DE10137905A1 - Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung - Google Patents

Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung

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    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
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    • G03B21/006Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using LCD's

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Abstract

Eine fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung (5) projiziert ein Bild, das auf einer Anzeige (51) in einem Armaturenbrett (1) angezeigt wird, auf ein Scheibe (3) bzw. einen Schirm, der außerhalb des Armaturenbrettes (1) angeordnet ist. Die Scheibe (3) ist transparent, so dass der Hintergrund durch die Scheibe mit dem Bild sichtbar ist, welches dem Hintergrund überlagert auf der Scheibe (3) projiziert ist. Ein Reflexionsspiegel (53d) ist im Armaturenbrett (1) angeordnet, um Licht zu reflektieren, das von dem auf der Anzeige (51) angezeigten Bild zur Scheibe (3) emittiert wird. Ein halbdurchlässiger Spiegel (55) ist im Armaturenbrett (1) zwischen der Anzeige (51) und dem Reflexionsspiegel (53d) angeordnet. Der halbdurchlässige Spiegel (55) reflektiert in einer ersten Neigungswinkelposition partiell das Anzeigelicht zur Scheibe (3), und in einer zweiten Neigungswinkelposition partiell das von dem Reflexionsspiegel (53d) reflektierte Anzeigelicht zur Scheibe (3). Eine zusätzliche Projektions-Untereinheit (7) kann im Armaturenbrett (1) für die Projektion eines Bildes angeordnet sein, welches auf einer Anzeige (51) im Armaturenbrett (1) des Fahrzeugs angezeigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung, mit einer Projektions-Untereinheit, die ein Bild projiziert, das auf einer im Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordneten Anzeige, der Windschutzscheibe oder einem Hilfsschirm angezeigt wird. Das Bild wird dem Hintergrund überlagert, der durch die Windschutzscheibe oder einen Hilfsschirm bzw. eine Hilfsscheibe gesehen werden kann.
  • Seit einiger Zeit wird mit Zunahme der Informationen für den Betrieb eines Fahrzeugs eine Hilfsanzeigevorrichtung, die als Headup-Anzeige bezeichnet wird, verwendet, die es einem Fahrer ermöglicht, zusätzliche notwendige Informationen für den Fahrzeugbetrieb zu sehen, die über die Anzeigenkapazität des Fahrzeugs hinausgehen. Die zusätzlichen Informationen werden dem Hintergrund überlagert, der durch die Windschutzscheibe des Fahrzeugs ohne größere Änderung der Fahrersichtlinie sichtbar ist.
  • In derartigen fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtungen ist es erwünscht, dass Sichtabstände nicht zu sehr variieren, wenn der Fahrer seinen Blick zwischen der überlagerten Information und dem Hintergrund wechselt. Daher wird vorzugsweise ein größerer optischer Abstand von der Informationsanzeige zur Windschutzscheibe vorgesehen, so dass der Sichtpunkt des überlagerten virtuellen Bildes näher am Hintergrund ist.
  • Beim Anhalten des Fahrzeugs ist jedoch der größere Sichtabstand des virtuellen Bildes unvorteilhaft. Dies liegt daran, dass der Fahrer auch dann die überlagerte Information klar zu sehen wünscht.
  • Wie oben beschrieben lassen derartige fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtungen das überlagerte virtuelle Bild während des Betriebszustandes des Fahrzeugs näher am Hintergrund scharf erscheinen, wohingegen das virtuelle Bild vorzugsweise näher an die Fahreraugenposition gerückt wird, wenn das Fahrzeug anhält. Um beides zu erreichen, kann die Anzeige bewegt werden, um den Projektionsweg zwischen der Anzeige und der Scheibe zu ändern. Eine Bewegung der Anzeige ist jedoch unerwünscht, weil dies einen vergrößerten Raum für die Unterbringung der Anzeige erfordert.
  • Eine solche Anzeige ist im Allgemeinen im Armaturenbrett untergebracht. Die Anzeige könnte aber auch in einem Fahrzeughimmel montiert werden, jedoch kann die Anordnung der Anzeige in der Nähe des Fahrerkopfes für den Fahrer unangenehm sein.
  • Es ist jedoch unpraktisch, wenn das Armaturenbrett nach hinten verlängert wird, weil das Armaturenbrett nach hinten hin an den Motorraum des Fahrzeugs angrenzt. Zudem wünscht der Fahrer nicht, dass das virtuelle Bild auf der Windschutzscheibe zum Fahrzeug seitlich bewegt wird.
  • Daher kann das Armaturenbrett nur nach vorn zum Fahrer hin verlängert werden, um die Anzeige der Anzeigevorrichtung im Armaturenbrett unterzubringen.
  • Das Armaturenbrett ist jedoch mit Instrumenten wie z. B. einem Geschwindigkeitsmesser und einem Drehzahlmesser an dessen vorderen Seite versehen. Wenn die Instrumente wegen der Ausdehnung des Armaturenbrettes nach vorne hin näher an dem Fahrer angeordnet werden, benötigt der Fahrer eine große Änderung des Sichtabstandes, um seinen Blick zwischen den Instrumenten und dem Hintergrund zu wechseln.
  • Durch die Erfindung ist eine fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung geschaffen, welche ein auf einer Anzeige im Armaturenbrett angezeigtes Bild zur Windschutzscheibe, die außerhalb des Armaturenbrettes angeordnet ist, projiziert, und dadurch das Bild dem durch die Windschutzscheibe sichtbaren Hintergrund überlagert. Die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung kann das überlagerte Bild optisch näher zum Hintergrund und weiter vom Hintergrund entfernt nach vorne bewegen in Übereinstimmung mit der Art von Information, die das Bild aufweist. Diese Konfiguration erfordert keine Vergrößerung des Einbauraums im Armaturenbrett.
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist eine fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung, um ein Bild auf eine Scheibe zu projizieren, wobei das Bild auf einer Anzeige in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angezeigt wird, die Scheibe außerhalb des Armaturenbrettes angeordnet ist, die Scheibe transparent ist, so dass der Hintergrund durch die Scheibe mit dem dem Hintergrund überlagerten Bild, das auf die Scheibe projiziert wird, sichtbar ist. Die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung weist auf: einen Reflexionsspiegel, der im Armaturenbrett angeordnet ist, um Licht, das von dem auf der Anzeige angezeigten Bild emittiert wird, in Richtung zu der Scheibe zu reflektieren, einen halbdurchlässigen Spiegel, der im Armaturenbrett zwischen der Anzeige und dem Reflexionsspiegel angeordnet ist, wobei der halbdurchlässige Spiegel in der Lage ist, Licht partiell durchtreten und partiell reflektieren zu lassen, das vom Bild auf der Anzeige emittiert wird, und einen Winkelverstellmechanismus, um selektiv den halbdurchlässigen Spiegel relativ zur Fahrzeuglängsrichtung in eine erste Neigungswinkelposition und in eine zweite Neigungswinkelposition zu verstellen, wobei der halbdurchlässige Spiegel das Licht des auf der Anzeige angezeigten Bildes partiell in Richtung zur Scheibe reflektiert, wenn der halbdurchlässige Spiegel in der ersten Winkelposition ist, und der halbdurchlässige Spiegel vom Reflexionsspiegel reflektiertes Licht partiell in Richtung zur Scheibe reflektiert, wenn der halbdurchlässige Spiegel in der zweiten Winkelposition ist.
