CN112946890A - 用于在运输工具中使用的视野显示装置的投影单元 - Google Patents

用于在运输工具中使用的视野显示装置的投影单元 Download PDF

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CN112946890A CN202011122497.6A CN202011122497A CN112946890A CN 112946890 A CN112946890 A CN 112946890A CN 202011122497 A CN202011122497 A CN 202011122497A CN 112946890 A CN112946890 A CN 112946890A
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Abstract

本发明涉及一种用于视野显示装置的投影单元,以用于在用户、尤其是乘员的视野中产生虚拟的显示图像,所述投影单元包括:用于产生包括显示内容的投影光束的投影器;以及设置在其光路中的、包括全息的扩散器和在所述扩散器的背侧后面延伸的折光元件的组合,其中,所述投影器、所述全息的扩散器和所述折光元件构成和彼此设置为使得:所述投影光束首先入射到全息的扩散器的朝向投影器的前侧上并且由所述扩散器透射至折光元件,投影光束由所述折光元件往回反射至全息的扩散器的背侧;其中,所述全息的扩散器对于该从背侧射入的投影光束构成为具有预先确定的方向选择性和/或散射特性的进行透射的扩散器。

Description

用于在运输工具中使用的视野显示装置的投影单元
技术领域
本发明涉及一种用于视野显示装置的投影单元,以用于使用在陆地运输工具、航空运输工具或者水上运输工具中,尤其是使用在机动车中,其中虚拟的显示图像在乘员的视野中通过投影光束在透明的投影玻璃、例如运输工具的挡风玻璃上的反射而产生。本发明也涉及一种相应的视野显示装置和一种以此装备的运输工具。
背景技术
机动车中的视野显示装置尤其是以名称平视显示器(HUD)已知。借此显示内容、例如关于速度限制或其他导航和运输工具操作提示的说明以虚拟的显示图像的形式与由驾驶员观察的在运输工具前的实际的环境图像叠加。为此,视野显示装置通常包括装入在仪表板中的投影单元,所述投影单元产生包括期望的显示内容的投影光束并且将其投影到运输工具的挡风玻璃上或额外在所述挡风玻璃前设置的透明的复合玻璃上,所述投影光束由所述挡风玻璃或复合玻璃反射至驾驶员。
作为用于产生由投影光束要传送的显示内容的成像器(Picture GeneratingUnit,PGU),在常规的平视显示器的投影单元中通常使用包括LED背光照明装置的液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)。不过,这种类型的PGU基于其相对小的效率(LCD的透射率经常处于8%之下)和在提高的日光进入的情况中的可能的热问题而可以难以针对更大的平视显示器扩放,所述更大的平视显示器例如被需要用于扩展可由虚拟的显示图像覆盖的视野(Field-of-View),所述视野例如用于定向在实际的环境物体上的接触模拟的AR显示(Augmented Reality)。
为了解决该问题已知的是,代替LCD使用成像器,在所述成像器中,实像类似银幕地产生在透射的或反射的扩散器上,所述扩散器为了漫射地散射投影到其上的光而例如构成有适合地结构化的表面或构成有分布在体积中的散射中心。所述图像在此例如借助DLP芯片(DLP,数字光处理(Digital Light Processing),注册商标)或基于MEMS技术的激光扫描器(Laser-Beam-Scanner)投影到扩散器上。这样的构造相对于LCD-PGU不仅可以显著更高效而且可以更为热稳定,并且借此也能更容易地扩放。
