DE10135342C1

DE10135342C1 - Projection device for automobile head-up display has projected light beams for each image point reflected by rear mirror at projection surface for convergence in planar viewing field infront of driver

Info

Publication number: DE10135342C1
Application number: DE2001135342
Authority: DE
Inventors: Andreas Deter; Reinhold Fies
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Schneider Laser Technologies AG
Current assignee: Robert Bosch GmbH; LDT Laser Display Technology GmbH
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2021-07-21
Also published as: JP4159466B2; AU2002321250A1; JP2005500567A; EP1410096A2; WO2003016982A3; WO2003016982A2

Abstract

The invention relates to a projection arrangement, comprising a projector unit (1) and a projection surface (2), whereby, in order to generate an image on the projection surface (2), the projector unit (1) illuminates the above with a light beam (5) for each image point of the image for generation. The projection surface (2) is provided with a mirror (11) and a beam divergent device (12), which, when viewed in the direction of the light beam (5), incident on the mirror, has the mirror (11) first, whereby the mirror (11) reflects all the beams of light coming from the projector unit (1), passing through the beam divergent device (12) and incident on the mirror (11), in such a way that at least one light beam (6), emerging after passing through the beam divergent device (12), is generated from a main ray (25). Main rays (25) for emergent light beams (6), emitted from adjacent areas of the projection surface (2) in a first direction, converge in an imaginary observed field (9), lying on a plane and the convergence of each emergent light beam (6), caused by the beam divergent device (12), is fixed such that the emergent light beams (6) each diverge and, in the plane, illuminate only the observed field (9).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanordnung mit einer Projektoreinheit und einer Projektionsfläche, wobei die Projektoreinheit zum Erzeugen eines Bildes auf der Projektionsfläche diese mit einem Lichtbündel für jeden Bildpunkt des zu erzeugenden Bildes beleuchtet und die Projektionsfläche eine Strahlaufweitungseinrichtung zum Aufweiten von durch sie hindurchlaufende Lichtbündel aufweist.The invention relates to a projection arrangement with a projector unit and Projection screen, the projector unit for generating an image on the Projection area this with a light beam for each pixel of the image to be generated illuminated and the projection surface a beam expansion device for expanding has light beams passing through them.

Eine solche Projektionsanordnung ist aus DE 195 40 108 C2 bekannt, wobei diese Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug innerhalb des Armaturenbretts angeordnet ist und eine der Projektionsfläche nachgeordnete Abbildungsoptik aufweist, deren objektseitiger Brennpunkt zwischen der Projektoreinheit und der Strahlaufweitungseinrichtung liegt. Dadurch kann das Bild auf der Projektionsfläche mittels einer Spiegelung an der Windschutzscheibe vergrößert als virtuelles Bild vom Betrachter wahrgenommen werden.Such a projection arrangement is known from DE 195 40 108 C2, these Projection arrangement in a motor vehicle is arranged within the dashboard and has an imaging lens arranged downstream of the projection surface, the object side of which The focal point lies between the projector unit and the beam expansion device. Thereby can the image on the projection surface by means of a reflection on the windshield can be perceived enlarged by the viewer as a virtual image.

Eine solche virtuelle, vergrößerte Abbildung an der Windschutzscheibe erfordert jedoch aufgrund der notwendigen Abbildungsoptik einen großen Raumbedarf innerhalb des Armaturenbretts, der bei einem Kraftfahrzeug aber praktisch nicht zur Verfügung steht, da dieser Raum z. B. durch elektrische Leitungen für die Anzeigeinstrumente und Bedienelemente sowie durch Luftzuführungen für die Lüftung extrem dicht bepackt ist. Die Anordnung der Abbildungsoptik im Bereich unterhalb des Armaturenbretts würde umfangreiche Änderungen in der Konzeption des Kraftfahrzeuges erforderlich machen. Des weiteren ist für den ungehinderten Lichtaustritt eine sehr große Öffnung im Armaturenbrett erforderlich, die aus Designgründen nicht akzeptiert wird.However, such a virtual, enlarged image on the windshield requires due to the necessary imaging optics, a large space requirement within the Dashboards, which is practically not available in a motor vehicle, however this room z. B. by electrical lines for the display instruments and controls as well as extremely densely packed with ventilation for ventilation. The arrangement of the Imaging optics in the area below the dashboard would undergo extensive changes make the design of the motor vehicle necessary. Furthermore is for the a very large opening in the dashboard required for unobstructed light emission Design reasons is not accepted.

Ferner ist aus DE 197 30 563 A1 eine holografische Projektionsfläche für ein Fahrzeug bekannt. Die Abstrahlung der Bildinformation soll in einem bei der Herstellung des Hologramms vorgegebenen und einstellbaren Winkelbereich zum Betrachter hin erfolgen, wobei die holografische Projektionsfläche das Umgebungslicht absorbieren und nur das Licht für die Bilddarstellung zum Betrachter lenken soll. Nachteilig erweist sich jedoch bei einer solchen Projektionsfläche die praktisch unkontrollierbare Abhängigkeit der Eigenschaften einer derartigen Projektionsfläche von der Wellenlänge der einfallenden Lichtbündel und der Einfallsrichtung der Lichtbündel des Nutzlichtes. Weiterhin ist die Qualität der Bilddarstellung sowie auch die Erscheinung der Projektionsfläche an sich sehr stark von der Betrachtungsrichtung abhängig.Furthermore, DE 197 30 563 A1 describes a holographic projection surface for a vehicle known. The radiation of the image information should be in one during the production of the hologram predetermined and adjustable angular range to the viewer, the holographic projection screen absorb the ambient light and only the light for the Image display should direct the viewer. However, this proves disadvantageous Projection surface the practically uncontrollable dependency of the properties of a such projection surface of the wavelength of the incident light beam and the Direction of incidence of the light beams of the useful light. Furthermore, the quality of the image display as well as the appearance of the projection surface itself, very different from that Viewing direction dependent.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Projektionsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine qualitativ hochwertige Bilddarstellung realisierbar ist.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a projection arrangement at the beginning mentioned type so that a high quality image display can be realized.

Die Aufgabe wird bei einer Projektionsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Projektionsfläche einen Spiegel aufweist und daß die Strahlaufweitungseinrichtung, in Richtung der auf die Projektionsfläche einfallenden Lichtbündel gesehen, dem Spiegel vorgeschaltet ist, wobei der Spiegel jedes von der Projektoreinheit kommende, durch die Strahlaufweitungseinrichtung hindurchtretende und auf den Spiegel treffende Lichtbündel so reflektiert, daß dabei zumindest ein durch die Strahlaufweitungseinrichtung hindurchlaufendes, ausfallendes Lichtbündel mit einem Hauptstrahl erzeugt wird, wobei die Hauptstrahlen von ausfallenden Lichtbündel, die von in einer ersten Richtung benachbarten Orten (bzw. Stellen auf) der Projektionsfläche ausgehen, in einem gedachten, in einer Ebene liegenden Betrachtungsfeld konvergieren, und wobei die durch die Strahlaufweitungseinrichtung bedingte Aufweitung jedes ausfallenden Lichtbündels so bestimmt ist, daß die ausfallenden Lichtbündel jeweils divergieren und in der Ebene nicht mehr als das Betrachtungsfeld beleuchten. Durch die Reflexion am Spiegel und durch die mittels der Strahlaufweitungseinrichtung bedingte Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel wird vorteilhaft erreicht, daß nahezu die gesamte Lichtenergie in das Betrachtungsfeld gelangt, so daß die Bildhelligkeit außerordentlich hoch ist. Wenn die erfindungsgemäße Projektionsanordnung in einem Verkehrsmittel, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, eingebaut ist, kann ein Kontrastunterschied von bis zu 1 : 500 erreicht werden.In a projection arrangement of the type mentioned at the outset, the object is achieved by that the projection surface has a mirror and that the beam expansion device, in Direction of the light beam incident on the projection surface, the mirror is connected upstream, the mirror of each coming from the projector unit through which Beam expanding device passing through and striking the mirror so reflects that in this case at least one passing through the beam expansion device Failing light beam is generated with a main beam, the main beams of outgoing light beams that come from neighboring locations (or locations) in a first direction on) the projection surface, in an imaginary, lying in one plane Field of view converge, and the condition caused by the beam expander Widening of each beam of light is so determined that the beam of light each diverge and no longer illuminate the field of view in the plane. Through the Reflection on the mirror and caused by the beam expansion device Widening of the failing light bundle is advantageously achieved that almost the entire Light energy enters the field of view so that the image brightness is extremely high. If the projection arrangement according to the invention in a means of transport such. B. one Motor vehicle, installed, a contrast difference of up to 1: 500 can be achieved.

Des weiteren ist der Aufbau der Projektionsanordnung aufgrund der Projektionsfläche vergleichsweise einfach, wodurch die Projektionsanordnung besonders kostengünstig realisiert werden kann.Furthermore, the construction of the projection arrangement is based on the projection surface comparatively simple, as a result of which the projection arrangement can be implemented particularly cost-effectively can be.

