DE10157605C1 - Image-projection arrangement, e.g. for vehicle display, incorporates combiner, reflux surface mirrors, concave mirrors, display and screen - Google Patents

Image-projection arrangement, e.g. for vehicle display, incorporates combiner, reflux surface mirrors, concave mirrors, display and screen

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DE10157605C1 DE2001157605 DE10157605A DE10157605C1 DE 10157605 C1 DE10157605 C1 DE 10157605C1 DE 2001157605 DE2001157605 DE 2001157605 DE 10157605 A DE10157605 A DE 10157605A DE 10157605 C1 DE10157605 C1 DE 10157605C1
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Hans-Georg Heckmann
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RODENSTOCK PRAEZ SOPTIK GMBH &
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Abstract

A combiner, which is concave on the viewer's side (6), has an optical axis extending into the field of vision (9). A reflux surface mirror also possessing an optical axis forms an intermediate image in the deflected beam path. At least two concave mirrors are positioned so that the reflux surface mirror reflects via two mirrors and is focused onto the display. A screen is positioned near the intermediate image.

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung zur Erzeugung eines vergrößerten Bildes eines von einem Display ausgestrahlten realen Bildes. The invention relates to a projection apparatus for producing an enlarged image of a radiated from a display real-life image.

Die Bilder können auch Informationen enthalten wie Verkehrsinformationen oder dgl. Solche Projektionsvorrichtungen, die ein im Sichtfeld eines Betrachters liegendes Einspiegelelement als sogenannten Combiner aufweisen, sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen, insbesondere als sogenannte Head-up Displays (HUD) in einfacher Ausgestaltung (z. B. DE 41 02 678 A1) und in aufwendigen Ausführungsform (z. B. EP 0 305 096 A1) bekannt. The images can also contain information such as traffic information or the like. Such projection devices having an in-field of view of an observer Einspiegelelement as a so-called combiner, are in a variety of embodiments, in particular as so-called head-up displays (HUD) (in a simple embodiment, z. known as DE 41 02 678 A1) and (in elaborate embodiment z. B. EP 0,305,096 A1).

Der wesentliche Vorteil dieser HUDs besteht darin, daß der Betrachter seinen Blick nicht ins Fahrzeuginnere wenden und neu akkommodieren muß. The main advantage of these HUDs is that the viewer does not have to turn into the vehicle and re-accommodate his gaze.

Diese bekannten Vorrichtungen sollen sowohl ein möglichst großes Gesichtsfeld als auch einen Einblickbereich bzw. Bewegungsbereich für die Augenposition (Eyebox) bei gleichzeitig geringem Platzbedarf besitzen, was an sich einander widersprechende Forderungen sind. These known devices are said to possess both the greatest possible visual field and a view area or range of motion for the eye position (eyebox) combined with minimal space requirements, which are in themselves contradictory demands. Das betrifft auch das bildgebende Display selbst. Verwendet man ein relativ kleines Display, welches durch die hohe Vergrößerung bzw. Brechkraft kurze Strahlenwege zwischen Combiner und Display verspricht, so führt das zwangsläufig zu Systemen mit hoher Apertur (sin u' = hw/y'), welche wiederum schnell dazu neigen, aufwendig und damit kostspielig zu werden. This also applies to the imaging display itself. Using a relatively small display, which promises by the high magnification and refractive power short beam paths between the combiner and the display, this leads inevitably to systems with a high aperture (sin u '= hw / y') which in turn tend quickly to complex and thus to be costly. Darüberhinaus wird das Problem noch durch die von der Optik weit entfernt liegenden Pupillenlage (Eyebox) verschärft. Moreover, the problem even by the lying far away from the optical pupil position (eyebox) is tightened. Infolgedessen besitzen bekannte HUDs relativ große Abmessungen. As a result, known HUDs have relatively large dimensions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Projektionsvorrichtung mit großem Gesichtsfeld und großem Einblickbereich bei gleichzeitig geringem Platzbedarf bereitzustellen. The invention has the object to provide an aforementioned projection apparatus with a large field and wide viewing area with low space requirements. Die Verwendung der Windschutzscheibe (WSS) als einspiegelndes Element scheidet aus einer Vielzahl von Gründen aus. The use of the windshield (WSS) as einspiegelndes member comes off from a variety of reasons.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs in überraschend einfacher Weise gelöst. This object is achieved by the subject of the main claim in a surprisingly simple manner.