如在图1中(其进一步在下面说明)示出的,这样的基于扩散器的PGU相对于常规的LCD-PGU的已知缺点在于,在日光照射时在扩散器上由于从外面到达投影单元中的日光而造成的可能的对比度损失,所述日光被所述扩散器散射。在扩散器的不利的设计(例如朗伯设计)中,散射的日光的亮度在最坏的情况下可能甚至明亮于HUD图像的亮度并且借此构成安全风险,因为对于驾驶员而言对道路的观察可能由此褪色(überblenden)。与之相反,对于基于LCD的投影单元,作为针对朝向用户方向的干扰的太阳反射的有效措施已知:将镜面反射的光滑的LCD表面倾斜于投影单元的光轴定向,以便使干扰的日光从投影光束的光路中转向并且例如转向到光阱中。
作为用于基于扩散器的成像器的、针对干扰的太阳反射的可能的解决方案已知:代替包括为了漫射散射而结构化的表面或分布在体积中的散射中心的常规的扩散器,将所谓的扩散器全息图集成在平视显示器的投影单元中,利用所述扩散器全息图,不仅可以波长选择性地而且可以方向选择性地调节或控制射入的和散射的光。
这样例如DE 10 2012 219 723 A1公开一种视野显示仪器,其用于将用于观察者的图形信息投影到视野显示仪器的眼部区域面(眼箱)中,所述视野显示仪器具有用于沿视野显示仪器的光轴的方向提供图形信息的投影器以及用于将图形信息转换成实像的投影面单元。在此投影面单元在光轴中设置在投影器和视野显示仪器的图像输出部之间并且具有体积全息图或作为这样的体积全息图实施,所述体积全息图包括指向到眼部区域面上的用于图形信息的散射特性。在运输工具中使用时,此外将投影光学器件、特别是凹镜在光轴中设置在投影面单元和图像输出部之间,以便扩放图像,使其转向到运输工具的作为反射面起作用的挡风玻璃上并且与眼部区域面适配。
特别地在DE 10 2012 219 723 A1中,投影面单元可以一方面以透射光配置实施,其中,投影器设置在与其图像输出部背离的一侧上并且体积全息图作为包括特殊的透射特性的毛玻璃起作用。备选地,投影面单元为了减少要求的结构空间也可以以反射光配置实施,其中,投影器指向到其朝向图像输出部的一侧上并且体积全息图作为具有特殊的透射特性的理想的扩散器起作用。
该技术的可能的缺点是,用于进行反射的扩散器全息图的方向选择性(反射光配置)无法如在进行透射的扩散器全息图(透射光配置)中那样准确调节,并且尽管如此还是可能出现日光的反向散射。而包括进行透射的扩散器全息图的投影单元典型地需要显著更大的结构空间,但所述结构空间尤其是在机动车中通常强烈地受限。
发明内容
本发明的任务是,给出一种备选的和/或尤其是关于虚拟的显示图像的能见度和/或在运输工具中的空间集成而改善的投影单元,所述投影单元包括具有全息的扩散器的成像器、以及给出一种包含这种类型的投影单元的视野显示装置以及一种相应的运输工具、尤其是机动车。
本发明的公开内容
该任务通过一种按照权利要求1的投影单元以及一种按照并列的各权利要求的相应的视野显示装置和一种相应的运输工具得以解决。其他的构造方案在从属权利要求中给出。所有在权利要求和说明中对于投影单元说明的进一步的特征和作用也适用于所述视野显示装置和所述运输工具,并且反之亦然。
按照第一方面,规定一种用于视野显示装置、例如用于平视显示器(HUD)的投影单元,所述视野显示装置尤其是设计用于在运输工具中使用。所述运输工具可以是任意的陆地运输工具、航空运输工具或者水上运输工具,但尤其是机动车。投影单元构成为用于产生带有希望的显示内容的投影光束并且将其投影到要设置或设置在投影单元外的在用户侧进行反射的并且在背侧透明的投影玻璃、尤其是运输工具的挡风玻璃上,以用于在用户、尤其是驾驶员的视野中产生虚拟的显示图像。