  • Daher wird der halbdurchlässige Spiegel selektiv in die erste Neigungswinkelposition oder in die zweite Neigungswinkelposition verstellt. In der ersten Winkelposition wird Licht, das von dem auf der Anzeige angezeigten Bild emittiert wird, von dem halbdurchlässigen Spiegel in Richtung zur Scheibe reflektiert, wobei dadurch ein kürzerer optischer Weg von der Anzeige zur Scheibe geschaffen wird. Indessen tritt bei der zweiten Winkelposition Licht, das von dem auf der Anzeige angezeigten Bild emittiert wird, durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurch, um den Reflexionsspiegel zu erreichen, so dass das Licht von dem Reflexionsspiegel reflektiert wird, um wieder zum halbdurchlässigen Spiegel zu gelangen, welcher das Licht in Richtung zur Scheibe reflektiert, wobei dadurch ein längerer optischer Weg von der Anzeige zur Scheibe geschaffen wird. Hierdurch wird der Wechsel der Bildposition für das Auge des Fahrers erreicht, ohne die Anzeige zu bewegen.
  • Bevorzugt weist der Winkelverstellmechanismus eine Stange auf, die sich seitlich zum Fahrzeug erstreckt, so dass der halbdurchlässige Spiegel um die Stange gedreht werden kann, um den halbdurchlässigen Spiegel selektiv in die erste Winkelposition oder in die zweite Winkelposition zu verstellen.
  • Somit kann der halbdurchlässige Spiegel durch Drehen um die Stange einfach in die erste Winkelposition oder in die zweite Winkelposition verstellt werden.
  • Vorzugsweise hat die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung zudem eine im Armaturenbrett angeordnete optische Bildvergrößerungsvorrichtung, so dass Licht vom Reflexionsspiegel zum halbdurchlässigen Spiegel für die Vergrößerung des Bildes durch die optische Bildvergrößerungsvorrichtung tritt.
  • Daher ist in der zweiten Position des halbdurchlässigen Spiegels das virtuelle Bild mit einer angemessenen Größe auf der Scheibe sichtbar, obgleich der optische Weg von der Anzeige zur Scheibe aufgrund des Vorhandenseins des Reflexionsspiegels verlängert ist, um das Bild dem Hintergrund anzunähern.
  • Vorzugsweise ist die optische Bildvergrößerungsvorrichtung eine Fresnel-Linse, die auf einer ihrer Seiten eine plane Oberfläche und auf ihrer anderen Seite eine Fresneloberfläche aufweist, wobei die plane Oberfläche in optischer Richtung des von der Anzeige emittierten Bildes dem Reflexionsspiegel zugewandt ist.
  • Daher ist die Fresnel-Linse zwischen den halbdurchlässigen Spiegel und den Reflexionsspiegel positioniert, um das Umstellen des halbdurchlässigen Spiegels zwischen der ersten und der zweiten Position nicht zu verhindern. Dadurch ist die Anzeigevorrichtung in der Lage, das überlagerte Bild zu vergrößern und die Bildweiten zu selektieren.
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung sieht eine fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung vor, welche ein Bild, das auf der Anzeige im Armaturenbrett angezeigt wird, in Richtung zur außerhalb des Armaturenbrettes angeordneten Windschutzscheibe projiziert, wobei dadurch das Bild dem durch die Windschutzscheibe sichtbaren Hintergrund überlagert wird. Die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung kann das überlagerte Bild dem Hintergrund annähern, sogar wenn im Armaturenbrett eine Projektions-Untereinheit angeordnet ist. In der fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung kann der Fahrer auch Anzeigen von Messinstrumenten wie z. B. von einem Geschwindigkeitsmesser sehen.
  • Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist eine fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung, die eine im Armaturenbrett angeordnete Projektions-Untereinheit aufweist, um ein Bild auf eine oberhalb des Armaturenbrettes angeordnete erste Scheibe zu projizieren, wobei das Bild auf einer ersten Anzeige im Armaturenbrett des Fahrzeugs angezeigt wird, wobei die erste Scheibe transparent ist, so dass der Hintergrund durch die erste Scheibe mit dem auf die Scheibe projizierten Bild, welches dem Hintergrund überlagert ist, aus der Fahreraugenposition sichtbar ist, wobei die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung aufweist: eine zweite Scheibe, die näher an der Augenposition angeordnet ist als die Projektions- Untereinheit zur Projektion von Daten, die von Messinstrumenten des Fahrzeugs empfangen werden, wobei die zweite Scheibe direkt von der Augenposition aus sichtbar ist, und eine zweite Anzeige, die der Augenposition näher angeordnet ist als das Armaturenbrett und die Daten der Messinstrumente anzeigt, wobei ein virtuelles Bild mit den von den Messinstrumenten empfangenen Daten auf der zweiten Scheibe von der Augenposition aus sichtbar ist.
  • Somit kann der Fahrer sowohl die Daten, die von den Messinstrumenten empfangen werden, als auch den Hintergrund mit einem geringeren Unterschied ihrer zugehörigen Bildweiten sehen, da die zweite Scheibe angeordnet ist, um Daten der Messinstrumente des Fahrzeugs zu projizieren.
  • Vorzugsweise hat die Projektions-Untereinheit einen Reflexionsspiegel, um Licht in Richtung zur ersten Scheibe zu reflektieren, das von dem auf der ersten Anzeige angezeigten Bild emittiert wird.
  • Daher kann die Projektions-Untereinheit den optischen Weg von der ersten Anzeige zur Scheibe verlängern.
  • Die Projektions-Untereinheit weist vorzugsweise ein zweites Reflexionselement auf, das in Längsrichtung des Fahrzeugs im Abstand von der ersten Anzeige angeordnet ist, und der Reflexionsspiegel ist ein halbdurchlässiger Spiegel, der partiell Licht in Richtung zum zweiten Reflexionselement passieren lassen kann, das von der ersten Anzeige emittiert wird, wobei das zweite Reflexionselement das Licht in Richtung zum halbdurchlässigen Spiegel reflektiert, so dass das Licht vom halbdurchlässigen Spiegel in Richtung zu der ersten Scheibe reflektiert wird.
  • Daher dringt das Licht, das von dem auf der Anzeige angezeigten Bild emittiert wird, durch den halbdurchlässigen Spiegel, um das zweite Reflexionselement zu erreichen, so dass das Licht von dem zweiten Reflexionselement reflektiert wird, um wieder zum halbdurchlässigen Spiegel zu gelangen, der das Licht in Richtung zur Scheibe reflektiert, wobei dadurch ein längerer optischer Weg von der ersten Anzeige zur ersten Scheibe geschaffen wird.