Auch ist aufgrund der Richtcharakteristik der Projektionsfläche und der daraus bedingten hohen Bildhelligkeit der Energieverbrauch der Projektionsanordnung außerordentlich niedrig und kann beispielsweise unter 50 Watt liegen.Also due to the directional characteristic of the projection surface and the resulting high Image brightness, the energy consumption of the projection arrangement extremely low and can for example less than 50 watts.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist die Projektionsfläche gekrümmt. Die Krümmung kann in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich sein, und insbesondere kann die Krümmung auch so gewählt sein, daß die Projektionsfläche z. B. gewellt ist. Unabhängig von der vorhandenen Krümmung der Projektionsfläche ist jedoch immer noch ihre Richtcharakteristik gegeben, so daß vorteilhaft die geometrische Form der Projektionsfläche unabhängig von ihren optischen Eigenschaften gewählt werden kann. Dies kann beispielsweise dazu ausgenutzt werden, daß die Projektionsfläche bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug an die (gekrümmte) Form des Armaturenbretts angepaßt ist und auf diesem oder auch als integraler Bestandteil von diesem vorgesehen ist. Dadurch werden die insbesondere im Kraftfahrzeugbau hohen Ansprüche an das Design erfüllt.In an advantageous development of the projection arrangement according to the invention, the Projection screen curved. The curvature can be in different directions be different, and in particular the curvature can also be chosen so that the Screen z. B. is curled. Regardless of the existing curvature of the However, the projection surface is still given its directional characteristic, so that advantageously geometric shape of the projection surface regardless of its optical properties can be chosen. This can be used, for example, for the Projection area when using the projection arrangement according to the invention in one Motor vehicle is adapted to the (curved) shape of the dashboard and on this or is also provided as an integral part of this. This will make them especially meets high design requirements in motor vehicle construction.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung umfaßt die Strahlaufweitungseinrichtung eine Streuschicht, die insbesondere als Folie ausgebildet sein kann. Mittels der Streuschicht kann in einfachster Art und Weise die gewünschte Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel sichergestellt werden. Eine solche Streuschicht kann mit einem geringen Luftspalt zum Spiegel oder unmittelbar auf diesem vorgesehen sein, wodurch eine optimale Bildqualität erreicht wird. Die Streuschicht kann bevorzugt dieselbe Krümmung wie die Projektionsfläche aufweisen, so daß diese äußerst kompakt ausgebildet werden kann.In a preferred development of the projection arrangement according to the invention, the Beam expansion device a scattering layer, which in particular be designed as a film can. The desired expansion can be done in the simplest way by means of the scattering layer the failing light bundle can be ensured. Such a scattering layer can be done with a small air gap to the mirror or be provided directly on it, thereby creating a optimal image quality is achieved. The scattering layer can preferably have the same curvature as that Have projection surface so that it can be made extremely compact.

Ferner ist es bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung noch möglich, daß die Intensitätsverteilung der ausfallenden Lichtbündel mittels der Strahlaufweitungseinrichtung so bestimmt ist, daß bei jedem Lichtbündel die Intensität des Hauptstrahls am größten ist und für die restlichen Lichtstrahlen mit größer werdendem Winkel relativ zum Hauptstrahl abnimmt. Durch diese Intensitätsverteilung wird eine gute Bildqualität erzielt.Furthermore, it is still possible in the projection arrangement according to the invention that the Intensity distribution of the emerging light bundles by means of the beam expansion device it is determined that the intensity of the main beam is greatest for each light beam and for the remaining light beams decrease with increasing angle relative to the main beam. Good image quality is achieved through this intensity distribution.

Insbesondere kann die Strahlaufweitungseinrichtung noch eine Blende umfassen, die einfallendes Licht aus anderen Richtungen als den Richtungen der von der Projektoreinheit kommenden Lichtbündel und als den Richtungen der ausfallenden Lichtbündel abschattet. Eine solche Blende gewährleistet, daß die einfallenden Lichtbündel ungehindert auf den Spiegel treffen und die ausfallenden Lichtbündel vom Betrachter wahrgenommen werden können, während unerwünschtes Umgebungslicht abgeschattet wird und somit nicht die Qualität der Bilddarstellung verschlechtert. Des weiteren ist durch die Blende bei der Verwendung der Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug auch noch sichergestellt, daß die Projektionsfläche von außerhalb des Fahrzeuges nicht als hell leuchtende Fläche wahrgenommen wird. Ferner kann die Blende auch noch in der gleichen Farbe wie die des Armaturenbretts eingefärbt werden, so daß die Projektionsfläche optisch vollständig im Armaturenbrett integriert werden kann.In particular, the beam expansion device can also comprise an aperture, which incident light from directions other than the directions from the projector unit coming light beams and as the directions of the outgoing light beams shadowed. A such aperture ensures that the incident light beams on the mirror unhindered meet and the failing light beams can be perceived by the viewer, while shadowing unwanted ambient light and therefore not the quality of the Image display deteriorated. Furthermore, the aperture when using the Projection arrangement in a motor vehicle also ensures that the Projection area from outside the vehicle is not a brightly lit area is perceived. Furthermore, the aperture can also be in the same color as that of the Dashboards are colored so that the projection surface optically completely in Dashboard can be integrated.

Insbesondere kann eine solche Blende, in Richtung der auf die Projektionsfläche einfallenden Lichtbündel gesehen, der Streuschicht vorgeschaltet sein. Bei dieser Anordnung ist die Wirkung der Blende sehr effektiv.In particular, such an aperture can be in the direction of the one incident on the projection surface Seen light bundles, upstream of the scattering layer. With this arrangement, the effect is the aperture very effective.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung umfaßt die Blende eine Mehrzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Lamellen, die auf sie treffendes Licht abblocken. Die Blende kann auch noch weiterhin eine Mehrzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden zweiten Lamellen aufweisen, die das auf sie treffende Licht abblocken und quer zu den ersten Lamellen angeordnet sind. Solche Blenden mit Lamellen sind z. B. in US 6,239,911 B1 beschrieben und als Folien kommerziell erhältlich, so daß die erfindungsgemäße Projektionsanordnung in einfacher Art und Weise realisiert werden kann.In a development of the projection arrangement according to the invention, the diaphragm comprises a Plurality of spaced and mutually parallel slats that are on them block the light. The aperture can still be a plurality of have spaced and mutually parallel second slats, which on they block the light that hits them and are arranged transversely to the first slats. Such Apertures with slats are e.g. B. in US 6,239,911 B1 and commercially available as films available so that the projection arrangement according to the invention in a simple manner can be realized.

Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung der Spiegel eine gekrümmte, durchgehende Reflexionsschicht umfassen. Das kann z. B. durch eine verspiegelte Oberfläche eines Trägers realisiert werden, wobei die Oberfläche als stetig verlaufende Freiformfläche ausgebildet ist. Die Krümmung der Freiformfläche ist dabei so gewählt, daß bei spiegelnder Reflexion des einfallenden Lichtbündels für den entsprechenden Bildpunkt der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen bewirkt wird.Furthermore, in the projection arrangement according to the invention, the mirror can have a curved, include continuous reflection layer. That can e.g. B. by a mirrored surface of a carrier can be realized, the surface being a continuously running free-form surface is trained. The curvature of the free-form surface is chosen so that when reflecting Reflection of the incident light beam for the corresponding pixel, the convergent Course of the main rays is effected.

Alternativ ist es auch möglich, daß bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung der Spiegel als Vielflächenspiegel mit einer Vielzahl von ebenen Spiegelflächen ausgebildet ist, wobei auf jeder Spiegelfläche ein Teil der Streuschicht als Beschichtung direkt aufgebracht sein kann. Bei einem solchen Vielflächenspiegel ist es möglich, daß die Neigung der Spiegelflächen unabhängig von der gewünschten Krümmung der Projektionsfläche festgelegt wird.Alternatively, it is also possible that in the projection arrangement according to the invention Mirror is designed as a multi-surface mirror with a large number of flat mirror surfaces, a part of the scattering layer being applied directly as a coating to each mirror surface can. With such a multi-surface mirror, it is possible that the inclination of the mirror surfaces is determined regardless of the desired curvature of the projection surface.

Insbesondere können die Spiegelflächen so angeordnet sein, daß die Flächennormalen von zumindest zwei Spiegelflächen nicht parallel zueinander sind. Bevorzugt ist die Anordnung so gewählt, daß mittels der Reflexion der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen bewirkt wird. Somit kann die Richtcharakteristik der Projektionsfläche unabhängig von einer gewünschten Krümmung der Projektionsfläche eingestellt werden, so daß die Projektionsfläche leicht an vorgegebenen Rahmenbedingungen angepaßt werden kann.In particular, the mirror surfaces can be arranged such that the surface normals of at least two mirror surfaces are not parallel to each other. The arrangement is preferred chosen that the convergent course of the main rays is effected by means of the reflection. The directional characteristic of the projection surface can thus be independent of a desired one Curvature of the projection surface can be set, so that the projection surface is easy on given framework conditions can be adapted.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist die Fläche jeder Spiegelfläche kleiner als die Größe eines Bildpunktes des auf der Projektionsfläche zu erzeugenden Bildes, wobei die Verbesserung der Bildqualität schon dann sehr gut ist, wenn die Anzahl der Spiegelelemente doppelt so groß ist wie die Bildpunktanzahl. Bei dieser Weiterbildung können dann von einem einfallenden Lichtbündel mehrere, nicht parallele, ausfallende Lichtbündel aufgrund der Reflexionen des einfallenden Lichtbündels an mehreren Spiegelflächen erzeugt werden.In a particularly preferred development of the projection arrangement according to the invention the area of each mirror surface is smaller than the size of a pixel on the Projection screen to be generated, the improvement in image quality then is very good if the number of mirror elements is twice the number of pixels. In this further development, several of an incident light beam cannot parallel, outgoing light bundles due to the reflections of the incoming light bundle several mirror surfaces can be created.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung besteht darin, daß der Spiegel ein Rückflächenspiegel ist. In diesem Fall wird eine Verschmutzung und eine dadurch bedingte Verschlechterung der Bilddarstellung effektiv verhindert. An advantageous further development of the projection arrangement according to the invention consists in that the mirror is a back surface mirror. In this case there is a pollution and a this effectively prevents the image from deteriorating.

