgerebene versetzt sein, so dass sich aufgrund der Verkippung und der Verschiebung der Brechungskörper 13 insgesamt eine Linse 2 mit einer minimalen Dicke ergibt.Furthermore, the refractive bodies, as shown in FIG 3d is shown offset by a certain value perpendicular to the substrate support plane, so that due to the tilting and the displacement of the refractive body 13 altogether a lens 2 with a minimum thickness.

In der 4 ist die Fresnel-Linse 2 in einer Draufsicht dargestellt. Die Brechungskörper 13 der Fresnel-Linse 2 sind dabei an einem Raster ausgerichtet. Die Raster-Werte i, j sind abhängig von den Ortswerten x, y der Fresnel-Linse 2. Dadurch, dass jeder Brechungskörper 13 unabhängig von den anderen Brechungskörpern 13 verkippt bzw. andere geometrische Abmessungen aufweisen kann, können die Verkippung und die Geometrie der Brechungskörper 13 als Funktionen der Ortswerte x, j der Fresnel-Linse 2 dargestellt werden. In der 4 sind wegen der besseren Übersicht nur einige der Brechungskörper 13 bezeichnet.In the 4 is the Fresnel lens 2 shown in a plan view. The refraction bodies 13 the Fresnel lens 2 are aligned to a grid. The raster values i, j are dependent on the spatial values x, y of the Fresnel lens 2 , Because of that every refraction body 13 independent of the other refraction bodies 13 can have tilted or other geometric dimensions, the tilt and the geometry of the refractive body 13 as functions of the location values x, j of the Fresnel lens 2 being represented. In the 4 are just a few of the refraction bodies because of the better overview 13 designated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Displaydisplay
22: Linse, Fresnel-LinseLens, Fresnel lens
33: Tubustube
44: Einblickteilinsight part
55: AusblickteilOutlook part
66: Einblicköffnungviewing opening
77: AusblicköffnungOutlook opening
88th: Displaylichtstrahl, DisplaylichtwegDisplay light beam, display light path
99: Umgebungslichtstrahl, UmgebungslichtwegAmbient light beam, ambient light path
1010: Reflexionsflächereflecting surface
1111: Reflexionsflächereflecting surface
1212: Substratträgersubstrate carrier
1313: Brechungskörperrefractor
1414: Keilwedge
1515: Winkelspiegel angle mirror
α₁ α ₁: erster Einblickwinkelfirst viewing angle
α₂ α ₂: zweiter Einblickwinkelsecond viewing angle
ββ: Winkelangle
γγ: Winkel angle
AA: Beobachterobserver
BB: Betrachterebeneobserver plane
DD: Displayebenedisplay level
GG: GeradeJust
LL: Linsenebenelens plane
SS: Punkt, Beobachtungspunkt Point, observation point
ii: Rasterwertgrid value
jj: Rasterwertgrid value
xx: Ortswert der Fresnel-LinsePlace value of the Fresnel lens
yy: Ortswert der Fresnel-LinsePlace value of the Fresnel lens

Claims

Angle mirror for observing the surroundings of a vehicle with a viewing part (4) and a display (1) for displaying additional information, wherein an optical lens (2) between the viewing part (4) and the display (1) is arranged, characterized in that the display light path (8) and the ambient light path (9) intersect at an observation point (S) outside the angle mirror, so that the environment can be observed at a first viewing angle (α ₁ ) and the display can be observed at a second viewing angle (α ₂ ).

Angle mirror after Claim 1 characterized by a tube (3) arranged between the viewing part (4) and a viewing part (5).

Angle mirror after Claim 2 , characterized in that the display (1) is arranged on the side of the tube (3) opposite an inspection opening (6).

Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the display light path (8) between a viewing opening (6) and the lens (2) is prism-free.

Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the ambient light path (9) is Absorptionselementfrei.

Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the display light path (8) extends through a wall of the tube (3).

Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the display (1) between the lens (2) and the focal length of the lens (2) or in the focal length of the lens (2) is arranged.

Angle mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the display plane (D), the lens plane (L) and a viewer plane (B) intersect in a straight line (G).

Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the lens (2) is designed such that distortions can be corrected.

Angle mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the lens (2) is designed as a Fresnel lens with a plurality of refractive bodies (13).

Angle mirror after Claim 10 , characterized in that for correction individual refractive body (13) of the lens (2) are tilted.

Angle mirror according to one of the Claims 10 or 11 , characterized in that the Refractive body (13) are twisted, so that interference effects are reduced.

Angle mirror according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that the refraction bodies (13) of the Fresnel lens (2) are arranged in a grid and are individually tilted independently flexible.

Angle mirror according to one of the preceding claims, characterized in that by computational adaptation of the representation on the display (1) distortions can be compensated or reduced.