  • Vorzugsweise ist die zweite Scheibe ein anderer Reflexionsspiegel und die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung hat eine kombinierte Platte, die sich im Wesentlichen senkrecht erstreckt zur optischen Achse des Lichts, das von dem auf der Anzeige angezeigten Bild emittiert wird, wobei die kombinierte Platte eine der Anzeige zugewandte erste Oberfläche und eine der Augenposition zugewandte zweite Oberfläche aufweist, wobei das zweite Reflexionselement von der ersten Oberfläche gebildet wird und die zweite Scheibe von der zweiten Oberfläche gebildet wird.
  • Daher wird das zweite Reflexionselement und der Reflexionsspiegel der zweiten Scheibe von der kombinierten Platte gebildet, um die Anzeigevorrichtung zu vereinfachen. Vorzugsweise ist der Reflexionsspiegel der Projektions- Untereinheit bewegbar in einer optischen Achsenrichtung des Lichts, welches von dem auf der ersten Anzeige angezeigten Bild emittiert wird.
  • Daher ermöglicht es die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung dem Fahrer, sowohl die Daten der Messinstrumente als auch den Hintergrund mit einem geringeren Unterschied ihrer zugehörigen Bildweiten zu sehen, weil der Reflexionsspiegel in einer optischen Achsenrichtung des Lichtes bewegbar ist, welches von dem auf der ersten Anzeige angezeigten Bild emittiert wird.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 eine Schnittansicht einer Grundkonfiguration der fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform gemäß der Erfindung;
  • Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Vergrößerungsspiegels von Fig. 1;
  • Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Drehmechanismus des halbdurchlässigen Spiegels von Fig. 1;
  • Fig. 4 eine Schnittansicht einer Grundkonfiguration der fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
  • Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Verlagerungsmechanismus des halbdurchlässigen Spiegels von Fig. 4; und
  • Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht eines kombinierten Reflexionsspiegels einer modifizierten Ausführung der Erfindung.
  • Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine allgemeine Konfiguration einer Ausführungsform der fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung darstellt. In Fig. 1 zeigt Bezugszeichen 5 die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung, die in einem Armaturenbrett 1 eines Fahrzeugs untergebracht ist. Die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung 5 projiziert ein Bild, das auf der im Armaturenbrett angezeigten Anzeige angezeigt wird, auf eine Windschutzscheibe 3 (entspricht der oben in der Beschreibungseinleitung in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Scheibe), wobei das Bild dem Hintergrund überlagert ist, der durch die Windschutzscheibe gesehen werden kann. Die Windschutzscheibe 3, die über der oberen Fläche 1a des Armaturenbrettes 1 angeordnet ist, hat eine im Wesentlichen gleichmäßige Neigung relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs.
  • Die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung 5 weist unter anderem auf: eine Anzeige 51, einen Vergrößerungsspiegel 53, einen halbdurchlässigen Spiegel 55, einen Spiegeldrehmechanismus 57 (siehe Fig. 3).
  • Die Anzeige 51 ist eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung (zum Beispiel eine Feldemissionsanzeige, eine Elektronenstrahlanzeigeröhre, eine Elektrolumineszenzanzeige, etc.), eine Flüssigkristallanzeige mit Hintergrundlicht oder dergleichen Anzeige. Die Anzeige 51 hat ein Anzeigenpaneel bzw. eine Anzeigenoberfläche 51a, das/die nach vorn zum Fahrer hin gerichtet ist. Auf der Anzeigenoberfläche 51a wird selektiv ein (in der Figur nicht dargestelltes) Bild angezeigt, das Informationen aufweist bezüglich der Fahrzeugnavigation, oder ein anders Bild angezeigt, das Informationen aufweist, die sich auf den Betriebszustand des Fahrzeugs beim Anhalten oder während der Fahrt beziehen.
  • Der Vergrößerungsspiegel 53, in Fig. 2 dargestellt, weist auf eine Fresnel-Linse 53a (entspricht der einleitend beschriebenen optischen Bildvergrößerungsvorrichtung) und einen Reflexionsspiegel 53d (entspricht dem einleitend zur ersten Ausführungsform beschriebenen zweiten Reflexionselement). Die Fresnel-Linse 53a hat eine plane Oberfläche 53b, und der Spiegel 53d hat eine Reflexionsoberfläche 53e. Die plane Oberfläche 53b wird durch Evaporation in direkten Kontakt mit der Reflexionsoberfläche 53e gebracht. Die Fresnel-Linse 53a hat entgegengesetzt zur planen Oberfläche 53b eine Fresneloberfläche 53c. Wie in Fig. 1 dargestellt ist die Fresneloberfläche 53c der Anzeigenoberfläche 51a der Anzeige 51 zugewandt, wobei zwischen der Fresneloberfläche 53c und der Anzeigenoberfläche 51a der Anzeige 51 in Fahrtrichtung ein Abstand besteht.
  • Der halbdurchlässige Spiegel 55 wird vom Drehmechanismus 57 derart gehalten, dass der halbdurchlässige Spiegel 55 in einer Linie mit der optischen Achse L des (in den Figuren nicht dargestellten) Bildes liegt, das von der Anzeige 51 zum Vergrößerungsspiegel 53 emittiert wird.
  • Wie besonders in Bild 3 dargestellt, hat der Drehmechanismus 57 ein Paar von Halterahmen 57a, 57a, die sich jeweils parallel in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, einen Haltezapfen 57b, der an einem mittleren Abschnitt jedes Halterahmens 57a vorgesehen ist, und ein Halteplattenpaar 57c, 57c, das sich um eine Achse O senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs dreht.
  • Jeder Halterahmen 57a ist mit einem Führungszapfen 57d versehen, der in Längsrichtung im Abstand vom Haltezapfen 57b angeordnet ist. Jede Halteplatte 57c ist mit einem bogenförmigen Führungsschlitz 57e versehen, in den der Führungszapfen 57d derart eingreift, dass die Halteplatte 57c um den Haltezapfen 57b drehbar ist. Der Drehbereich der Halteplatte 57c wird von dem bogenförmigen Führungsschlitz 57e begrenzt.
  • Der Drehmechanismus 57 hat eine Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt), die elektrisch sein kann wie z. B. ein Motor oder wie eine Scheibe von Hand bedient wird, um den Halterahmen 57a um den Haltezapfen 57b zu drehen. Dadurch wird der halbdurchlässige Spiegel 55 zwischen der Anzeige 51 und dem reflektierenden Vergrößerungsspiegel 53 selektiv in eine erste Neigungswinkelposition oder in eine zweite Neigungswinkelposition gedreht. In Fig. 1 ist, wie mit einer durchgezogenen Linie dargestellt, der halbdurchlässige Spiegel 55 in der ersten Winkelposition zum reflektierenden Vergrößerungsspiegel 53 geneigt. Wie mit einer strichpunktierten Linie dargestellt, ist der halbdurchlässige Spiegel 55 in der zweiten Winkelposition zur Anzeige 51 geneigt.
  • In der oberen Fläche 1a des Armaturenbrettes 1 ist eine Öffnung 1b ausgebildet, so dass das Licht des Bildes (nicht dargestellt) vom Armaturenbrett 1 zur Windschutzscheibe 3 emittiert wird.
  • Nachfolgend wird die Funktion der so konfigurierten fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung 5 der Ausführungsform erläutert.