Die erfindungsgemäße Projektionseinrichtung zeichnet sich durch einen zweistufigen optischen Aufbau, also mit Zwischenabbildung aus. The projection device according to the invention is characterized by a two-stage optical configuration, ie, with intermediate image. Die hierbei übliche verstärkte Bidfeldkrümmung wird durch einen Mangin-Rückflächenspiegel behoben. The usual case is fixed by a reinforced Bidfeldkrümmung Mangin back surface mirror. Der Combiner selbst, der auch als Freiform- oder Toroid-Fläche ausgestaltet sein kann und dessen Ausmaße sich zwangsläufig durch Eyebox und Bildfeld ergeben, ist hierbei das größte Element und kann in seiner einfachsten Ausführungsform auch ein bloßer Spiegel sein. The combiner itself, which can also be designed as free-form or toroidal surface, and whose dimensions necessarily result from eyebox and image field in this case is the largest element and may also be a mere mirror in its simplest embodiment. Hierdurch läßt sich grundsätzlich eine kompakte Ausgestaltung erzielen, weil alle anderen Komponenenten kleiner sein können. In this way can basically a compact configuration achieved because all the other Komponenenten can be smaller. Hinzu kommt, daß zumindest zwei weitere konkave Spiegel für zumindest zwei weitere Reflexionen verwendet werden, so daß damit größere Bauformen nicht erforderlich sind, was auch zu einer kompakten Bauweise beiträgt. In addition, at least two further concave mirror for at least two further reflections are used so that so that larger configurations are not required, which also contributes to a compact construction. Auch kann im Bereich des Zwischenbildes mit Hilfe der Feldblende unerwünschte Störstrahlung, zb direktes Sonnenlicht ausgeblendet werden. Direct sunlight can be hidden in the area of ​​the intermediate image using the field stop unwanted interference, for example.

In zweckmäßiger Ausgestaltungen erzielt man eine weitere kompakte Bauweise dadurch, daß ein dritter Spiegel als Planspiegel, an dem eine dreifache Reflexion stattfindet, verwendet wird, so daß noch bei gleichlangen, allerdings gefalteten Strahlengängen kompaktere Außenabmessungen möglich sind. In an expedient embodiments is achieved a more compact construction characterized in that a third mirror is used as a plane mirror, in which a three-fold reflection takes place, so that more compact outer dimensions are possible at the same length, however, folded beam paths.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further expedient embodiments and developments of the invention are characterized in the subclaims. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind also alle optischen Elemente bezüglich einer gemeinsamen optischen Achse rotationssymmetrisch ausgebildet und die Strahlenbündel verlaufen alle asymmetrisch zur optischen Achse (off-axis). In a preferred embodiment, therefore, all the optical elements with respect to a common optical axis are rotationally symmetrical and the beams all extend asymmetrically relative to the optical axis (off-axis).