Ferner kann der Spiegel bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung eine transparente Platte umfassen, bei der zumindest eine Seite so strukturiert ist, daß die Richtung eines durch die Platte hindurchgehenden Lichtbündels verändert wird. Dadurch wird eine besonders einfache Realisierungsmöglichkeit des Spiegel gewährleistet. Auch kann die Platte so ausgebildet sein, daß aufgrund der durch sie bedingten Richtungsänderung der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen bewirkt wird.Furthermore, the mirror in the projection arrangement according to the invention can be transparent Include plate in which at least one side is structured so that the direction of a the plate of light passing through it is changed. This makes one special easy implementation of the mirror guaranteed. The plate can also do so be formed that the convergent due to the change in direction caused by them Course of the main rays is effected.

Bevorzugt ist die der Strahlaufweitungseinrichtung abgewandte Seite der Platte strukturiert und verspiegelt, so daß der Spiegel durch ein einziges Element in kompakter Art und Weise realisiert werden kann. Damit wird es auch möglich, die Herstellungskosten des Spiegels und somit der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung zu verringern.The side of the plate facing away from the beam expansion device is preferably structured and mirrored so that the mirror by a single element in a compact manner can be realized. This also makes it possible to reduce the manufacturing costs of the mirror and thus to reduce the projection arrangement according to the invention.

Bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist es auch möglich, daß die Hauptstrahlen von ausfallenden Lichtbündel, die von den in einer zweiten Richtung benachbarten Orten der Projektionsfläche ausgehen, aufgrund der Reflexion am Spiegel im Betrachtungsfeld konvergieren, wobei die zweite Richtung verschieden zur ersten Richtung ist. Insbesondere können die beiden Richtungen einen Winkel von 90° einschließen. Insbesondere können alle Hauptstrahlen der ausfallenden Lichtbündel im Betrachtungsfeld konvergieren. Durch diese Weiterbildungen ist vorteilhaft eine Erhöhung der Bildhelligkeit möglich.In the projection arrangement according to the invention, it is also possible for the main rays of outgoing beams of light coming from the neighboring places in a second direction Out of the screen due to the reflection on the mirror in the field of view converge, the second direction being different from the first direction. In particular the two directions can enclose an angle of 90 °. In particular, everyone can Main rays of the emerging light bundles converge in the field of view. Through this Further developments are advantageously possible to increase the image brightness.

Insbesondere kann bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung die Projektoreinheit ein intensitätsmoduliertes Lichtbündel erzeugen und über die Projektionsfläche lenken, um das Bild zu erzeugen. Diese Ablenkung des Lichtbündels kann rasterartig (die Ablenkung erfolgt zeilenweise über den gesamten Bildbereich, wobei das Lichtbündel bei dunklen Bildpunkten dunkel getastet wird) oder vektorartig (die Ablenkung erfolgt im wesentlichen nur entlang der hellen Bildpunkte) erfolgen. Dadurch wird eine einfache Art der Erzeugung des reellen Bildes auf der Projektionsfläche ermöglicht.In particular, in the projection arrangement according to the invention, the projector unit can Generate intensity-modulated light bundles and direct them over the projection surface to the image to create. This deflection of the light beam can be grid-like (the deflection takes place line by line over the entire image area, the light bundle with dark pixels is palpated dark) or vector-like (the deflection occurs essentially only along the bright pixels). This makes it a simple way of generating the real image on the projection surface.

Das Lichtbündel ist bevorzugt im wesentlichen kollinear und kann bevorzugt ein Strahlprodukt von kleiner als 0,2 mm mrad (z. B. 0,1 mm mrad) aufweisen. Ein solches Lichtbündel kann besonders einfach und effizient mit einem Laser erzeugt werden, wobei es monochromatisch oder, für farbige Bilder, polychromatisch sein kann.The light beam is preferably essentially collinear and can preferably be a beam product of less than 0.2 mm mrad (e.g. 0.1 mm mrad). Such a light beam can can be generated particularly easily and efficiently with a laser, being monochromatic or, for colored images, can be polychromatic.

Neben der Verwendung einer solchen schreibenden Projektoreinheit ist es auch möglich, bildabbildende Projektoreinheiten vorzusehen, bei denen beispielsweise mittels einer Kippspiegelmatrix oder eines LCD-Moduls das gewünschte Bild erzeugt und mittels einer Projektionsoptik auf die Projektionsfläche projiziert werden kann. In addition to using such a writing projector unit, it is also possible to to provide image-imaging projector units in which, for example, by means of a Tilting mirror matrix or an LCD module generates the desired image and by means of a Projection optics can be projected onto the projection surface.

Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung kann in vorteilhafter Weise dort eingesetzt werden, wo von einer Fläche mit einer vorgegebenen Oberflächenform ein Bild mit gezielter Abstrahlcharakteristik abgestrahlt werden soll, da die Projektionsfläche der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung entsprechend der vorgegebenen Oberflächenform ausgebildet werden kann.The projection arrangement according to the invention can advantageously be used there where, from a surface with a given surface shape, an image with more targeted Radiation characteristic is to be emitted, since the projection surface of the invention Projection arrangement are formed according to the predetermined surface shape can.

Besonders vorteilhaft ist dies bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Projektionsfläche bevorzugt auf dem Armaturenbrett oder als Bestandteil von diesem ausgebildet ist.This is particularly advantageous when using the inventive Projection arrangement in a motor vehicle, the projection surface preferably on the Dashboard or is formed as part of this.

Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung kann so ausgebildet sein, daß das reelle Bild auf der Projektionsfläche für den Betrachter unmittelbar erfaßbar ist. In diesem Fall wird vorteilhaft eine qualitativ sehr hochwertige Darstellung eines reellen Bildes erreicht.The projection arrangement according to the invention can be designed so that the real image the projection surface can be directly grasped by the viewer. In this case it will be advantageous achieved a very high quality representation of a real image.

Alternativ kann die erfindungsgemäße Projektionsanordnung noch eine der Projektionsfläche nachgeordnete Reflexionsfläche (bevorzugt im wesentlichen eben) aufweisen, an der die ausfallenden Lichtbündel so reflektiert werden, daß das auf der Projektionsfläche erzeugte Bild als virtuelles Bild erfaßbar ist. Daher kann vorteilhaft die Projektionsfläche so angeordnet sein, daß sie vom Betrachter nicht direkt einsehbar ist, wodurch die Anordnungsmöglichkeiten der Projektionsfläche erhöht sind.Alternatively, the projection arrangement according to the invention can also use one of the projection surfaces Subordinate reflection surface (preferably substantially flat) on which the the falling light bundles are reflected in such a way that the image generated on the projection surface can be captured as a virtual image. Therefore, the projection surface can advantageously be arranged that it is not directly visible to the viewer, which means that the arrangement of the Projection area are increased.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug kann die Reflexionsfläche besonders einfach durch die Windschutzscheibe (oder auch durch eine im Fahrzeug unmittelbar vor der Windschutzscheibe angeordnete Scheibe, die bevorzugt eben ist) verwirklicht sein. Da das Bild auf der Projektionsfläche in der gewünschten Größe erzeugbar ist, ist vorteilhaft keine Abbildungsoptik zwischen der Projektions- und der Reflexionsfläche notwendig.When using the projection arrangement according to the invention in a motor vehicle the reflection surface can be particularly easily through the windshield (or through a preferred window located in the vehicle directly in front of the windshield is also) to be realized. Since the image on the projection surface in the desired size can be generated, advantageously no imaging optics between the projection and the Reflective surface necessary.

In diesem Fall ist es noch von besonderem Vorteil, daß dieses virtuelle Bild im Szenenbild vom Betrachter vor der Windschutzscheibe (und somit außerhalb des Fahrzeugs) erfaßt werden kann, so daß der Betrachter bzw. der Fahrer bei der Betrachtung des virtuellen Bildes die Augen nur gering akkomodieren muß.In this case, it is particularly advantageous that this virtual image in the scene from Viewers in front of the windshield (and thus outside the vehicle) can be captured can, so that the viewer or the driver when viewing the virtual image Eyes must only be slightly accommodated.

Unter Umständen liefert die Wölbung der Windschutzscheibe eine kleine Veränderung der Bildabmessungen, wobei die bei einer Schrägprojektion bekannten Geometriekorrekturen des Bildes, wie z. B. in DE 197 37 374 C2 beschrieben ist, durchgeführt werden können.Under certain circumstances, the curvature of the windshield provides a small change in the Image dimensions, the known geometry corrections of the Image, such as B. is described in DE 197 37 374 C2, can be carried out.

Bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung wird die Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel bevorzugt isotrop bewirkt, so daß die Strahlaufweitungseinrichtung besonders einfach ausgebildet werden kann. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug kann der Divergenzwinkel der ausfallenden Lichtbündel bei Platzverhältnisse, wie sie in einem Kraftfahrzeug typisch sind, 2 bis 10° betragen, wobei sich ein Divergenzwinkel von 5° als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Es ist natürlich auch möglich, daß die Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel anisotrop bewirkt wird, z. B. wenn das Betrachtungsfeld unterschiedliche Breite und Höhe aufweisen soll.In the projection arrangement according to the invention, the widening of the failing Beam of light preferably causes isotropic, so that the beam expansion device particularly can be easily trained. When using the invention Projection arrangement in a motor vehicle can the divergence angle of the failing Beams of light in space conditions, as are typical in a motor vehicle, 2 to 10 ° amount, a divergence angle of 5 ° has proven to be particularly advantageous. It is of course, it is also possible that the widening of the emerging light bundles is caused anisotropically, z. B. if the field of view should have different widths and heights.

Ferner kann der Reflexionsschicht des Spiegels, an der die spiegelnde Reflexion stattfindet, so strukturiert sein, daß bei der Reflexion gleichzeitig noch die Funktion der Strahlaufweitungseinrichtung bewirkt wird. Ein solcher Spiegel kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß die gewünschte Oberflächenstruktur in eine Oberfläche einer Platte abgeformt wird und daß danach die strukturierte Oberfläche verspiegelt wird.Furthermore, the reflection layer of the mirror on which the specular reflection takes place can be done in this way be structured so that the function of the Beam expansion device is effected. Such a mirror can, for example can be produced that the desired surface structure in a surface of a plate is molded and that the structured surface is then mirrored.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielshalber anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Von den Figuren zeigen:The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawings. From the figures show:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung; Fig. 1 is a side view of an embodiment of the projection arrangement according to the invention;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts der in Fig. 1 gezeigten Projektionsfläche; FIG. 2 is an exploded view of an enlarged section of the projection area shown in FIG. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 1, wobei zur Erläuterung noch Strahlverläufe eingezeichnet sind; Fig. 3 is a side view of the embodiment of Fig. 1, with ray traces being drawn in for explanation;

Fig. 4 eine Darstellung der Ausführungsform von Fig. 3 aus Sicht des Fahrers; FIG. 4 shows the embodiment of FIG. 3 from the driver's perspective;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Ausschnitts der in Fig. 3 gezeigten Projektionsfläche; FIG. 5 shows an enlarged sectional illustration of a detail of the projection surface shown in FIG. 3;

Fig. 6 eine Ausführungsform des Spiegels der Projektionsfläche; Fig. 6 shows an embodiment of the mirror of the projection;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Spiegels der Projektionsfläche; Fig. 7 shows another embodiment of the mirror of the projection;

Fig. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung; Fig. 8 is a side view of another embodiment of the projection arrangement according to the invention;

Fig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, und Fig. 9 is a side view of another embodiment of the projection arrangement according to the invention, and

Fig. 10 eine Seitenansicht einer noch anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung. Fig. 10 is a side view of yet another embodiment of the projection device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung gezeigt, die in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist und eine Projektoreinheit 1 und eine Projektionsfläche 2 umfaßt. Die Projektoreinheit 1 ist im Dachbereich innerhalb des Kraftfahrzeugs nahe an seiner Windschutzscheibe 3 angeordnet und die Projektionsfläche 2 ist auf einem Armaturenbrett 4 angebracht, wobei die Form der Projektionsfläche 2 an die Form, die üblicherweise in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich gekrümmt ist, des Armaturenbrett 4 angepaßt ist. Es ist natürlich auch möglich, daß die Projektionsfläche 2 gleich als integraler Teil des Armaturenbretts 4 ausgebildet ist und sie kann typischerweise eine Größe von 35 cm in der Breite und 10 cm in der Höhe aufweisen.In Fig. 1 is a side view of an embodiment of the projection arrangement according to the invention is shown, which is installed in a motor vehicle and includes a projector unit 1 and a projection screen. 2 The projector unit 1 is arranged in the roof area within the motor vehicle close to its windshield 3 and the projection surface 2 is mounted on a dashboard 4 , the shape of the projection surface 2 being adapted to the shape of the dashboard 4 , which is usually curved differently in different directions , It is of course also possible for the projection surface 2 to be designed as an integral part of the dashboard 4 , and it can typically have a size of 35 cm in width and 10 cm in height.

Die Projektoreinheit 1 erzeugt ein intensitätsmoduliertes, im wesentlichen paralleles Lichtbündel 5, das sie, wie schematisch in Fig. 1 gezeigt, über die Projektionsfläche 2 lenkt, um darauf ein reelles Bild einzustellen. Die Projektionsfläche 2 strahlt das von der Projektoreinheit 1 kommende Licht als ausfallende Lichtbündel 6 nur in einen vorgegebenen Raumbereich 7 zum Fahrer 8 hin ab, so daß dieser das reelle Bild auf der Projektionsfläche 2 erfassen kann, wenn er auf dem Fahrersitz des Fahrzeugs sitzt.The projector unit 1 generates an intensity-modulated, essentially parallel light beam 5 , which, as shown schematically in FIG. 1, guides it over the projection surface 2 in order to adjust a real image thereon. The projection surface 2 emits the light coming from the projector unit 1 as the emerging light bundle 6 only into a predetermined spatial area 7 towards the driver 8 , so that the driver 8 can capture the real image on the projection surface 2 when he is sitting in the driver's seat of the vehicle.

Aufgrund dieser vorgegebenen Abstrahleigenschaft der Projektionsfläche 2 ist das Bild auf der Projektionsfläche 2 für jeden Abstand von der Projektionsfläche nur innerhalb eines in einer Ebene liegenden Betrachtungsfelds sichtbar, wobei in Fig. 1 das Betrachtungsfeld 9 unmittelbar im Bereich der Augen 10 des Fahrers eingezeichnet ist.On the basis of this predetermined radiation property of the projection surface 2 , the image on the projection surface 2 is only visible for any distance from the projection surface within a viewing field lying in one plane, the viewing field 9 being shown directly in the area of the driver's eyes 10 in FIG. 1.

Die Größe des Betrachtungsfeldes 9 wird durch die Abstrahlcharakteristik der Projektionsfläche 2 bestimmt, wobei die Abstrahlcharakteristik durch nachfolgend im Detail beschriebene Maßnahmen so eingestellt wird, daß Fahrer 8 mit unterschiedlichen Körpergrößen das Bild auf der Projektionsfläche 2 sehen können. Zusätzlich wird noch der übliche Bewegungsbereich des Kopfes (und somit der Bewegungsbereich der Augen) berücksichtigt, so daß hier das viereckige Betrachtungsfeld 9 bei einem Abstand von ca. 800 mm von der Projektionsfläche 2 eine Ausdehnung von ca. 30 × 30 cm aufweist.The size of the field of view 9 is determined by the radiation characteristic of the projection surface 2 , the radiation characteristic being set by measures described in detail below so that drivers 8 with different body sizes can see the image on the projection surface 2 . In addition, the usual range of movement of the head (and thus the range of movement of the eyes) is also taken into account, so that here the square viewing field 9 has an extension of approximately 30 × 30 cm at a distance of approximately 800 mm from the projection surface 2 .

Um die gewünschte Abstrahlcharakteristik der Projektionsfläche 2 zu erzeugen, umfaßt sie, wie aus der Explosionsdarstellung eines Ausschnitts der Projektionsfläche 2 in Fig. 2 ersichtlich ist, einen Vielflächenspiegel 11, auf dem eine Strahlaufweitungseinrichtung 12 mit einer Streuschicht 13 und einer Jalousie-Blende 14 aufgebracht ist.In order to produce the desired radiation characteristic of the projection surface 2 , it comprises, as can be seen from the exploded view of a section of the projection surface 2 in FIG. 2, a multifaceted mirror 11 on which a beam expansion device 12 with a scattering layer 13 and a blind cover 14 is applied ,

Der Vielflächenspiegel 11 der Projektionsfläche 2 dient dazu, die einfallenden Lichtbündel 5 der Projektoreinheit 1 örtlich individuell zu reflektieren, während die Streuschicht 13 für die gewünschte Strahlaufweitung des reflektierten Lichtbündels 6 vorgesehen ist. Die Jalousie- Blende 14 kann, falls nötig, zu einer Begrenzung der durch die Streuschicht 13 bedingten Strahlaufweitung eingesetzt werden. Ferner dient sie noch dazu zu verhindern, daß unerwünschtes Umgebungslicht auf den Vielflächenspiegel 11 trifft und die Bilddarstellung verschlechtert sowie daß das reelle Bild von Dritten sichtbar ist. Der Vielflächenspiegel 11, die Streuschicht 13 und die Jalousie-Blende 14 sind hinsichtlich ihrer optischen Aufgaben optimiert. The multifaceted mirror 11 of the projection surface 2 serves to locally reflect the incident light bundles 5 of the projector unit 1 locally, while the scattering layer 13 is provided for the desired beam expansion of the reflected light bundle 6 . If necessary, the blind screen 14 can be used to limit the beam expansion caused by the scattering layer 13 . Furthermore, it also serves to prevent unwanted ambient light from striking the multifaceted mirror 11 and worsening the image display, and from the real image being visible to third parties. The multifaceted mirror 11 , the diffusion layer 13 and the blind cover 14 are optimized with regard to their optical tasks.