  • In der ersten Winkelposition des halbdurchlässigen Spiegels 55, der mit einer durchgezogenen Linie in Fig. 1 dargestellt ist, zeigt die Anzeige 51 ein (in der Figur nicht dargestelltes) Bild, das eine Information hinsichtlich der Fahrzeugnavigation aufweist. Eine solche Information wird gewöhnlich bei stehendem Fahrzeug angezeigt. Das Bild wird von der Anzeigeoberfläche 51a der Anzeige 51 zum halbdurchlässigen Spiegel 55 emittiert, der zwischen der Anzeigeoberfläche 51a und dem Vergrößerungsspiegel 53, welcher der Anzeigeoberfläche 51a gegenübersteht, angeordnet ist.
  • Weil der halbdurchlässige Spiegel 55 gegen den Vergrößerungsspiegel 53 so geneigt ist, das er den ersten Winkel relativ zu der optischen Achse L des emittierten Bildes einnimmt, wird ein Teil des auf dem halbdurchlässigen Spiegel 55 angelangten Bildes nach oben reflektiert. Dann wird das Bild durch die Öffnung 1b der oberen Fläche 1a des Armaturenbrettes 1 emittiert, um die Windschutzscheibe 3 zu erreichen, so dass das Bild auf der Scheibe 3 projiziert wird.
  • Mittlerweile tritt der andere Teil des auf den halbdurchlässigen Spiegel 55 ausgesandten Bildes durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurch, um zum Vergrößerungsspiegel 53 zu gelangen. Das auf dem halbdurchlässigen Spiegel 55 angelangte Bild tritt durch die Fresnel-Linse 53a von der Fresneloberfläche 53c zu ihrer planen Oberfläche 53b. Die plane Oberfläche 53b steht in direktem Kontakt mit der Reflexionsoberfläche 53e des Spiegels 53d, der das Bild gegen die Fresneloberfläche 53c reflektiert, so dass das Bild wieder durch die Fresnel-Linse 53a in Richtung zur Anzeige 51 hindurchtritt.
  • Das vom Vergrößerungsspiegel 53 emittierte Bildlicht erreicht wieder den halbdurchlässigen Spiegel 55. Ein Teil des zum halbdurchlässigen Spiegel 55 ausgesandten Bildlichtes tritt durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurch, während der andere Teil des Bildlichtes vom halbdurchlässigen Spiegel 55 nach unten in das Armaturenbrett 1 reflektiert wird.
  • Daher wird in der ersten Winkelposition des halbdurchlässigen Spiegels 55 das von der Anzeige 51 angezeigte Bild vom halbdurchlässigen Spiegel 55 reflektiert, um auf die Windschutzscheibe 3 projiziert zu werden. Dadurch ist ein virtuelles Bild S1 einschließlich der Navigations-Information des Fahrzeugs von der Fahreraugenposition I aus auf der Windschutzscheibe 3 sichtbar.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass aufgrund des optischen Weges von der Anzeige 51 zur Windschutzscheibe 3 durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurch das virtuelle Bild S1 im Abstand von der Windschutzscheibe 3 erscheint.
  • Das virtuelle Bild S1 ist nicht vergrößert, weil das virtuelle Bild nicht vom Vergrößerungsspiegel 53 reflektiert worden ist.
  • In der zweiten Position des halbdurchlässigen Spiegels 55, welche mit einer strichpunktierten Linie in Fig. 1 dargestellt ist, zeigt die Anzeige 51 ein (nicht in der Figur dargestelltes) Bild einschließlich der Information hinsichtlich der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs an. Eine solche Information wird im Allgemeinen während des Betriebszustandes des Fahrzeugs genutzt. Das Bild wird von der Anzeigenfläche 51a der Anzeige 51 zum halbdurchlässigen Spiegel 55 emittiert, welcher zwischen der Anzeigenfläche 51a und dem Vergrößerungsspiegel 53 angeordnet ist.
  • Weil der halbdurchlässige Spiegel 55 zur Anzeige 51 in dem zweiten vorbestimmten Winkel relativ zur optischen Achse L des emittierten Bildes geneigt ist, wird ein Teil des auf den halbdurchlässigen Spiegel 55 empfangenen Bildes zur unteren Seite des Armaturenbrettes 1 reflektiert, während der andere Teil des empfangenen Bildes durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurchtritt, um zum Vergrößerungsspiegel 53 zu gelangen.
  • Das von dem halbdurchlässigen Spiegel 55 empfangene Bild tritt durch die Fresneloberfläche 53c zu deren planen Oberfläche 53b durch die Fresnel-Linse 53a hindurch. Die plane Oberfläche 53b steht in direktem Kontakt mit der Reflexionsoberfläche 53e des Spiegels 53d, der das Bild zur Fresneloberfläche 53c reflektiert, so dass das Bild wieder durch die Fresnel-Linse 53a in Richtung zur Anzeige 51 hindurchtritt.
  • Das Bild, das die Fresnel-Linse 53a zweifach passiert, wird durch den Lichtkonvergenzeffekt der Fresnel-Linse 53a vergrößert. Das vergrößerte Bild erreicht den halbdurchlässigen Spiegel 55 auf dem Weg zur Anzeige 51.
  • Das Bild, das den halbdurchlässigen Spiegel 55 wieder erreicht, wird nach oben durch ein Fenster 59b der Abdeckplatte 59a des Armaturenbrettes 1 reflektiert, so dass die Windschutzscheibe 3, auf der das Bild projiziert ist, erreicht wird.
  • Daher ist bei der zweiten Winkelposition des halbdurchlässigen Spiegels 55 ein virtuelles Bild S3 auf der Windschutzscheibe 3 mit Informationen über die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs von der Fahreraugenposition I aus sichtbar.
  • Das virtuelle Bild S3 erscheint in Längsrichtung des Fahrzeugs weiter hinten als das virtuelle Bild S1, weil sich der virtuelle Abstand des virtuellen Bildes S3 von der Anzeige 51 bis zur Windschutzscheibe 3 aus der Länge des optischen Weges durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurch bis zu dem Vergrößerungsspiegel 53 ergibt.
  • Es ist zu beachten, dass das virtuelle Bild S3 vergrößert ist, weil das Bildlicht in der Fresnel-Linse 53a gedreht wird.
  • Daher ist das virtuelle Bild S1 mit Informationen, die während des stehenden Fahrzeugs benötigt werden, näher an der Windschutzscheibe 3 angeordnet. Im Gegensatz dazu ist das virtuelle Bild S3 mit Informationen, die während der Fahrt des Fahrzeugs verwendet werden, näher am Hintergrund angeordnet, was einen unerwünschten Sichtwechsel des Fahrers zwischen dem virtuellen Bild S3 und dem Hintergrund eliminiert.
  • Die Bildvergrößerung mittels der Fresnel-Linse 53a des Vergrößerungsspiegels 53 kann, falls nicht gewünscht, weggelassen werden. In diesem Fall ist an Stelle des Vergrößerungsspiegels 53 ein gewöhnlicher Spiegel vorgesehen. Es ist jedoch besser, wenn die Vergrößerung des Bildes mittels der Fresnel-Linse 53a vorgenommen wird, um das virtuelle Bild S3 näher an dem aus der Augenposition I durch die Windschutzscheibe 3 sichtbaren Hintergrund anzuordnen. Dies liegt darin begründet, dass eine vergrößerte Bildweite ein kleineres Bild zur Folge hat. Daher ist bei der zweiten Position des halbdurchlässigen Spiegels 55 das vergrößerte virtuelle Bild S3 für den Fahrer klar erkennbar.