Mit besonderem Vorteil wird die Vorrichtung auch als HUD zum Einbau in Kraftfahrzeugen vorgesehen. Particularly advantageously, the device is also provided as HUD for installation in motor vehicles. Mit der im wesentlichen rotationssymmetrischen Off-Axis genutzten Ausgestaltung des Combiners und dem ersten und zweiten Spiegel, bei der nur das Display verkippt ist, ist die gestellte Aufgabe noch besser zu lösen. With the used essentially rotationally symmetrical off-axis configuration of the combiner and the first and second mirror in which only the display is tilted, the task is even better to solve. Es kann ein relativ großes, praktisch verzerrungsfreies und über die gesamte Eyebox stabiles Gesichtsfeld von 12 × 4 Grad erhalten werden. There can be obtained a relatively large, virtually distortion-free and stable over the entire eyebox field of view of 12 × 4 degrees. Wegen des stark gekrümmten Combiners wird die Sonne nur sehr unscharf auf das Display abgebildet, dh es wird durch die Sonneneinstrahlung kaum belastet, wohingegen die Optik hinter einem Plan-Combiner wie ein Brennglas wirken würde. Because of the highly curved combiner the sun is very blurred displayed on the screen, that it is hardly affected by the sunlight, while the optics would work behind a plan combiner as a magnifying glass. Damit ist gleichzeitig, die sonst auf diesem Wege gegebene Blendgefahr (Reflexion der Sonne oder andere Störlichtquellen, über das Display und den Combiner) sehr gering. Thus, at the same time that otherwise given in this way the risk of glare (reflection of the sun or other sources of stray light, via the display and the combiner) is very low. Die Schrägstellung des Displays sowie die erfindungsgemäße Feldblende um das Zwischenbild, vermindern diese Effekte zusätzlich. The inclination of the display and the field diaphragm to the invention, the intermediate image, reduce these effects in addition. Weiterhin können keine zusätzlichen scharfen Reflexbilder an der Windschutzscheibe (WSS) entstehen, weil diese viel flacher gekrümmt ist als der Combiner. Furthermore, no additional sharp images reflected on the windshield (WSS) may arise because it is curved much flatter than the combiner. Der Bündeldurchmesser am Zwischenbild ist sehr gering, was auch aus ästhetischen Gründen wünschenswert ist, weil dann nur eine kleine Öffnung in der Armaturenbrett-Abdeckung notwendig ist. The beam diameter at the intermediate image is very small, which is desirable for aesthetic reasons, because only a small opening in the instrument panel cover then is necessary. Außerdem ermöglicht es das Zwischenbild, eine Feldblende zu implementieren, welche kontrastminderndes Streu-Reflexlicht unterdrückt. It also allows to implement a field diaphragm which suppresses contrast-reducing scatter reflected light, the intermediate image. Das System ist auch farblich korrigiert (RGB-tauglich) und es werden keine holographischen/diffraktiven Elemente verwendet. The system is also corrected color (RGB-capable) and no holographic / diffractive elements. Durch die hohe numerische Apertur wird praktisch das gesamte vom Display abgestrahlte Licht ausgenutzt. The high numerical aperture, the total radiated from the display light is used practically. Dem ist es äquivalent, daß das Display relativ klein sein kann (sin[u]'.y' = konstant). Accordingly, it is equivalent that the display can be relatively small (sin [u]. 'Y' = constant). Die große Pupillen-Schnittweite am Display ermöglicht gleichmäßige und relativ geringe Einfallswinkel, was wichtig für die Homogenität der Helligkeit und des Wirkungsgrades ist, denn ein Display hat normalerweise eine gerichtete Abstrahl-Charakteristik. The large pupils-sectional width of the display allows for uniform and relatively low incidence angle, which is important for the uniformity of brightness and efficiency, because a display usually has a directional radiating characteristics. Das Design einer Beleuchtungsoptik wird dadurch ebenfalls erleichtert. The design of illumination optics is thereby also facilitated. Die Höhenverstellung der Eyebox ohne jegliche Qualitätsverluste ist leicht durch Verkippen der gesamten Vorrichtung zu bewerkstelligen. The height adjustment of the eyebox without any loss of quality is easily accomplished by tilting the entire device.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß von dem Combiner sowie dem ersten und dem zweiten Spiegel optisch nur der außeraxiale Teil genutzt wird, so daß nur dieser Teil, nicht aber der ganze Spiegel gefertigt werden muß. A further advantage is that only the off-axis part is used by the combiner and the first and the second mirror optically, so that only this part, but the entire mirror must not be manufactured.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert: In dieser zeigt: A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing in which: FIG:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Projektionsvorrichtung mit einem Betrachter und dem virtuellen Bild des Gesichtsfeldes und Fig. 1, the projection device of the invention with a viewer and the virtual image of the visual field, and

Fig. 2 die Projektionsvorrichtung gemäß Fig. 1, im schematischen Querschnitt und größerem Maß stab. Fig. 2 shows the projection apparatus according to Fig. 1, bar, in schematic cross-section and greater extent.