投影单元在此包括:进行成像的投影器,以用于产生带有希望的显示内容的投影光束;以及设置在所产生的投影光束的光路中的、包括全息的扩散器和在所述扩散器的背侧上或后面延伸的折光元件的组合,所述折光元件尤其是可以构成为平面镜。在此进行成像的投影器、全息的扩散器和折光元件构成和彼此设置为使得,所产生的投影光束首先入射到全息的扩散器的朝向进行成像的投影器的前侧上并且-尤其是尽可能未改变地–由所述扩散器透射至折光元件,投影光束由所述折光元件尤其是再次基本上无损耗和/或面覆盖地往回反射至全息的扩散器的背侧。全息的扩散器对于该从背侧射入的投影光束构成为具有预先确定的方向选择性和/或散射特性的进行透射的扩散器。
折光元件可以以任意适合的方式构成为用于对射入到其上的投影光束朝全息的扩散器的背侧(并且借此为了折光路)进行尽可能好的反射。除了例如包括金属的镜表面的常规的镜之外,折光元件在此可以备选地尤其是也构成为具有适合的反射特性的全息的镜,例如以便实现与入射角不同的反射角和/或限制所使用的投影光的波长选择性,以用于附加地抑制外部光、例如开头提到的干扰的太阳反射。代替平面镜,可以此外也使用任意的其他光学构件作为折光元件,所述光学的构件具有对于在这里所述的功能性适合的反射特性,其例如是反射的偏振器或类似物。
除了用于从背侧射入的投影光束的所述方向选择性,所述全息的扩散器尤其是也可以构成为具有用于从前侧和/或从背侧射入的光的适合的角度选择性和/或用于在前侧要透射的光的适合的方向选择性。这可以尤其是再次有助于将外部光从投影单元的光路中滤出。此外可以其中以本身已知的方式在相应适合的位置上也设置有用于外部光的光阱。
本布置结构的一种构思因此在于,将作为成像器起作用的、针对透射设计的全息的扩散器在投影单元中与在投影光的光路中靠近或直接在全息的扩散器的后面——尤其是覆盖光束横截面——设置的折光元件相组合,以便能够实现结构空间节省,所述结构空间节省至今只对于反射的扩散器已知。由此利用本布置结构可以同时利用一方面对于透射并且另一方面对于反射而设计的全息的扩散器的全部优点。
设计为具有在透射中的预先确定的方向选择性或散射特性的全息的扩散器相对于进行反射的全息的扩散器的重要优点例如可以在于,在此不仅对于从背侧射入的而且对于从前侧射出的或散射的投影光选择性地可调节或可选择围绕扩散器的面法线的角度范围,所述角度范围原则上可以任意地靠近面法线或紧密地围绕该面法线集中。这通过将可用光(投影光)转向或均匀地分布或集中到眼箱(即对于用户的眼睛设置的、垂直于投影光束的传播方向的面区域)上而又能够实现投影单元的特别高的光学的质量,从所述面区域可以看到虚拟的显示图像。但出于相同的原因,利用进行透射的全息的扩散器,同时特别简单并且有效地能实现针对日光或其他的外部光的干扰性背向反射的措施,例如在相对于光轴的适合的倾斜的定位角下的镜面反射的前侧,必要时包括对置地设置的光阱。
尤其是可以因此利用投影单元的本构造对用于投影光的方向选择性在原理上按照特别应用的要求而任意准确地调节。此外,可以利用本投影单元,通过全息的扩散器前侧的合适的结构和定向和/或通过在其中实现的用于前侧射入的光的全息图结构的合适的方向和/或波长选择性来可靠并且完全地抑制由以常规的扩散器亦或进行反射的全息的扩散器形式的常规的成像器已知的、到达投影单元中的可能的外部光、如日光的干扰的反向散射。所有这些在相比于包括进行透射的扩散器的常规的布置结构产生结构空间节省的同时导致对于用户的虚拟显示图像的改善的对比度。
所述全息的扩散器例如可以构成为由适合的材料(典型地聚合物)制成的薄的、尤其是平面的片或薄膜,所述片或薄膜包括容纳在其中的全息图结构、尤其是开头提到类型的所谓的扩散器全息图。尤其是所述全息图结构可以是体积全息图。所提到的薄片或薄膜尤其是可以附加于所述全息图结构具有其他的功能层、例如一个或多个由塑料或玻璃制成的保护层,所述保护层尤其是可以保持没有对投影光束的其他影响和/或用于抑制干扰的外部光。