So umfaßt der Vielflächenspiegel 11 eine PMMA-Platte 15 (PMMA = Polymethylmethacrylat), deren der Streuschicht 13 zugewandten Oberfläche strukturiert und verspiegelt ist. Die Strukturierung ist so durchgeführt, daß eine Vielzahl von Mikroprismen 16 ausgebildet ist, wobei jeweils eine Prismafläche als ebene Spiegelfläche 17 genutzt wird. Durch eine gezielte Ausbildung der Mikroprismen 16 ist es möglich, die Neigung der Spiegelflächen 17 völlig unabhängig voneinander und auch in weiten Grenzen unabhängig von der geometrischen (makroskopischen) Form der Projektionsfläche 2 einzustellen. Die Einstellung wird bei bekannter bzw. vorgegebener Form der Projektionsfläche 2 so eingestellt, daß die an den Spiegelflächen 17 reflektierten Lichtbündel nur in den Raumbereich 7 reflektiert werden, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird.The multi-surface mirror 11 thus comprises a PMMA plate 15 (PMMA = polymethyl methacrylate), the surface of which facing the scattering layer 13 is structured and mirrored. The structuring is carried out in such a way that a multiplicity of microprisms 16 are formed, one prism surface in each case being used as a flat mirror surface 17 . By specifically designing the microprisms 16 , it is possible to set the inclination of the mirror surfaces 17 completely independently of one another and also within wide limits independently of the geometric (macroscopic) shape of the projection surface 2 . With a known or predetermined shape of the projection surface 2, the setting is set such that the light beams reflected on the mirror surfaces 17 are reflected only in the spatial region 7 , as will be described in detail below.

Die Streuschicht 13 ist als Folie ausgebildet, die unmittelbar über dem Vielflächenspiegel 11 liegt und bewirkt, daß der Divergenzwinkel (halber Öffnungswinkel des Lichtbündels) eines durch die Streuschicht 13 hindurchlaufenden Lichtbündels vergrößert wird, wie in Fig. 2 durch die eingezeichnete Streukeule 18 angedeutet ist. Die durch die Streuschicht 13 bedingte Aufweitung ist hier so gewählt, daß der Divergenzwinkel des ausfallenden Lichtbündels 6 im Bereich von 2 bis 10° liegt. Als Streuschicht 13 kann beispielsweise ein holografischer Diffuser der Firma POC Physical Optics Corporation, Torrance, Kanada, verwendet werden, der vorteilhaft eine relativ große Unabhängigkeit der Transmission für die hier verwendeten Wellenlängen aufweist.The scattering layer 13 is designed as a film which lies directly above the multifaceted mirror 11 and has the effect that the angle of divergence (half opening angle of the light beam) of a light beam passing through the scattering layer 13 is increased, as indicated in FIG. 2 by the scattering lobe 18 shown. The widening caused by the scattering layer 13 is selected here so that the divergence angle of the emerging light beam 6 is in the range from 2 to 10 °. For example, a holographic diffuser from POC Physical Optics Corporation, Torrance, Canada, can be used as the diffusion layer 13 , which advantageously has a relatively high degree of transmission independence for the wavelengths used here.

Auf der Streuschicht 13 ist eine Jalousie-Blende 14 aufgebracht, die als Folie ausgebildet ist und eine Vielzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Lamellen 19 aufweist, die auf sie fallendes Licht absorbieren. Durch den Abstand der Lamellen 19, ihrer Neigung in der Folie und ihre Höhe kann der Winkelbereich des ein- und ausfallenden Lichtes quer zu den Lamellen 19 begrenzt werden, wobei die Jalousie-Blende 14 so ausgebildet ist, daß die einfallenden und ausfallenden Lichtbündel 5, 6 die Jalousie-Blende ungehindert passieren können. Die Jalousie-Blende 14 verhindert insbesondere, daß Fremdlicht (z. B. Sonnenlicht und Innenraumbeleuchtung), das unerwünschter Weise auf die Projektionsfläche 2 trifft, vom Fahrer 8 auf der Projektionsfläche 2 wahrgenommen wird. Ferner kann die Jalousie- Blende 14 in der gleichen Farbe wie die des Armaturenbretts 4 eingefärbt werden, so daß das äußere Erscheinungsbild der Projektionsfläche 2 an das des Armaturenbretts 4 angepaßt ist. Außerdem wird durch die Jalousie-Blende 14 auch noch verhindert, daß die Projektionsfläche 2 außerhalb des Fahrzeugs als leuchtende Fläche erscheint. Eine solche Jalousie-Folie 14 mit gewünschten Eigenschaften (wie z. B. der Lamellenneigung) kann beispielsweise von der Firma 3M bezogen werden. On the scattering layer 13 , a blind cover 14 is applied, which is designed as a film and has a plurality of spaced-apart and mutually parallel slats 19 which absorb light falling on them. The distance between the slats 19 , their inclination in the film and their height can limit the angular range of the incoming and outgoing light transversely to the slats 19 , the blind panel 14 being designed in such a way that the incoming and outgoing light beams 5 , 6 can pass the blind cover unhindered. The shutter 14 prevents in particular that extraneous light (e.g. sunlight and interior lighting) which strikes the projection surface 2 in an undesirable manner is perceived by the driver 8 on the projection surface 2 . Furthermore, the blind panel 14 can be colored in the same color as that of the dashboard 4 , so that the outer appearance of the projection surface 2 is adapted to that of the dashboard 4 . In addition, the blind panel 14 also prevents the projection surface 2 from appearing outside the vehicle as a luminous surface. Such a venetian blind film 14 with desired properties (such as. For example, the slat tilt) can, for example 3 M are obtained from the company.

Die Projektoreinheit 1 enthält, wie am besten aus der Seitenansicht von Fig. 3 ersichtlich ist, drei Laserlichtquellen 20, 21, 22, die jeweils ein intensitätsmoduliertes kollineares (bzw. im wesentlichen kollineares) Lichtbündel in jeweils einer der Primärfarben Rot, Grün und Blau aussenden, eine Strahlzusammenführungseinheit 23, die die drei Lichtbündel der Laserlichtquellen 20, 21 und 22 zu einem gemeinsamen Rot-Grün-Blau-Lichtbündel überlagert, das dann mittels eines zweiachsig arbeitenden Ablenksystems 24 der Projektoreinheit 1 in einer Zeilenrichtung (parallel zur Windschutzscheibe 3) und einer dazu senkrechten Spaltenrichtung über die Projektionsfläche 2 gerastert wird. Der Ablenkwinkel in Spaltenrichtung beträgt ϕ, und, wie in Fig. 4 eingezeichnet ist, die eine Ansicht aus Sicht des Fahrers 8 zeigt, beträgt der Ablenkwinkel in Zeilenrichtung ϕ, wobei der Strahlenverlauf für verschiedene Bildpunkte P1, P2, P3, P4, P5 und P6 auf der Projektionsfläche 2 dargestellt ist (wobei die Punkte P1-P3 in Spaltenrichtung und die Punkte P4-P6 in Zeilenrichtung benachbart sind). Die Bildgröße ist durch die Größe der Winkel ϕ und ϕ sowie durch den Abstand des Ablenksystems 24 zur Projektionsfläche 2 bestimmt. Beim beschriebenen Beispiel beträgt der Abstand ca. 700 mm und ϕ = 4° sowie ϕ = 28°, so daß sich eine Bildgröße von etwa 10 × 35 cm ergibt. Falls die Winkel ϕ und ϕ durch das Ablenksystem 24 fest vorgegeben sind und nicht zur gewünschten Bildgröße auf der Projektionsfläche 2 führen (z. B. aufgrund des durch die Einbaubedingungen festgelegten Projektionsabstandes), kann dem Ablenksystem eine bekannte Transformationsoptik (nicht dargestellt) im Strahlengang nachgeordnet werden, mit der die gewünschte Anpassung der Ablenkwinkel und somit der Bildgröße durchgeführt werden kann.The projector unit 1 contains, as can best be seen from the side view of FIG. 3, three laser light sources 20 , 21 , 22 , each of which emits an intensity-modulated collinear (or essentially collinear) light beam in one of the primary colors red, green and blue , a beam merging unit 23 , which overlays the three light beams of the laser light sources 20 , 21 and 22 to form a common red-green-blue light beam, which then uses a biaxial deflection system 24 of the projector unit 1 in a row direction (parallel to the windshield 3 ) and one vertical column direction is rastered over the projection surface 2 . The deflection angle in the column direction is ϕ, and, as shown in FIG. 4, which shows a view from the perspective of the driver 8 , the deflection angle in the row direction is ϕ, the beam path for different pixels P1, P2, P3, P4, P5 and P6 is shown on the projection surface 2 (where the points P1-P3 are adjacent in the column direction and the points P4-P6 in the row direction). The image size is determined by the size of the angles ϕ and ϕ and by the distance of the deflection system 24 from the projection surface 2 . In the example described, the distance is approximately 700 mm and ϕ = 4 ° and ϕ = 28 °, so that an image size of approximately 10 × 35 cm results. If the angles ϕ and ϕ are predefined by the deflection system 24 and do not lead to the desired image size on the projection surface 2 (e.g. due to the projection distance defined by the installation conditions), known deflection systems (not shown) in the beam path can be arranged downstream of the deflection system with which the desired adjustment of the deflection angle and thus the image size can be carried out.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, wird das im wesentliche kollineare Lichtbündel 5, dessen Stahlprodukt kleiner als 0,2 mm mrad (z. B. 0,1 mm mrad) ist und das zum Erzeugen der Bildpunkte P1 bis P6 auf die Projektionsfläche 2 gerichtet wird, von der Projektionsfläche 2 jeweils als divergentes Lichtbündel 6 mit einem Hauptstrahl 25 (der Hauptstrahl 25 ist der Stahl, der aufgrund der spiegelnden Reflexion ohne die Strahlaufweitung und somit gemäß dem Reflexionsgesetz (Einfallswinkel ist gleich Ausfallswinkel) erzeugt wird) abgestrahlt, wobei alle Hauptstrahlen 25 im Augenpunkt 26 im Betrachtungsfeld 9 bzw. in einem den Augenpunkt 26 einschließenden Raumbereich konvergieren. Dies wird dadurch erreicht, daß die entsprechende Spiegelfläche 17 für jeden der Bildpunkte P1 bis P6 so geneigt ist, daß bei spiegelnder Reflexion des einfallenden Lichtbündels 5 die Hauptstrahlen 25 zum Augenpunkt 26 hin abgelenkt werden.As can be seen in FIG. 3, the essentially collinear light beam 5 , the steel product of which is smaller than 0.2 mm mrad (for example 0.1 mm mrad) and which is used to generate the pixels P1 to P6 on the projection surface 2 is directed from the projection surface 2 in each case as a divergent light bundle 6 with a main beam 25 (the main beam 25 is the steel which is generated due to the specular reflection without the beam expansion and thus in accordance with the law of reflection (angle of incidence is equal to the angle of reflection)), all Main rays 25 converge at the eye point 26 in the field of view 9 or in a spatial area enclosing the eye point 26 . This is achieved in that the corresponding mirror surface 17 is inclined for each of the pixels P1 to P6 in such a way that the main rays 25 are deflected towards the eye point 26 when the incident light bundle 5 is reflected.