Die insgesamt mit 5 bezeichnete Projektionsvorrichtung zeigt einen Betrachter 6 , dessen Auge sich im Bereich einer Eyebox 7 befindet, von dem ein Strahlenbündel 9 durch die insgesamt mit 5 bezeichnete Vorrichtung hindurchgeht und im Gesichtsfeld 8 ein virtuelles Bild eines realen Bildes auf dem Display in Vergrößerung darstellt. The generally designated 5 projection apparatus showing a viewer 6, the eye is located in the region of an eyebox 7 from which a beam 9 passing through the designated overall by 5 device, and in the visual field 8 represents a virtual image of a real image on the display in magnification ,

Die Vorrichtung 5 weist einen konkaven, rotationssymmetrischen asphärischen Spiegel als Combiner 10 auf, der nur im Bereich außerhalb seiner optischen Achse 11 (Off-Axis Asphäre) verwendet wird. The device 5 has a concave, rotationally symmetric aspheric mirror as a combiner 10, which only in the area outside the optical axis 11 (off-axis aspherical surface) is used. Das Strahlenbündel 9 wird - ausgehend als "Sehstrahl" vom Betrachter 6 - mit seinem Hauptstrahl 121 von dem Combiner 10 als Strahl 122 auf ein insgesamt mit 13 bezeichneten Mangin-Rückflächenspiegel 13 umgelenkt. The beam 9 is - starting out as a "line of sight" from the viewer 6 - deflected with its principal ray 121 of the combiner 10 as a beam 122 to a generally designated 13 Mangin back surface mirror. 13 Die restlichen Strahlen, so auch der Hauptstrahl 121 ' gehen durch den halbdurchlässigen Combiner 10 hindurch, wie in Fig. 2 bezeichnet ist. The remaining beams, including the main beam 121 'pass through the semi-transparent combiner 10 therethrough, as indicated in Fig. 2.

Von diesem Mangin-Rückflächenspiegel 13 ist beim wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der umgelenkte Hauptstrahl 123 auf einen insgesamt mit 14 bezeichneten - dritten - Planspiegel so umgelenkt, daß der Hauptstrahl 123 zu einem ersten Konkavspiegel 15 als Hauptstrahl 124 reflektiert wird, der von diesem ersten Konkavspiegel 15 als reflektierter Hauptstrahl 125 zum zweiten Mal auf den Planspiegel 14 reflektiert wird. From this Mangin back surface mirror 13 is set to a designated overall by 14 in the reproduced preferred embodiment of the deflected main beam 123 - deflected plane mirror so that the main beam is reflected 123 to a first concave mirror 15 as the main beam 124, which as from said first concave mirror 15 - third reflected main beam 125 is reflected for the second time on the plane mirror fourteenth Von dort wird er als reflektierter Strahl 126 auf einen zweiten konkaven Spiegel 16 und von dort als reflektierter Hauptstrahl 127 zum dritten Mal auf den Planspiegel 14 und von, dort als Hauptstrahl 128 auf das insgesamt mit 18 bezeichnete Display reflektiert. From there it is reflected as a reflected beam 126 to a second concave mirror 16 and thence as a reflected main beam 127 for the third time on the plane mirror 14 and from there as the main beam 128 to the designated overall by 18 display. Aufgrund der vielfachen Reflexion des Strahlenbündels an dem Planspiegel 14 und die dadurch bedingte Faltung des Strahlenganges und die Mehrfachausnützung des Planspiegels (Faltspiegels) 14 wird eine äußerst kompakte Vorrichtung ermöglicht, wobei mit dieser Ausführungsform eine Vergrößerung von knapp 9, ein Gesichtsfeld von 12 × 4 Grad und eine Eyebox von 130 × 50 mm 2 bei einem Abstand vom Betrachter 6 zum virtuellen Bild 8 zwei Meter und bei einem Abstand vom Betrachter 6 zum Combiner von 70 cm erzielt wird. Due to the multiple reflection of the beam at the plane mirror 14 and the resulting folding of the beam path and the multiple use of the plane mirror (folding mirror) 14 enables an extremely compact apparatus, with this embodiment, an increase of almost 9, a field of 12 × 4 degrees and an eyebox of 130 × 50 mm 2 is achieved at a distance from the viewer 6 to the virtual image 8 two meters and at a distance from the viewer 6 to the combiner of 70 cm. Wichtig ist auf jedem Fall, daß der Strahlengang zwischen Combiner 10 und Mangin-Rückflächenspiegel 13 so bemessen ist, daß sich ein Zwischenbild bei 17 ergibt bzw. dort eine Feldblende 19 möglich ist. Is important in any case that is dimensioned in the beam path between the combiner 10 and rear surface Mangin mirror 13 so that an intermediate image at 17 and there arises a field stop 19 is possible.