在组装好的视野显示装置中相对于投影单元在由投影单元输出的投影光束的光路中延伸的投影玻璃可以以本身已知的方式例如通过运输工具的挡风玻璃或通过在运输工具内侧在挡风玻璃之前设置的、同样在在用户侧进行反射的并且在背侧透明的复合玻璃形成。
进行成像的投影器原则上可以是任意的构成用于产生带有希望的显示内容的投影射线束并且将其投影到全息的扩散器上的投影器。尤其是,所述投影器可以是基于MEMS技术的以一个或三个底色的激光扫描器,所述激光扫描器可以构成用于对在全息的扩散器的前侧中的对于最初的光入射所确定的表面进行扫描。备选地,所述投影器也可以包含数字可操控的微镜阵列,所述微镜阵列包括单独的投影光源(DLP,数字光处理(DigitalLight Processing),注册商标)。
尤其是,所述进行成像的投影器、所述全息的扩散器和所述折光元件的构成和相互的布置结构可以为这样,使得所产生的投影光束首先入射到全息的扩散器的朝向进行成像的投影器的前侧上,由所述全息的扩散器基本上未改变和/或无损耗地朝折光元件的方向透射。这可以尤其是有助于用于用户的虚拟的显示图像的改善的能见度、例如其对比度提高。
尤其是,所述进行成像的投影器、所述全息的扩散器和所述折光元件的构成和相互的布置结构可以为这样,使得所述全息的扩散器对于所提到的从背侧射入的并且从前侧射出的投影光束构成为投影屏幕,显示内容的实像以上面所提到的方式产生在所述投影屏幕上或中。
在一种特别的构造形式中,所述全息的扩散器的预先确定的方向选择性可以对于所提到的从背侧射入的投影光束设计用于,确保在预先确定的光束横截面中的最大的和/或基本上均匀的投影光强度和/或在该光束横截面外的最小的和/或由人眼不可察觉的投影光强度,所述光束横截面填充对于用户眼睛确定的眼箱或可产生的虚拟的显示图像。在此尤其是,所提到的、例如在预先确定的光束横截面上基本上不变的最大的投影光强度可以提供用于投影单元或视野显示装置的中间或主光束,所述中间或主光束从在全息的扩散器的作为投影屏幕起作用的面的中心、例如其前侧引导至眼箱或可产生的虚拟的显示图像的中心。预先确定的方向选择性为此例如可以通过预先确定的背侧的入射角范围和/或预先确定的前侧的散射角范围来定义,所述入射角范围和/或散射角范围可以在全息的扩散器的背侧或前侧中尤其是与位置相关地变化。这可以尤其是以对于透射的扩散器全息图本身已知的方式执行。
在一种特别的构造形式中,所述折光元件可以间隔开预先确定的恒定的距离地在全息的扩散器的背侧的后面延伸,所述距离尤其是例如一毫米以下的数微米或一厘米之下的数毫米亦或一些少量几厘米、尤其是不多于1、2或3cm。由此可以实现特别节省空间的布置结构。
尤其是、然而不强制地,所述投影单元可以在投影光束的光路中在全息的扩散器之后还具有一个或多个另外的光学元件、例如一个凹镜或其他的光学的投影元件和/或其他的用于折投影光束的折光元件。
按照另一方面,规定一种尤其是用于在运输工具中使用的视野显示装置,所述视野显示装置具有在这里陈述的类型的投影单元以及设置在由所述投影单元输出的投影光束的光路中的在用户侧进行反射的并且在背侧透明的投影玻璃、尤其是运输工具的挡风玻璃。所述运输工具可以是任意的陆地运输工具、航空运输工具或者水上运输工具,但尤其是机动车。在此,所述投影单元和所述投影玻璃这样构成并且相对于彼此设置,使得由投影单元在运行中输出的投影光束入射到投影玻璃上并且由投影玻璃反射至用户、尤其是运输工具的驾驶员,由此在所述投影玻璃后面在用户的视野中产生虚拟的显示图像。
按照另一方面,规定一种运输工具、尤其是机动车或任意其他的陆地运输工具、航空运输工具或者水上运输工具。所述运输工具在此包括:挡风玻璃和仪表板,所述仪表板的上侧在挡风玻璃的下方延伸;以及在这里陈述的类型的视野显示装置,所述视野显示装置的投影玻璃通过挡风玻璃形成并且所述视野显示装置的投影单元设置在仪表板中,以便在乘员、尤其是驾驶员穿过挡风玻璃观察时将虚拟的显示图像插入到其视野中。在此仪表板的上侧可以以本身已知的方式尤其是具有用于投影光束的开口孔径并且此外向外机械和光学地遮盖和保护投影单元及其光学器件。