Neigung der Spiegelflächen 17 wird somit in Abhängigkeit ihrer örtlichen Lage in der Projektionsfläche 2, ihrem Abstand vom Augenpunkt 26 und dem Einfallswinkel des auf sie treffenden Lichtbündels 5 gemäß dem Reflexionsgesetz eingestellt. In Fig. 3 ist zur Verdeutlichung dieser Reflexion für den Bildpunkt P2 noch das optische Lot 27 und in Fig. 4 ist für den Bildpunkt PS das optische Lot 27' eingezeichnet. The inclination of the mirror surfaces 17 is thus set as a function of their local position in the projection surface 2 , their distance from the eye point 26 and the angle of incidence of the light beam 5 striking them in accordance with the law of reflection. In FIG. 3 the optical plumb 27 is shown for the pixel P2 and in FIG. 4 the optical plumb 27 'is shown for the pixel PS.

Wenn man weiterhin der Projektionsfläche 2 noch eine makroskopische Flächennormale 28 für den Bildpunkt P2 und eine makroskopische Flächennormale 28' für den Bildpunkt PS zuordnet, wie in Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, sieht man, daß sowohl in Zeilenrichtung als auch in Spaltenrichtung das optische Lot 27, 27' und die Flächennormale 28, 28' unterschiedlich geneigt sind. Die Winkel γ und δ, die sie einschließen, sind in Fig. 3 und 4 eingezeichnet. Daraus ist ersichtlich, daß die (makroskopische) Oberflächenform der Projektionsfläche 2 unabhängig von der gewünschten Richtung der reflektierten Lichtbündel 6 gewählt werden kann. Daher ist es möglich, die gewünschten optischen Eigenschaften der Projektionsfläche 2 weitgehendst unabhängig von der Form (bzw. Krümmung) der Projektionsfläche 2 zu erzeugen.If one further assigns a macroscopic surface normal 28 for the pixel P2 and a macroscopic surface normal 28 'for the pixel PS to the projection surface 2 , as can be seen in FIGS. 3 and 4, it can be seen that the optical direction in both the row and the column direction Lot 27 , 27 'and the surface normal 28 , 28 ' are inclined differently. The angles γ and δ that they enclose are shown in FIGS. 3 and 4. It can be seen from this that the (macroscopic) surface shape of the projection surface 2 can be selected independently of the desired direction of the reflected light bundles 6 . It is therefore possible to generate the desired optical properties of the projection surface 2 as largely as possible regardless of the shape (or curvature) of the projection surface 2 .

Des weiteren wird das an den Spiegelflächen 17 reflektierte Lichtbündel noch durch die Streuschicht 13 so aufgeweitet, daß der Divergenzwinkel Θ des ausfallenden Lichtbündels 6 in Spaltenrichtung und der Divergenzwinkel τ in Zeilenrichtung jeweils einen vorbestimmten Wert annehmen. Diese Werte ergeben sich aus dem Abstand des Betrachtungsfelds 9 von der Projektionsfläche 2 und werden so gewählt, daß die divergierenden Lichtbündel 6 jeweils nur das Betrachtungsfeld 9 ausleuchten.Furthermore, the light bundle reflected on the mirror surfaces 17 is expanded by the scattering layer 13 such that the divergence angle gen of the emerging light bundle 6 in the column direction and the divergence angle τ in the row direction each assume a predetermined value. These values result from the distance of the field of view 9 from the projection surface 2 and are chosen such that the diverging light beams 6 only illuminate the field of view 9 .

Da beim hier beschriebenen Beispiel der Abstand des Fahrers 8 und somit des Betrachtungsfelds 9 von der Projektionsfläche 2 etwa 800 mm beträgt und das Betrachtungsfeld eine Ausdehnung von 20 × 20 cm aufweisen soll, werden die Divergenzwinkel Θ, τ der ausfallenden Lichtbündel 6 jeweils bevorzugt auf ca. 5° eingestellt, wodurch die Aufweitung mittels der Streuschicht 13 isotrop erfolgt, so daß die Divergenzwinkel Θ, τ gleich sind.Since in the example described here the distance between the driver 8 and thus the field of view 9 from the projection surface 2 is approximately 800 mm and the field of view should have an extension of 20 × 20 cm, the divergence angles Θ, τ of the emerging light bundles 6 are each preferably approx 5 °, whereby the expansion by means of the scattering layer 13 takes place isotropically, so that the divergence angles Θ, τ are the same.

Es ist natürlich auch möglich, daß die beiden Divergenzwinkel Θ und τ unterschiedliche Werte aufweisen. In diesem Fall ist dann auch die Ausdehnung des Betrachtungsfeldes in Zeilen- und Spaltenrichtung unterschiedlich.It is of course also possible that the two divergence angles Θ and τ have different values exhibit. In this case the extent of the field of view is also in line and Column direction different.

Ferner sind auch in Fig. 3 und 4 die Streukeulen 18 für die dargestellten ausfallenden Lichtbündel 6 eingezeichnet. Aus den Streukeulen 18 kann entnommen werden, daß die Bildhelligkeit in der Mitte des Betrachtungsfeldes 9 am höchsten ist und zu den Rändern hin abnimmt, wobei die Abnahme ausgehend von der Mitte zuerst relativ gering ist und dann im Randbereich sehr stark abnimmt. Dadurch wir eine relativ gute Gleichmäßigkeit der Bildhelligkeit über das gesamte Betrachtungsfeld erzielt.Further, 3 and 4, the stray beams are shown for the illustrated emergent light bundle 6 18 also in Fig.. From the scattering lobes 18 it can be seen that the image brightness is highest in the center of the field of view 9 and decreases towards the edges, the decrease starting from the center being initially relatively small and then decreasing very sharply in the edge region. This results in a relatively good uniformity of the image brightness over the entire field of view.

Durch die gerichtete Abstrahlcharakteristik der Projektionsfläche 2 wird vorteilhaft auch noch erreicht, daß nahezu die gesamte zur Projektion eingesetzte Lichtenergie in das Betrachtungsfeld 9 und somit in den Bewegungsbereich der Augen 10 abgebildet wird. Dadurch kann eine ausreichende Helligkeit des projizierten Bildes bewirkt werden, so daß selbst bei Tageslicht das Bild für den Fahrer 8 gut erkennbar ist.The directional radiation characteristic of the projection surface 2 advantageously also means that almost all of the light energy used for the projection is imaged into the field of view 9 and thus into the range of motion of the eyes 10 . A sufficient brightness of the projected image can thereby be brought about, so that the image can be easily recognized by the driver 8 even in daylight.