Claims (21)

  1. 1. Projektionsvorrichtung zur Erzeugung eines vergrößerten Bildes (8) eines von einem Display ( 18 ) abgestrahlten realen Bildes mit einem in das Sichtfeld ( 9 ) hineinreichenden, eine optische Achse ( 11 ) aufweisenden, auf Seiten des Betrachters ( 6 ) konkaven Combiner ( 10 ), mit einem in dessen umgelenkten Strahlengang unter Bildung eines Zwischenbildes ( 17 ) angeordneten, ebenfalls eine optische Achse ( 11 ) aufweisenden Mangin-Rückflächenspiegel ( 13 ), und mit zumindest einem ersten konkaven ( 15 ) sowie einem zweiten konkaven Spiegel ( 16 ), die so zueinander angeordnet sind, daß der Strahlengang von dem Mangin-Rückflächenspiegel über den ersten und dann den zweiten Spiegel reflektiert und von diesem auf das Display ( 18 ) fokussiert wird, wobei im Bereich des Zwischenbildes eine Feldbleie ( 19 ) angeordnet ist. 1. Projection apparatus for producing a magnified image (8) is one of a display radiated (18) real image in reaching a in the field of vision (9), an optical axis (11) having, on the side of the viewer (6) concave combiner (10 ), (with a deflected in the beam path to form an intermediate image 17) is arranged, also having an optical axis (11) having Mangin back surface mirror (13), and (with at least one first concave (15) and a second concave mirror 16), which are arranged to each other such that the beam path of the Mangin back surface mirror through the first and then reflected to the second mirror and from there to the display (18) is focused, wherein a field Sinkers (19) is arranged in the region of the intermediate image.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Spiegel ( 14 ) vorgesehen ist, daß der Strahlengang von dem Mangin-Rückflächenspiegel ( 13 ) an dem dritten Spiegel ( 14 ) ein erstes Mal auf den eine optische Achse aufweisenden ersten Spiegel ( 15 ) und von diesem wieder ein zweites Mal auf den dritten Spiegel ( 14 ) und von diesem über den ebenfalls eine optische Achse aufweisenden zweiten Spiegel ( 16 ) wieser auf den dritten Spiegel ( 14 ) ein drittes Mal zurückreflektiert und von dort auf das Display ( 18 ) geleitet wird. 2. Device according to claim 1, characterized in that a third mirror (14) is provided, that the beam path of the Mangin back surface mirror (13) to the third mirror (14) a first time to an optical axis having first mirror ( 15) and a second time (again by the latter on the third mirror 14) and wieser (of this (via the also an optical axis having second mirror 16) on the third mirror 14) reflects back a third time and (from there to the display 18) is passed.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Spiegel ( 14 ) als Planspiegel ausgebildet ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the third mirror (14) is designed as a plane mirror.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konkave Combiner ( 10 ) als rotationssymmetrische Off-Axis-Asphäre und als Vorder- oder Rückflächenspiegel ausgebildet ist. 4. Device according to claim 1, characterized in that the concave combiner (10) is designed as a rotationally symmetrical aspheric off-axis and as a front or rear surface mirrors.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel und/oder der zweite Spiegel ( 15 bzw. 16 ) als rotationssymmetrische Off-Axis-Asphäre und als Vorder- oder Rückflächen spiegel ausgebildet ist. 5. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the first mirror and / or the second mirror is a mirror formed (15 or 16) as a rotationally symmetrical aspheric off-axis and in front and rear surfaces.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Display ( 18 ) als LCD-Display, DMD, LED-Array, Laserdioden-Array Faserbündel oder als Laserscanner mit Mattscheibe oder selbstleuchtendes oder reflektierendes reales Objekt ausgebildet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the display (18) as an LCD display, DMD, LED array, laser diode array fiber bundles or as a laser scanner with ground glass or a self-luminous or reflective real object is formed.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse ( 11 ) des Combiners ( 10 ) mit jener des Mangin-Rückflächenspiegels ( 13 ) zusammenfällt. 7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the optical axis (11) of the combiner (10) coincides with that of the Mangin mirror rear surface (13).
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse ( 11 ) des zweiten Spiegels ( 16 ) mit der optischen Achse ( 11 ) des Mangin-Rückflächenspiegels ( 13 ) zusammenfällt. 8. The device according to claim 7, characterized in that the optical axis (11) of the second mirror (16) with the optical axis (11) of the Mangin mirror rear surface (13) coincide.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächennorm des Planspiegels sowohl mit der optischen Achse des ersten Spiegels ( 15 ) als auch des zweiten Spiegels ( 16 ) je einen Winkel bildet und daß diese Winkel gleich groß sind. 9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the surface normal of the plane mirror according forms both with the optical axis of the first mirror (15) and the second mirror (16) forming an angle and that these angles are equal.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsvorrichtung als Head-up Display ( 5 ) zur Erzeugung eines vergrößerten, im Sichtfeld eines Betrachters ( 6 ) liegenden, vorzugsweise virtuellen Bildes (8) ausgebildet ist. 10. A device formed according to one of claims 1 to 9, characterized in that the projection device as a head-up display (5) lying for generating a magnified, in the field of view of an observer (6), preferably the virtual image (8).