  • In der Ausführungsform dreht der Drehmechanismus 57 den halbdurchlässigen Spiegel 55, so dass der halbdurchlässige Spiegel 55 in die erste Winkelposition bzw. in die zweite Winkelposition verstellt wird. Alternativ dazu kann die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung ein Paar von halbdurchlässigen Spiegeln aufweisen, wobei einer der Spiegel einen Neigungswinkel mit der ersten Winkelposition, der andere Spiegel einen Neigungswinkel mit der zweiten Winkelposition des halbdurchlässigen Spiegels 55 hat. Beide halbdurchlässigen Spiegel 55 können jeweils mittels eines Verlagerungsmechanismus (nicht gezeigt) selektiv zurückbewegt werden, um den optischen Weg zwischen der Anzeige 51 und dem Vergrößerungsspiegel 53 zu kreuzen.
  • Für die Bildvergrößerung kann anstatt der für die Ausführungsform verwendeten Fresnel-Linse 53a ein gewölbter Spiegel vorgesehen werden, der eine sphärische Oberfläche oder eine andere gewölbte Oberfläche aufweist.
  • Für die Bildvergrößerung kann anstatt der Fresnel-Linse 53a eine konvexe Linse vorgesehen werden. Die konvexe Linse kann an einer ihrer Seiten eine plane Oberfläche haben, und die plane Oberfläche wird in direkten Kontakt mit dem Spiegel 53d gebracht, indem dieser aufgedampft wird, um einen Vergrößerungsspiegel zu bilden. Alternativ dazu kann die konvexe Linse beidseitig eine gewölbte Oberfläche haben, wobei die konvexe Linse unter Ausbildung eines Vergrößerungssystems vom Spiegel 53d separat vorgesehen ist.
  • In der Ausführungsform ist der Neigungswinkel des halbdurchlässigen Spiegels 55 vorbestimmt. Tatsächlich wird der Neigungswinkel unter anderem bestimmt gemäß der Neigung der Windschutzscheibe 3 an den Projektionspunkten, der Längs- und Vertikalposition der Projektionspunkte relativ zum halbdurchlässigen Spiegel 55 und der Richtung der Sichtlinien aus der Augenposition I des Fahrers heraus.
  • In der Ausführungsform ist die Scheibe als Windschutzscheibe 3 vorgestellt. Die Scheibe kann jedoch auch eine Hilfsscheibe oder ein sonstiger Schirm sein, die/der innerhalb der Windschutzscheibe 3 angebracht ist, auf welche das Bild projiziert wird.
  • Eine zweite Ausführungsform:
  • Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht, die eine allgemeine Konfiguration einer zweiten Ausführungsform der fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
  • Hinsichtlich der zweiten Ausführungsform hat ein in der ersten Ausführungsform gleichermaßen vorhandenes Bauteil das gleiche Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform, die nicht erneut diskutiert wird.
  • In Fig. 4 zeigt Bezugszeichen 5' die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung an, die eine Projektions-Untereinheit 6 für zusätzliche Informationen und eine Projektions-Untereinheit 7 für Messwerte aufweist.
  • Die Projektions-Untereinheit 6 für zusätzliche Informationen projiziert ein Bild, das auf einer im Armaturenbrett 1 angeordneten Anzeige 51 angezeigt wird, auf eine Windschutzscheibe 3 (entspricht der in der Zusammenfassung beschriebenen ersten Scheibe). Das Bild wird dem Hintergrund, der durch die Windschutzscheibe 3 gesehen werden kann, überlagert. Die Windschutzscheibe 3, die über der oberen Fläche 1a des Armaturenbrettes 1 angeordnet ist, hat eine im Wesentlichen gleichförmige Neigung relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs.
  • Der halbdurchlässige Spiegel 55 wird vom Verlagerungsmechanismus 67 derart gehalten, dass der halbdurchlässige Spiegel 55 mit der optischen Achse L in einer Linie des Bildes (in den Figuren nicht dargestellt) liegt, das von der Anzeige 51 zum vergrößernden Reflexionsspiegel 53 emittiert wird.
  • Wie in Fig. 5 in Einzelheiten dargestellt weist der Verlagerungsmechanismus 67 auf: ein Führungsstangenpaar 67a, 67a, welches sich parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, ein Gleitstück 57b, das entlang der Führungsstangen 67a, 67a gleiten kann, und einen Halter 67c, der am Gleitstück 67b ausgebildet ist.
  • Der Halter 67c nimmt den halbdurchlässigen Spiegel 55 derart auf, dass, wie in Fig. 1 dargestellt, der halbdurchlässige Spiegel 55 zur Anzeige 51 geneigt ist, so dass er einen vorbestimmten Winkel relativ zur optischen Achse L des emittierten Bildes (in den Figuren nicht dargestellt) aufweist. Der halbdurchlässige Spiegel 55 ist zwischen der Anzeige 51 und dem Vergrößerungsspiegel 53 angeordnet, so dass er mit der optischen Achse L in einer Linie liegt. Der halbdurchlässige Spiegel 55 ist entlang der optischen Achse L, das heißt in Längsrichtung des Fahrzeugs, bewegbar.
  • Wie in Fig. 5 dargestellt, weist der Verlagerungsmechanismus 67 zudem ein Ritzel 67d auf, das an einer Seite des Armaturenbrettes 1 angeordnet ist, und eine Zahnstange 67e, die mit dem Ritzel 67d in Eingriff steht. Die Zahnstange 67e ist am Gleitstück 67b fixiert. Das Antreiben des Ritzels mit einem Elektromotor oder von Hand bewegt den halbdurchlässigen Spiegel 55 und das Gleitstück 67b in Längsrichtung des Fahrzeugs gemäß einer vertikalen Lageänderung (später beschrieben) zwischen einer Augenposition I1, I3 (Fig. 4).
  • In dieser Ausführungsform ist die Öffnung 1b in der oberen Fläche 1a des Armaturenbrettes 1 ausgebildet, so dass das Bildlicht durch das Armaturenbrett 1 zur Windschutzscheibe 3 emittiert werden kann.
  • Die Projektions-Untereinheit 7 für die Messwerte hat einen Reflexionsspiegel 71 (entspricht dem einleitend beschriebenen zweiten Reflexionselement), der auf einer vorderen Oberfläche 1c des Armaturenbrettes 1 angeordnet ist und eine zweite Anzeige 73 hat, die auf der Lenksäule 9 befestigt ist, welche von der vorderen Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 seitlich des Fahrers diagonal nach unten gerichtet angeordnet ist.
  • Die zweite Anzeige 73 weist eine Konstruktion auf, welche jener der für die Anzeige 51 beschriebene Konstruktionen ähnlich ist.