附图说明
附图的简要描述
接着借助在附图中示出的示例进一步解释本发明的上述各方面及其实施形式和特别的构造形式。所述附图是纯示意性的,其尤其是不应理解为忠于比例的。相同的附图标记代表其中相同的或彼此在其功能方面相应的元件。图纸:
图1示出常规的包括成像器的视野显示装置的示意的侧向的横剖视图,所述成像器具有常规的进行反射的扩散器;
图2示出在机动车中的在这里陈述的类型的视野显示装置的示意的侧向的横剖视图;以及
图3示出图2的放大的局部,其进一步示出包括进行透射的全息的扩散器和在所述扩散器的背侧的后面延伸的折光元件的组合,所述全息的扩散器对投影光而言在前侧透明的并且在背侧具有预先确定的方向选择性和/或散射特性。
具体实施方式
对各实施形式的说明
按照本发明的上述各方面的投影单元、视野显示装置和运输工具的所有以上在说明书和后续的权利要求中提到的不同的实施形式、变型和特别的设计特征可以在图2和3中示出的示例中实现。它们因此接着不全部再次重复。相同的内容相应地适用于以上已经给出的概念定义和关于在图2或3中示出的各个特征的作用。
图1首先在强烈简化的示意性的竖直横剖视图中示出开头提到的由现有技术已知的视野显示装置100,其构成为运输工具200的平视显示器并且用于示出在使用传统的、构成为进行反射的散射玻璃的扩散器300代替液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)用于成像时干扰的日光反射的开头所述问题。
视野显示装置100在此包括投影玻璃400和在其下方设置在运输工具200的仪表板600中的投影单元700,所述投影玻璃在图1中构成为运输工具200的挡风玻璃500的部分区段。投影单元700包括用于产生带有希望的显示内容的投影光束L的进行成像的投影器800以及设置在所产生的投影光束L的光路中的设计用于反射的传统的扩散器300,所述扩散器因此构成用于在前侧射入到其上的光的扩散的反向散射,例如作为朗伯辐射器。
在此在传统的扩散器300的前侧300a上,将实像例如通过由构成为激光扫描器(MEMS)的投影器800在前侧扫描而产生并且通过后续的反射借助于设计为用于光学放大和进一步适配的凹镜900投射到投影玻璃400上,所述图像由所述投影玻璃反射至对于乘员(未示出)确定的眼箱1000,以便在运输工具200之前间隔开一些距离地产生插入到其视野中的虚拟的显示图像V。
如在图1中所示的那样,可以在日光照射时在传统的扩散器300上由于从外面到达投影单元700中的日光S而出现日光S到眼箱1000中的不希望的反向散射。在扩散器的不利的设计、例如朗伯式设计中(在图1中通过沿所有方向从前侧300a出发的箭头表示向回散射的太阳反射),散射的日光S的亮度在最坏的情况下可能甚至明亮于虚拟的显示图像V的亮度并且借此构成安全风险,其方式为例如对于运输工具200的驾驶员由此对道路的观察褪色。
图2以强烈简化的示意性的竖直横剖视图示出在这里陈述的类型的视野显示装置1,所述视野显示装置包括在运输工具2(在示例中机动车)中的按照本发明的上述第一方面的投影单元7,利用所述投影单元,在图1中表示的干扰的太阳反射可以被可靠地抑制,并且虚拟的显示图像V的对比度和亮度可以显著提高,而不用在此相比于图1显著扩大对于投影单元7所必需的结构空间。视野显示装置1在此纯示例性地构成为平视显示器。