In Fig. 5 ist ein Ausschnitt der Projektionsfläche 2 vergrößert in Schnittdarstellung gezeigt. Wie Fig. 5 entnommen werden kann, erzeugt die Projektionsfläche 2 aus jedem einfallenden Lichtbündel 5 ein ausfallendes Lichtbündel 6 mit dem Hauptstrahl 25, dessen Richtung aufgrund der spiegelnden Reflexion an den verspiegelten Mikroprismenflächen 17 bestimmt ist. Der Divergenzwinkel Θ, τ des ausfallenden Lichtbündels 6 wird durch die Streuschicht 13 eingestellt, wobei, in dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel, die Jalousie-Blende 14 auch noch zur Begrenzung des Divergenzwinkels beiträgt, da sie die gestreuten Strahlen, die zu einem zu großen Divergenzwinkel führen würden, absorbiert. Mit der Jalousie-Blende 14 läßt sich somit der mittels der Streuschicht 13 erzeugte Divergenzwinkel der ausfallenden Lichtbündel 6 noch gezielt verkleinern.In FIG. 5, a section of the projection 2 is shown enlarged in sectional view. As can be seen in FIG. 5, the projection surface 2 generates from each incident light bundle 5 an emerging light bundle 6 with the main beam 25 , the direction of which is determined on the basis of the specular reflection on the mirrored microprism surfaces 17 . The divergence angle Θ, τ of the emerging light bundle 6 is set by the diffusion layer 13 , whereby, in the example shown in FIG. 5, the blind aperture 14 also contributes to the limitation of the divergence angle, since it causes the scattered rays to form one large divergence angle would be absorbed. With the Venetian blind 14 , the divergence angle of the emerging light bundles 6 generated by means of the diffusion layer 13 can be specifically reduced.

In Fig. 6 ist in einer Explosionsdarstellung eine andere Realisierungsmöglichkeit des Vielflächenspiegels 11 gezeigt. Der Vielflächenspiegel 11 umfaßt eine erste und eine zweite PMMA-Platte 29, 30. Auf der Oberfläche der ersten Platte 29 sind parallel zueinander verlaufende Rillen 31 ausgebildet, die einen V-förmigen Querschnitt aufweisen (wie in dem vergrößerten Detail gezeigt ist). Diese Oberfläche ist verspiegelt, so daß ebene Spiegelflächen 17 mit einem Anstellwinkel von 40° vorgesehen sind. Die zweite PMMA-Platte 30 weist eine der ersten PMMA-Platte 29 zugewandte plane Seite 30' und eine dazu entgegengesetzte zweite Seite 32 auf, die eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Rillen 33 mit V-förmigen Querschnitt umfaßt, wobei eine erste Seite des V-förmigen Querschnitts nahezu senkrecht zur planen Seite 30' ist und die andere Seite des V-förmigen Querschnitts, die als optische Wirkfläche 34 dient, einen kleineren Winkel mit der planen Seite 30' einschließt als die erste Seite. Des weiteren nimmt der Neigungswinkel der Wirkflächen 34 der Rillen 33 von der Mitte M der zweiten Platte 30 nach außen in Richtung quer zur Rillenrichtung nach beiden Seiten hin zu. Die zweite PMMA-Platte 30, deren Wirkung der einer Zylinderlinse entspricht, ist derart auf der ersten PMMA-Platte 29 aufgebracht, daß die Rillen 33 quer zu den Rillen 31 verlaufen. Dadurch wird die Ablenkung des ausfallenden Lichtbündels 6 einerseits durch die Brechung in der zweiten Platte 30 und andererseits durch die Reflexion an der ersten Platte 29 erzeugt.In FIG. 6 in an exploded view, another possible realization of the multi-surface mirror 11 is shown. The multifaceted mirror 11 comprises a first and a second PMMA plate 29 , 30 . On the surface of the first plate 29 , grooves 31 are formed which are parallel to each other and have a V-shaped cross section (as shown in the enlarged detail). This surface is mirrored, so that flat mirror surfaces 17 with an angle of attack of 40 ° are provided. The second PMMA plate 30 has a flat side 30 'facing the first PMMA plate 29 and an opposite second side 32 which comprises a plurality of parallel grooves 33 with a V-shaped cross section, a first side of the V -shaped cross section is almost perpendicular to the flat side 30 'and the other side of the V-shaped cross section, which serves as the optical active surface 34 , forms a smaller angle with the flat side 30' than the first side. Furthermore, the angle of inclination of the active surfaces 34 of the grooves 33 increases from the center M of the second plate 30 to the outside in the direction transverse to the groove direction on both sides. The second PMMA plate 30 , the effect of which corresponds to that of a cylindrical lens, is applied to the first PMMA plate 29 such that the grooves 33 run transversely to the grooves 31 . As a result, the deflection of the emerging light bundle 6 is generated on the one hand by the refraction in the second plate 30 and on the other hand by the reflection on the first plate 29 .

Mit dem in Fig. 6 gezeigten Vielflächenspiegel wird die Konvergenz der Hauptstrahlen 25 nur für ausfallende Lichtbündel 6, die von in Rillenrichtung der Rillen 31 benachbarten Orten der Projektionsfläche ausgehen bewirkt, während die Hauptstrahlen der Lichtbündel 6, die von in Richtung quer zur Rillenrichtung benachbarten Orten ausgehen, parallel oder auch divergierend verlaufen können. In diesem Fall wird die Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel in dieser Richtung so gewählt, daß sich die Lichtbündel im Bereich der Augen 10 noch überlappen. With the multi-surface mirror shown in FIG. 6, the convergence of the main rays 25 is effected only for outgoing light bundles 6 which originate from locations on the projection surface which are adjacent in the groove direction of the grooves 31 , while the main rays of the light bundles 6 occur from locations adjacent in the direction transverse to the groove direction can go out, run parallel or divergent. In this case, the widening of the emerging light beams in this direction is selected so that the light beams still overlap in the area of the eyes 10 .

In Fig. 7 ist eine weitere mögliche Ausgestaltung des Vielflächenspiegels 11 dargestellt, wobei hier auf der Unterseite einer PMMA-Platte 35 eine Rillenstruktur mit einen V-förmigen Querschnitt aufweisenden Rillen 36 gebildet und die Rillenstruktur verspiegelt ist. Auf der Oberseite der Platte 35 ist eine der PMMA-Platte 30 entsprechende Rillenstruktur aufgebracht, so daß der Vielflächenspiegel 11 als Rückflächenspiegel ausgebildet ist.In Fig. 7 a further possible embodiment of the multi-surface mirror 11 is shown, being formed here in the underside of a PMMA plate 35 is a groove structure with a V-shaped cross section having grooves 36 and the groove structure is mirrored. On the upper side of the plate 35 , a groove structure corresponding to the PMMA plate 30 is applied, so that the multifaceted mirror 11 is designed as a rear surface mirror.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist in Fig. 8 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, daß die Projektoreinheit 1 nicht mehr im Dachbereich des Kraftfahrzeuges, sondern innerhalb bzw. hinter dem Armaturenbrett 4 eingebaut ist.Another embodiment of the projection arrangement according to the invention is shown in FIG. 8. This differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the projector unit 1 is no longer installed in the roof area of the motor vehicle, but rather inside or behind the dashboard 4 .

Die von der Projektoreinheit 1 abgegebenen Lichtbündel 5 verlaufen im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe 3 und treffen auf einen im Dachbereich innerhalb des Kraftfahrzeuges nahe an der Windschutzscheibe 3 angeordneten Umlenkspiegel 37, an dem sie so reflektiert werden, daß sie wiederum im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe 3 verlaufen und auf die Projektionsfläche 2 treffen. Der Umlenkspiegel 37 ist in seiner Lage einstell- und fixierbar, um die Bildlage nach Wunsch des Fahrers anzupassen. Bevorzugt dient er nur zur Faltung des Strahlengangs. Dadurch kann die Projektoreinheit 1 im Armaturenbrett 4 angeordnet werden, wodurch der Raumbedarf der Projektionsanordnung von dem dem Fahrer zugänglichen Innenraum des Fahrzeugs nur noch durch den (kleinen) Umlenkspiegel 37 bestimmt ist.The light beams 5 emitted by the projector unit 1 run essentially parallel to the windshield 3 and meet a deflection mirror 37 arranged in the roof area within the motor vehicle close to the windshield 3 , at which they are reflected so that they in turn run essentially parallel to the windshield 3 and hit the projection surface 2 . The position of the deflecting mirror 37 can be adjusted and fixed in order to adjust the image position as desired by the driver. It is preferably only used to fold the beam path. As a result, the projector unit 1 can be arranged in the dashboard 4 , as a result of which the space requirement of the projection arrangement is only determined by the (small) deflecting mirror 37 from the interior of the vehicle accessible to the driver.

Der Einbauraum für den Umlenkspiegel 37 kann beispielsweise durch den Rückspiegel 38 verdeckt werden. Wenn, wie in Fig. 8 gezeigt ist, noch eine Blende 39 auf der Windschutzscheibe 3 aufgebracht ist, ist der Umlenkspiegel 37 auch nicht von außerhalb des Fahrzeuges erkennbar. Dieses Verdecken des Umlenkspiegels 37 ist in gleicher Weise für die Projektoreinheit 1 bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform möglich.The installation space for the deflecting mirror 37 can be covered, for example, by the rearview mirror 38 . If, as shown in FIG. 8, a screen 39 is also applied to the windshield 3 , the deflecting mirror 37 is also not recognizable from outside the vehicle. This concealment of the deflection mirror 37 is possible in the same way for the projector unit 1 in the embodiment shown in FIG. 1.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung gezeigt, wobei im Unterschied zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen die Projektionsfläche 2, insbesondere die Jalousie-Blende 14, so ausbildet ist, daß die Projektionsfläche 2 durch den Fahrer 8 nicht direkt eingesehen werden kann. Der Fahrer 8 sieht das an der Innenseite 40 der Windschutzscheibe 3 reflektierte Bild des auf der Projektionsfläche 2 erzeugten reellen (Zwischen-)Bildes, so daß für den Fahrer 8 ein (virtuelles) Bild 41 des auf der Projektionsfläche 2 erzeugten reellen Zwischenbildes vor der Windschutzscheibe 3 im realen Szenenbild erscheint. Die restlichen Elemente der Projektionsanordnung von Fig. 9 entsprechen im wesentlichen denen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. FIG. 9 shows a further embodiment of the projection arrangement according to the invention, whereby, in contrast to the previously described embodiments, the projection surface 2 , in particular the blind cover 14 , is designed such that the projection surface 2 cannot be viewed directly by the driver 8 . The driver 8 sees the image of the real (intermediate) image generated on the projection surface 2 reflected on the inside 40 of the windshield 3 , so that the driver 8 receives a (virtual) image 41 of the real intermediate image generated on the projection surface 2 in front of the windshield 3 appears in the real scene. The remaining elements of the projection arrangement of FIG. 9 essentially correspond to those of the embodiment shown in FIG. 1 and are therefore designated by the same reference numerals.