  • Die zweite Anzeige 73 weist eine dem Reflexionsspiegel 71 gegenüber angeordnete Anzeigenfläche 73a auf, um ein Bild (in der Figur nicht dargestellt) betreffend der von den Messinstrumenten erhaltenen Daten, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motorumdrehungszahl, die Restmenge des Kraftstoffs und die Kühlwassertemperatur anzuzeigen.
  • Der Reflexionsspiegel 71 ist mit einem vorbestimmten Winkel relativ zur vorderen Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 angeordnet, so dass das gesamte Bild der Anzeigenfläche 73a der zweiten Anzeige 73 aus der Augenposition I1 oder I3 auf dem Reflexionsspiegel 71 sichtbar ist.
  • In der Projektions-Untereinheit 6, die den in Fig. 4 mit einer durchgezogenen Linie dargestellten halbdurchlässigen Spiegel 55 aufweist, zeigt die Anzeige 51 ein (in der Figur nicht dargestelltes) Bild mit Informationen an, welche den Betrieb des Fahrzeugs betreffen. Das Bild wird von der Anzeigefläche 51a der Anzeige zum halbdurchlässigen Spiegel 55 emittiert, der zwischen der Anzeigefläche 51a und dem Vergrößerungsspiegel 53 angeordnet ist.
  • Weil der halbdurchlässige Spiegel 55 zur Anzeige 51 geneigt ist, so dass er einen vorbestimmten Winkel relativ zur optischen Achse L des emittierten Bildes aufweist, wird ein Teil des vom halbdurchlässigen Spiegel 55 empfangenen Bildes zur Unterseite des Armaturenbrettes 1 reflektiert, während der andere Teil des empfangenen Bildes durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurchtritt, um zum Vergrößerungsspiegel 53 zu gelangen.
  • Das vom Vergrößerungsspiegel 53 ausgesandte Bild tritt durch die Fresnel-Linse 53a von der Fresneloberfläche 53c zu deren planen Oberfläche 53b hindurch. Die plane Oberfläche 53b steht in direktem Kontakt mit der Reflexionsoberfläche 53e des Spiegels 53d, der das Bild zur Fresneloberfläche 53c reflektiert, so dass das Bild wieder durch die Fresnel-Linse 53a zur Anzeige 51 hindurchtritt.
  • Das Bild, das die Fresnel-Linse 53a zweifach passiert hat, wird aufgrund des Lichtkonvergenzeffektes der Fresnel-Linse 53a vergrößert. Das vergrößerte Bild erreicht den halbdurchlässigen Spiegel 55 auf dem Weg zur Anzeige 51.
  • Das Bild, das den halbdurchlässigen Spiegel 55 wieder erreicht hat, wird nach oben reflektiert, so dass es durch das Fenster 59b der Abdeckplatte 59a des Armaturenbrettes 1 hindurchtritt, um die Windschutzscheibe 3 zu erreichen, auf der das Bild projiziert wird.
  • Somit kann der Fahrzeugfahrer ein virtuelles Bild S1 sehen, das auf einen Projektionspunkt P1 der Windschutzscheibe 3 projiziert ist. Der Projektionspunkt P1 ist auf einer Sichtlinie L1 des Fahrers positioniert, der durch die Windschutzscheibe 3 auf den etwa 10 bis 20 Meter vor dem Fahrzeug liegenden Hintergrund blickt. Die Augenposition I1 des Fahrers liegt vor dem Projektionspunkt P1 des auf die Windschutzscheibe 3 projizierten Bildes. Der Abstand von 10 bis 20 Meter vom Fahrzeug zum anvisierten Hintergrund ist im Allgemeinen während des Fahrzeugbetriebes angemessen.
  • Der halbdurchlässige Spiegel 55 wird vorwärts in eine zweite Position bewegt, wie in Fig. 4 mit der strichpunktierten Linie dargestellt, so dass das auf der Anzeigefläche 51a der Anzeige 51 angezeigte Bild emittiert wird, um durch den halbdurchlässigen Spiegel 55 hindurchzutreten und in der Fresnel-Linse 53a gedreht zu werden. Dann erreicht das von der Fresnel-Linse 53a vergrößerte Bild auf dem Weg zur Anzeige 51 den halbdurchlässigen Spiegel 55, und ein Teil des vergrößerten Bildes wird vom halbdurchlässigen Spiegel 55 nach oben zum Armaturenbrett 1 reflektiert, wobei das vergrößerte Bild durch die Öffnung 1b der oberen Fläche 1a des Armaturenbrettes 1 hindurchtritt, um auf die Windschutzscheibe 3 projiziert zu werden.
  • Weil sich der halbdurchlässige Spiegel 55 vorwärts bewegt hat, hat sich der Projektionspunkt P3 des Bildes auf der Windschutzscheibe 3 an eine Stelle des Projektionspunktes P1 bewegt, die der ersten Position des halbdurchlässigen Spiegels 55 entspricht. Daher ist der Projektionspunkt P3 auf einer Sichtlinie L3 des Fahrers positioniert, der durch die Windschutzscheibe 3 auf den Hintergrund in etwa 10 bis 20 Meter vor dem Fahrzeug blickt. Daher ist das virtuelle Bild S3 dem Hintergrund überlagert. Die Augenposition I3 des Fahrers liegt gerade vor dem Projektionspunkt P3 des Bildes auf der Windschutzscheibe 3.
  • Somit erfordert eine Aufwärtsbewegung der Fahreraugenposition eine Vorwärtsbewegung des halbdurchlässigen Spiegels 55, wohingegen eine Abwärtsbewegung der Fahreraugenposition eine Rückwärtsbewegung des halbdurchlässigen Spiegels 55 erfordert, so dass das Bild auf einer Sichtlinie positioniert ist, die es dem Fahrer ermöglicht, den Hintergrund in etwa 10 bis 20 Meter vor dem Fahrzeug zu sehen.
  • Mittlerweile zeigt in der Projektions-Untereinheit 7 für die Messwerte die zweite Anzeige ein Bild (in den Figuren nicht dargestellt) an, welches von den Messinstrumenten empfangene Daten wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motorumdrehungszahl, die Restmenge des Kraftstoffs und die Kühlwassertemperatur betrifft. Das Bild wird von der Anzeigenfläche 73a der Anzeige 73 emittiert, so dass es vom Reflexionsspiegel 71 zur Augenposition I1 oder I3 reflektiert wird.
  • In der fahrzeugeigenen Anzeigevorrichtung 5' der zweiten Ausführungsform ist die für die zusätzlichen Informationen verwendete Projektions-Untereinheit 6 im Armaturenbrett 1 untergebracht. Die Projektions-Untereinheit 6 projiziert das von der Anzeige 51 angezeigte Bild auf die Windschutzscheibe 3, so dass ein virtuelles Bild S1 oder S3 auf der Windschutzscheibe 3 aus der Augenposition I1 oder I3 sichtbar ist. Dadurch wird für das Armaturenbrett 1 ein vergrößerter Innenraum erforderlich, um die für die zusätzlichen Informationen verwendete Projektions-Untereinheit 6 im Armaturenbrett 1 unterzubringen.