视野显示装置1在该示例中类似于图1地具有投影玻璃4以及在其下方设置在运输工具2的仪表板6中的投影单元7,所述投影玻璃构成为运输工具2的挡风玻璃5的部分区段。投影单元7具有进行成像的投影器8,以用于产生带有希望的显示内容的投影光束L,所述投影器例如可以构成为DLP芯片(DLP,数字光处理(Digital Light Processing),注册商标)或基于MEMS技术的激光扫描器。
按照图2的在这里陈述的类型的投影单元7与图1的已知的布置结构的决定性的结构上区别在于,在由投影器8所产生的投影光束L的光路中,代替传统的扩散器300而设置一个包括全息的扩散器3和在所述扩散器的背侧3b后面延伸的折光元件11(在示例中为平面镜)的组合。在图3中,以图2的相应的局部放大地示出:
如在图3中特别良好可看出地示出的那样,在此投影器8、全息的扩散器3和折光元件11的构成和彼此的布置结构为这样,使得所产生的投影光束L首先入射到全息的扩散器3的朝向投影器8的前侧3a上并且由所述扩散器基本上未改变地朝折光元件11透射。随后在该示例中,投影光束L由折光元件11再次基本上无损耗地并且基本上覆盖背侧3b地往回反射至全息的扩散器3的背侧3b。全息的扩散器3对于从背侧射入的投影光束L构成为具有预先确定的方向选择性和散射特性的进行透射的扩散器。
从全息的扩散器3的前侧3a按照其方向选择性和散射特性出发的投影光束L1在图2中随后纯示例性地(类似图1)由投影单元7的设计用于光学放大和进一步适配的凹镜9反射并且由所述凹镜投射到投影玻璃4上,所述投影光束由投影玻璃反射至对于乘员(未示出)确定的眼箱10。由此在乘员的视野中在运输工具2之前间隔开一些距离地产生虚拟的显示图像V。
在此,所述眼箱10定义为垂直于光束传播方向在运输工具内侧在挡风玻璃5之前的空间内的二维面,虚拟的显示图像V由所述二维面对于乘员、例如驾驶员可看见。因为投影玻璃4在背侧至少部分地对于环境光透明,所以在其后面产生的虚拟的显示图像V在穿过挡风玻璃5观察时与由乘员观察的、在运输工具2之前的实际的环境相叠加。
全息的扩散器3在按照图2和3的该示例中构成为由适合的材料、例如聚合物制成的平面的薄片,所述薄片包括在其中作为体积全息图容纳在其中的全息图结构(在该示例中具有上述的预先确定的方向选择性和散射特性的扩散器全息图)。
尤其是全息的扩散器3的预先确定的方向选择性可以对于按照图2和3中从背侧射入的投影光束L而言设计用于:确保在预先确定的光束横截面中的最大的和/或基本上均匀的投影光强度和在该光束横截面外的最小的或由人眼不可察觉的投影光强度,所述光束横截面填充眼箱10或可产生的虚拟的显示图像V。
在图2和3中示出的特别的构造形式中,折光元件11间隔开预先确定的恒定的距离D地在全息的扩散器3的背侧3b后面延伸,所述距离例如为一毫米之下的数微米或一厘米之下的数毫米亦或少量几个厘米,由此在投影单元7关于虚拟的显示图像V的亮度和对比度进行尽可能好的光学设计的同时也可以实现最大地节省空间的布置结构,该布置结构相比于在按照图1的常规的构造中几乎不需要在运输工具2的仪表板6中的更多空间。
附图标记列表
1、100 视野显示装置
2、200 运输工具
300 传统的扩散器(亦即没有全息图)
3 全息的扩散器
3a 全息的扩散器的前侧
3b 全息的扩散器的背侧
4、400 投影玻璃
5、500 挡风玻璃
6、600 仪表板
7、700 投影单元
8、800 投影器
9、900 凹镜
10、1000 眼箱
11 折光元件
L 由进行成像的投影器所产生的投影光束
L1 从全息的扩散器的前侧出发的、所造成的、由投影
单元输出的投影光束
V 虚拟的显示图像
S 日光
D 预先确定的距离

Claims (10)

1.用于视野显示装置(1)的投影单元(7),尤其是用于在运输工具(2)中使用,包括:
-进行成像的投影器(8),以用于产生带有希望的显示内容的投影光束(L),以及