Insbesondere bei der Verwendung einer Projektoreinheit 1 mit Laserlichtquellen führt der vorhandene Reflexionsgrad der Grenzfläche Glas-Luft zu einem ausreichend hellen Bildeindruck. Zur Unterdrückung eines Geisterbildes, das durch Reflexion an der äußeren Grenzfläche der Windschutzscheibe 3 entstehen kann, können bekannte Maßnahmen, wie z. B. eine breitbandige Reflexionserhöhung auf der Innenfläche 40 der Windschutzscheibe 3, durchgeführt werden.In particular when using a projector unit 1 with laser light sources, the existing degree of reflection of the glass-air interface leads to a sufficiently bright image impression. To suppress a ghost image, which can be caused by reflection at the outer interface of the windshield 3 , known measures, such as. B. a broadband reflection increase on the inner surface 40 of the windshield 3 , are carried out.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform kann noch im Bereich des Armaturenbretts 4 eine Blende 42 an der Innenseite 40 der Windschutzscheibe 3 vorgesehen sein, so daß die Projektionsfläche 2 von außen nicht sichtbar ist.In the embodiment shown in FIG. 9, a panel 42 can still be provided in the area of the dashboard 4 on the inside 40 of the windshield 3 , so that the projection surface 2 is not visible from the outside.

Eine im Vergleich zu der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform etwas veränderte Projektionsanordnung ist in Fig. 10 dargestellt, wobei nun die Projektoreinheit 1 nicht im Dachbereich des Kraftfahrzeuges, sondern innerhalb des Armaturenbretts 4 (in gleicher Weise wie bei der Projektionsanordnung von Fig. 8) angeordnet ist. Zusätzlich ist noch der Umlenkspiegel 37 im Dachbereich des Kraftfahrzeuges zwischen dem Rückspiegel 38 und der Blende 39 angeordnet. Die von der Projektoreinheit 1 abgegebenen Lichtbündel 5 verlaufen im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe 3 und treffen auf den Umlenkspiegel 37, der sie dann auf die Projektionsfläche 2 zurückreflektiert, wobei die davon ausgehenden Lichtbündel 6 an der Innenseite 40 der Windschutzscheibe 3 so reflektiert werden, daß wiederum ein virtuelles Bild 41 für den Fahrer 8 sichtbar ist, das außerhalb des Kraftfahrzeugs vor der Windschutzscheibe 3 im realen Szenenbild liegt.A projection arrangement which has been modified somewhat in comparison to the embodiment shown in FIG. 9 is shown in FIG. 10, the projector unit 1 now not in the roof area of the motor vehicle but within the dashboard 4 (in the same way as in the projection arrangement of FIG. 8). is arranged. In addition, the deflecting mirror 37 is arranged in the roof area of the motor vehicle between the rear view mirror 38 and the aperture 39 . The light beams 5 emitted by the projector unit 1 run essentially parallel to the windshield 3 and meet the deflecting mirror 37 , which then reflects them back onto the projection surface 2 , the light beams 6 emanating therefrom being reflected on the inside 40 of the windshield 3 in such a way that in turn A virtual image 41 is visible to the driver 8 , which is located outside the motor vehicle in front of the windshield 3 in the real scene image .

Neben den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist es natürlich auch möglich, die Projektoreinheit 1 in anderen Bereichen der Dachfläche oder im Bereich der seitlichen Einfassung der Windschutzscheibe 3, wie z. B. die A-Säule, anzuordnen, damit schräg auf die Projektionsfläche 2 zu projizieren oder gegebenenfalls notwendige Umlenkspiegel vorzusehen.In addition to the embodiments described so far, it is of course also possible to use the projector unit 1 in other areas of the roof area or in the area of the lateral border of the windshield 3 , such as. B. to arrange the A-pillar so that to project obliquely onto the projection surface 2 or to provide necessary deflecting mirrors if necessary.

Claims

1. Projection arrangement with a projector unit ( 1 ) and a projection surface ( 2 ), the projector unit ( 1 ) for generating an image on the projection surface ( 2 ) illuminating it with a light beam ( 5 ) for each pixel of the image to be generated, and wherein the Projection area ( 2 ) has a beam expansion device ( 12 ) for expanding light beams passing through it, characterized in that the projection area ( 2 ) comprises a mirror ( 11 ) and the beam expansion device ( 12 ) in the direction of the light beams ( 5 ) incident on the projection area seen), the mirror (11) is connected upstream, wherein the mirror (11) reflects any light coming from the projector unit (1), passing through the beam expander (12) and on the mirror impinging light beam (11) so that this at least one through the emerging beam of light passing through the beam expansion device ( 12 ) Is generated 6) with a main beam (25), said main beams (25) of emergent light bundles (6) extending from adjacent in a first direction places the projection surface (2), in an imaginary in-plane field of view (9 ) converge, and the widening of each emerging light bundle ( 6 ) caused by the beam expansion device ( 12 ) is determined such that the emerging light bundles ( 6 ) each diverge and no longer illuminate the field of view ( 9 ) in the plane.

2. Projection arrangement according to claim 1, characterized in that the projection surface ( 2 ) is curved.

3. Projection arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the beam expansion device ( 12 ) comprises a scattering layer ( 13 ).

4. Projection arrangement according to claim 3, characterized in that the scattering layer ( 13 ) is applied to the mirror ( 11 ).

5. Projection arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the beam expansion device ( 12 ) comprises a diaphragm ( 14 ), the incident light from directions other than the directions of the light coming from the projector unit ( 1 ) ( 5 ) and as the directions of the emerging light bundles ( 6 ) shadows, the diaphragm ( 14 ) is preferably arranged such that it, viewed in the direction of the light bundle ( 5 ) incident on the projection surface ( 2 ), precedes the scattering layer ( 13 ).

6. Projection arrangement according to claim 5, characterized in that the diaphragm ( 14 ) comprises a plurality of spaced and mutually parallel slats ( 19 ) which block light striking them.

7. Projection arrangement according to claim 6, characterized in that the diaphragm further comprises a plurality of spaced and mutually parallel second slats which block light striking them and are arranged transversely to the first slats ( 19 ).

8. Projection arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Mirror comprises a curved continuous reflection layer.

9. Projection arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mirror ( 11 ) is designed as a multi-surface mirror with a plurality of flat mirror surfaces ( 17 ).

10. Projection arrangement according to claim 9, characterized in that the mirror surfaces ( 17 ) are aligned such that the surface normals of at least two mirror surfaces ( 17 ) are not parallel to one another.

11. Projection arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the mirror surfaces ( 17 ) are aligned so that the convergent course of the main rays is achieved by means of the reflection.

12. Projection arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized in that the area of each mirror surface ( 17 ) is smaller than the size of a pixel of the image to be generated on the projection surface ( 2 ).

13. Projection arrangement according to one of claims 8 to 12, characterized in that the mirror ( 11 ) comprises a transparent plate ( 30 , 35 ), in which at least one side is structured such that the direction of a through the plate ( 30 , 35 ) light beam passing through it is changed.

14. Projection arrangement according to claim 13, characterized in that the convergent course of the main rays is achieved due to the change in direction caused by the plate ( 30 , 35 ).

15. Projection arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the side of the plate ( 35 ) facing away from the beam expansion device is structured and mirrored.

16. Projection arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that the main rays ( 25 ) from outgoing light bundles ( 6 ) emanating from adjacent locations of the projection surface ( 2 ) in a second direction, due to the reflection on the mirror ( 11 ) converge in the field of view ( 9 ), the second direction being different from the first direction.

17. Projection arrangement according to one of claims 1 to 16, characterized in that all the main rays ( 25 ) of the emerging light bundle ( 6 ) converge in the field of view ( 9 ).

18. Projection arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that the projector unit ( 1 ) generates an intensity-modulated light beam and steers over the projection surface ( 2 ) to generate the image.

19. Projection arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that one of the projection surface ( 2 ) downstream reflection surface ( 3 ) is arranged so that the emerging light beams ( 6 ) are reflected on this and thus on the projection surface ( 2 ) generated image can be captured as a virtual image.

20. Projection arrangement according to one of claims 1 to 19, characterized in that the mirror and the beam expander are integrally formed.