  • Eine Ausdehnung des Armaturenbrettes 1 nach hinten ist nicht zulässig, weil das Armaturenbrett 1 an den dahinter angeordneten Fahrzeugmotorraum angrenzt. In der zweiten Ausführungsform ist die vordere Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 in Längsrichtung des Fahrzeugs vorwärts verschoben, so dass der Innenraum des Armaturenbrettes 1 vergrößert ist.
  • In diesem Fall, wenn Messanzeigen (wie eine Digitalanzeige in der Art der zweiten Anzeige 73 oder eine Analoganzeige wie ein Zeigerinstrument) auf die nach vorn verschobene vordere Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 montiert sind, sind die Messanzeigen näher an den Augenpositionen I1, I3 positioniert. Dies verursacht aus den Augenpositionen I1, I3 eine deutliche Differenz der Bildweiten, wenn der Fahrer auf den Hintergrund blickt und wenn der Fahrer auf die Messanzeigen auf der vorderen Fläche 1c blickt. Dies ist unvorteilhaft für den Fahrer, der seine Sichtlinie zum Hintergrund und zu den Messanzeigen bewegt.
  • Die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung 5' der zweiten Ausführungsform ist jedoch mit einem Reflexionsspiegel 71 an der Stelle der Messanzeigen versehen, die auf der vorderen Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 montiert sind. Zudem ist die zweite Anzeige 73 auf der Lenksäule 9 montiert, welche sich von der vorderen Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 seitlich des Fahrers diagonal nach unten erstreckt. Die zweite Anzeige 73 zeigt Daten an, die von den Messinstrumenten des Fahrzeugs empfangen werden. Die auf der Anzeigenfläche 73a der zweiten Anzeige 73 angezeigte Information wird von dem Reflexionsspiegel 71 reflektiert, so dass auf dem Reflexionsspiegel 71 ein virtuelles Bild S der angezeigten Information aus der Augenposition I1 oder I3 sichtbar ist. Daher kann das virtuelle Bild S mit den von den Messinstrumenten empfangenen Daten eine angemessene Bildweite beibehalten, sogar wenn die vordere Fläche 1c des Armaturenbrettes 1 näher an den Fahrer heran versetzt worden ist.
  • Daher kann die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung verwendet werden, um sowohl die von den Messinstrumenten empfangenen Daten als auch den Hintergrund ohne größeren Unterschied in deren Bildweite zu sehen.
  • Wie in Fig. 6 dargestellt, kann der Vergrößerungsspiegel 53 eine Reflexionsplatte 53d haben, die mit dem Reflexionsspiegel 71 integriert ist. Die Reflexionsplatte 53d hat eine Reflexionsfläche 53e, die der Anzeigefläche 51a der Anzeige 51 gegenüber angeordnet ist, und hat eine andere Fläche, die eine Reflexionsoberfläche 71a ist (entspricht dem in der Zusammenfassung beschriebenen zweite Scheibe).
  • In der zweiten Ausführungsform weist die für die zusätzlichen Informationen verwendete Projektions-Untereinheit 6 den halbdurchlässigen Spiegel 55 auf, so dass das von der Anzeigenfläche 51a der Anzeige 51 emittierte Bild auf die Windschutzscheibe 3 projiziert wird. Der halbdurchlässige Spiegel 55 kann jedoch ein gewöhnlicher Reflexionsspiegel sein, so dass das Bild zur Windschutzscheibe 3 reflektiert wird oder das Bild der Anzeigefläche 51a der Anzeige 51 kann direkt auf die Windschutzscheibe 3 projiziert werden.
  • In der zweiten Ausführungsform kann der Verlagerungsmechanismus 67 den halbdurchlässigen Spiegel 55 in Längsrichtung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der vertikalen Positionsänderung der Augenposition I1, I3 bewegen. Der Verlagerungsmechanismus kann jedoch, falls nicht erwünscht, weggelassen werden.
  • Bei dieser Erfindung kann der Neigungswinkel des halbdurchlässigen Spiegels 55 konfiguriert werden, so dass er einstellbar ist, um die vertikale Lage des Projektionspunktes P1 oder P3 des auf die Windschutzscheibe 3 überlagerten Bildes zu variieren.
  • Die Fresnel-Linse 53a für die Vergrößerung des überlagerten Bildes kann, falls nicht erwünscht, weggelassen werden.

Claims (9)

1. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung für die Projektion eines Bildes auf eine Scheibe (3), wobei das Bild auf einer Anzeige (51) in einem Armaturenbrett (1) des Fahrzeugs angezeigt wird, die Scheibe (3) außerhalb des Armaturenbrettes (1) angeordnet ist, die Scheibe (3) transparent ist, so dass der Hintergrund durch die Scheibe (3) zusammen mit dem Bild sichtbar ist, das auf die Scheibe (3) projiziert dem Hintergrund überlagert ist, wobei die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung (5) aufweist: einen im Armaturenbrett (1) angeordneten Reflexionsspiegel (53d), von dem Licht zur Scheibe (3) reflektiert wird, das von dem auf der Anzeige (51) angezeigten Bild emittiert wird, einen im Armaturenbrett (1) angeordneten halbdurchlässigen Spiegel (55), wobei der halbdurchlässige Spiegel (55) in der Lage ist, vom Bild auf der Anzeige (51) emittiertes Licht partiell passieren zu lassen und partiell zu reflektieren, und einen Winkelverstellmechanismus (57), von dem der halbdurchlässige Spiegel (55) relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs in eine erste Neigungswinkelposition oder ein zweite Neigungswinkelposition verstellbar ist, wobei der halbdurchlässige Spiegel (55) das Licht des auf der Anzeige (51) angezeigten Bildes zur Scheibe (3) hin reflektiert, wenn der halbdurchlässige Spiegel (55) in seiner ersten Winkelposition ist, und der halbdurchlässige Spiegel (55) Licht partiell zur Scheibe (3) reflektiert, das von dem Reflexionsspiegel (53d) reflektiert wird, wenn der halbdurchlässige Spiegel (55) in der zweiten Winkelposition ist.
2. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Winkelverstellmechanismus (57) eine Stange aufweist, die sich seitlich zum Fahrzeug erstreckt, so dass sich der halbdurchlässige Spiegel (55) um die Stange dreht, um den halbdurchlässigen Spiegel (55) selektiv in die erste Winkelposition oder in die zweite Winkelposition zu verstellen.
3. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welcher zudem eine optische Bildvergrößerungsvorrichtung (53) aufweist, die im Armaturenbrett (1) so angeordnet ist, dass Licht von dem Reflexionsspiegel (53d) zum halbdurchlässigen Spiegel (55) durch die optische Bildvergrößerungsvorrichtung (53) hindurchtritt, um das Bild zu vergrößern.
4. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die optische Bildvergrößerungsvorrichtung (53) eine Fresnel-Linse (53a) ist, die auf einer Seite eine plane Oberfläche (53b) und auf ihrer anderen Seite eine Fresneloberfläche (53c) aufweist, wobei die plane Oberfläche (53b) dem Reflexionsspiegel (53d) in der optischen Richtung des von der Anzeige (51) emittierten Bildes zugewandt ist.
5. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung, die im Armaturenbrett (1) eine Projektions-Untereinheit (6) aufweist, die ein Bild auf eine über dem Armaturenbrett (1) angeordnete erste Scheibe (3) projiziert, wobei das Bild auf einer ersten Anzeige (51) im Armaturenbrett (1) des Fahrzeugs angezeigt wird, wobei die erste Scheibe (3) transparent ist, so dass der Hintergrund aus der Augenposition des Fahrers heraus durch die erste Scheibe (3) zusammen mit dem auf die Scheibe (3) projizierten Bild, das dem Hintergrund überlagert ist, sichtbar ist, wobei die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung (5) aufweist: eine zweite Scheibe (71), die der Augenposition näher angeordnet ist als die Projektions-Untereinheit (6), für die Projektion von Informationen, die von Messinstrumenten des Fahrzeugs empfangen werden, wobei die zweite Scheibe (71) direkt aus der Augenposition heraus sichtbar ist, und eine die Information der Messinstrumente anzeigende zweite Anzeige (73), die näher an der Augenposition angeordnet ist als das Armaturenbrett (1), wobei auf der zweiten Scheibe (71) ein virtuelles Bild der von den Messinstrumenten empfangenen Informationen aus der Augenposition heraus sichtbar ist.
6. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Projektions-Untereinheit (6) einen Reflexionsspiegel (55) aufweist, so dass Licht von dem auf der ersten Anzeige (51) angezeigten Bild in Richtung zu der ersten Scheibe (3) emittiert wird.
7. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Projektions-Untereinheit (6) ein zweites Reflexionselement (53d) aufweist, das von der ersten Anzeige (51) in Längsrichtung des Fahrzeugs im Abstand angeordnet ist, und der Reflexionsspiegel (55) ein halbdurchlässiger Spiegel ist, der Licht partiell in Richtung zu dem zweiten Reflexionselement (53d) passieren lassen kann, das von der ersten Anzeige (51) emittiert wird, wobei das zweite Reflexionselement (53d) das Licht zum halbdurchlässigen Spiegel (55) reflektiert, so dass das Licht vom halbdurchlässigen Spiegel (55) zur ersten Scheibe (3) reflektiert wird.
8. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die zweite Scheibe ein anderer Reflexionsspiegel (71) ist, und die fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung (5) eine kombinierte Platte (53) aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Lichtes erstreckt, welches von dem auf der ersten Anzeige (51) angezeigten Bild emittiert wird, wobei die kombinierte Platte (53) eine erste Oberfläche aufweist, die der ersten Anzeige zugewandt ist und eine zweite Oberfläche aufweist, die der Augenposition zugewandt ist, wobei das zweite Reflexionselement (71) von der ersten Oberfläche gebildet wird und die zweite Scheibe von der zweiten Oberfläche gebildet wird.
9. Fahrzeugeigene Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Reflexionsspiegel (55) der Projektions-Untereinheit (6) entlang der optischen Achsrichtung des Lichtes bewegbar ist, welches von dem auf der ersten Anzeige (51) angezeigten Bild emittiert wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226896B4 (de) * 2001-07-17 2004-07-15 Yazaki Corp. Head-Up-Display-System in einem Fahrzeug
DE102007012905A1 (de) * 2007-03-19 2008-09-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Head-Up-Display

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6580562B2 (en) * 2000-07-24 2003-06-17 Yazaki Corporation On-vehicle display unit
JP3733852B2 (ja) * 2000-09-29 2006-01-11 日産自動車株式会社 表示装置
US6789901B1 (en) * 2002-01-04 2004-09-14 Raytheon Company System and method for providing images for an operator of a vehicle
US6837581B1 (en) * 2002-07-29 2005-01-04 Raytheon Company System and method for deploying a mirror assembly of a display unit
JP4355134B2 (ja) * 2002-10-09 2009-10-28 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
US20050174540A1 (en) * 2004-02-09 2005-08-11 Demelash Mekuria Mobile integrated visual projector (MIVP)
US7478492B2 (en) * 2004-05-14 2009-01-20 Madonia Joseph R Integrated flat panel display for mounting to exterior surfaces of motor vehicles
DE102004050574B4 (de) * 2004-10-15 2017-10-19 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Darstellung von optischen Informationen mittels eines virtuellen Bildes, insbesondere in einem Kraftfahrzeug
DE102004061022B4 (de) * 2004-12-18 2015-06-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektronische Gerätekomponente mit Zahnstangenantrieb
US7629877B2 (en) * 2006-12-19 2009-12-08 Matvey Lvovskiy Multifunctional collimator indicator
US7856922B2 (en) * 2007-04-25 2010-12-28 Eddy Tjen Instant extraction cup
US8305295B2 (en) * 2009-11-23 2012-11-06 Matvey Lvovskiy Optoelectronic display system for transport vehicles
JP5240222B2 (ja) * 2010-03-26 2013-07-17 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
CN102466882A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 华创车电技术中心股份有限公司 具有抬头及仪表显示功能的车用显示模块
JP6207850B2 (ja) * 2013-03-13 2017-10-04 株式会社日立エルジーデータストレージ 虚像表示装置
JP6473895B2 (ja) * 2014-04-14 2019-02-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 ヘッドアップディスプレイ、およびヘッドアップディスプレイを搭載した移動体
JP6603883B2 (ja) 2014-04-14 2019-11-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 ヘッドアップディスプレイ、およびヘッドアップディスプレイを搭載した移動体
JP6384188B2 (ja) 2014-08-12 2018-09-05 ソニー株式会社 車両用表示装置と表示制御方法および後方モニタリングシステム
JP6467386B2 (ja) * 2016-09-14 2019-02-13 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
WO2018149414A1 (zh) * 2017-02-17 2018-08-23 矽创电子股份有限公司 具投射定位的光学成像装置
CN108656952B (zh) * 2017-04-01 2021-02-09 宁波舜宇车载光学技术有限公司 车载信息显示装置、车载信息显示方法和交通运输工具
JP2021154948A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 本田技研工業株式会社 車両における報知装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925272A (en) * 1988-02-15 1990-05-15 Yazaki Corporation Indication display unit for vehicles
US5400045A (en) * 1988-04-01 1995-03-21 Yazaki Corporation Indication display unit for a vehicle
JPH04257228A (ja) 1991-02-12 1992-09-11 Nippon Soken Inc 多結晶シリコン・トランジスタ及びその製造方法
JPH05229366A (ja) 1992-02-18 1993-09-07 Kansei Corp ヘッドアップディスプレイ装置
JP3462227B2 (ja) * 1992-11-13 2003-11-05 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
US5557353A (en) * 1994-04-22 1996-09-17 Stahl; Thomas D. Pixel compensated electro-optical display system
US5782547A (en) * 1996-11-08 1998-07-21 Videotronic Systems Magnified background image spatial object display
US5867133A (en) * 1996-12-13 1999-02-02 Ut Automotive Dearborn, Inc. Dual use display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226896B4 (de) * 2001-07-17 2004-07-15 Yazaki Corp. Head-Up-Display-System in einem Fahrzeug
DE102007012905A1 (de) * 2007-03-19 2008-09-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Head-Up-Display

Also Published As

Publication number Publication date
DE10137905C2 (de) 2003-12-11
US6443573B2 (en) 2002-09-03
US20020018182A1 (en) 2002-02-14

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