-设置在所产生的投影光束(L)的光路中的、包括全息的扩散器(3)和在所述扩散器的背侧(3b)上或后面延伸的折光元件(11)的组合,所述折光元件尤其是平面镜,其中,所述投影器(8)、所述全息的扩散器(3)和所述折光元件(11)构成和彼此设置为使得,
-所产生的投影光束(L)首先入射到全息的扩散器(3)的朝向投影器(8)的前侧(3a)上并且由所述扩散器透射至折光元件(11),所述投影光束由所述折光元件往回反射至全息的扩散器(3)的背侧(3b);
-其中,所述全息的扩散器(3)对于该从背侧射入的投影光束构成为具有预先确定的方向选择性和/或散射特性的进行透射的扩散器,并且所述投影单元(7)构成用于将所造成的投影光束(L1)投影到透明的投影玻璃(4)上,以用于在用户、尤其是驾驶员的视野中产生虚拟的显示图像(V)。
2.按照权利要求1所述的投影单元(7),其中,所述投影器(8)、所述全息的扩散器(3)和所述折光元件(11)的构成和彼此设置为使得,
-首先入射到全息的扩散器(3)的朝向投影器(8)的前侧(3a)上的、所产生的投影光束(L)由所述扩散器基本上未改变和/或无损耗地朝折光元件(11)的方向透射。
3.按照权利要求1或2所述的投影单元(7),其中,所述投影器(8)、所述全息的扩散器(3)和所述折光元件(11)构成和彼此设置为使得,
-所述全息的扩散器(3)对于所提到的从背侧射入的并且从前侧射出的投影光束构成为投影屏幕,显示内容的实像产生在所述投影屏幕上或中。
4.按照上述权利要求之一所述的投影单元(7),其中,所述全息的扩散器(3)的预先确定的方向选择性对于所提到的从背侧射入的投影光束(L)设计用于,确保在预先确定的光束横截面中的最大的和/或基本上均匀的投影光强度和/或在该光束横截面外的最小的和/或由人眼不可察觉的投影光强度,所述光束横截面填充对于用户眼睛确定的眼箱(10)或可产生的虚拟的显示图像(V)。
5.按照上述权利要求之一所述的投影单元(7),其中,所述折光元件(11)间隔开预先确定的、尤其是恒定的距离(D)地在全息的扩散器(3)的背侧(3b)的后面延伸,所述距离例如为数毫米直至数厘米。
6.按照上述权利要求之一所述的投影单元(7),其中,所述全息的扩散器(3)的全息图结构、尤其是扩散器全息图构成为体积全息图。
7.按照上述权利要求之一所述的投影单元(7),其中,所述全息的扩散器(3)构成为薄片或薄膜,所述薄片或薄膜尤其是平面的。
8.按照上述权利要求之一所述的投影单元(7),所述投影单元在投影光束(L1)的光路中在全息的扩散器(3)之后还具有一个或多个另外的光学元件、尤其是凹镜(9)。
9.视野显示装置(1),尤其是用于在运输工具(2)中使用,所述视野显示装置包括按照上述权利要求之一所述的投影单元(7)以及设置在由所述投影单元输出的投影光束(L1)的光路中的、在用户侧进行反射的并且在背侧透明的投影玻璃(4)、尤其是运输工具(2)的挡风玻璃(5),
-其中,所述投影单元(7)和所述投影玻璃(4)构成并且相对于彼此设置为使得由所述投影单元(7)在运行中输出的投影光束(L1)入射到投影玻璃(4)上,并且由所述投影玻璃反射至用户、尤其是运输工具(2)的驾驶员,由此在用户的视野中在投影玻璃后面产生虚拟的显示图像(V)。
10.运输工具(2)、尤其是机动车,包括:
-挡风玻璃(5)和仪表板(6),所述仪表板的上侧在挡风玻璃(5)的下方延伸,以及
-按照权利要求9所述的视野显示装置(1),所述视野显示装置的投影玻璃(4)通过挡风玻璃(5)形成并且所述视野显示装置的投影单元(7)设置在仪表板(6)中,以用于在乘员、尤其是驾驶员穿过挡风玻璃(5)观察时将虚拟的显示图像(V)插入到其视野中,
-其中,所述仪表板(6)的上侧尤其是具有用于由投影单元(7)输出的投影光束(L1)的开口孔径。
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