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Head-up Display ( 5 ) zum Einbau in Kraftfahrzeugen ausgebildet ist. 11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the head-up display (5) is designed for installation in motor vehicles.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Eyebox ( 7 ) 130 × 50 mm 2 beträgt. 12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the eyebox (7) is 130 × 50 mm 2.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesichtsfeld ( 8 ) des virtuellen Bildes 12 × 4 Grad beträgt. 13. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the field of view (8) of the virtual image 12 × 4 degrees.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Combiner ( 10 ) und Eyebox ( 7 ) etwa 0,7 m beträgt. 14. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the distance between the combiner (10) and eyebox (7) is about 0.7 m.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Eyebox ( 7 ) und virtuellem Bild 2 m beträgt. 15. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the distance between eyebox (7) and the virtual image is 2 m.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Austausch des Displays ( 18 ) durch einen Detektor und des Bildes (7) durch parallel einfallendes Licht die Projektionsvorrichtung als Kamera bzw. Teleskop ausgebildet ist. 16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that after replacement of the display (18) by a detector and the image (7) by parallel incident light, the projection device is designed as a camera or telescope.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Austausch des Displays ( 18 ) durch eine andere leuchtende Fläche die Projektionsvorrichtung als Kollimator ausgebildet ist. 17. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that after replacement of the display (18) by another light-emitting surface, the projection device is designed as a collimator.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruche 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Vorzeichen der Abfolge der optischen Brechkräfte vom Display ( 18 ) beginnend positiv-positiv-negativ-positiv ist, wobei unter positiver Brechkraft eine sammelnde Wirkung und unter negativer Brechkraft eine zerstreuende Wirkung verstanden wird. 18. Device according to claims 2, characterized in that the sign of the sequence of optical powers from the display (18) is a positive-positive-negative-positive starting, wherein under a positive refractive power, a collecting effect and understood a scattering effect resulting in a negative refractive power is ,
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel zwischen dem konkaven ersten und dem konkaven zweiten Spiegel ( 15 bzw. 16 ) weitgehend parallel oder konvergent verlaufen. 19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the beams between the first concave and the concave second mirror (15 or 16) substantially parallel or convergent extend.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel am Display ( 18 ) bezüglich ihrer Hauptstrahlen über die gesamte nutzbare Fläche des Displays zueinander parallel sind. 20. The apparatus according to claim 18, characterized in that the beams on the display (18) with respect to their principal rays over the entire usable area of the display are parallel.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel am Display ( 18 ) zu deren Normalen der Displayfläche schief verlaufen. 21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the beams on the display (18) extend oblique to the normal of the display surface.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005029583A1 (en) * 2005-06-25 2007-01-04 Carl Zeiss Jena Gmbh Optical unit for a head-up display
DE102007046505A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Carl Zeiss Ag Display device i.e. head mounted display device, for use in stereo display module, has relay optics system arranged above deflecting mirror, and image generator arranged above relay optics system in condition of device set on head of user
DE102007047232A1 (en) 2007-10-02 2009-04-16 Linos Photonics Gmbh & Co. Kg Head-up display for vehicle
DE102008004631A1 (en) 2008-01-16 2009-07-23 Robert Bosch Gmbh Cominer HUD laser projects and special RGB-coating
DE102010027357A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Audi Ag Transparency display device i.e. head-up-display, for motor vehicle, has mirror accommodated in vehicle component, and another mirror arranged at another vehicle component, which is different from former vehicle component
DE102010062634A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Head-up display comprises projection unit for vehicle, where image forming unit is provided for emitting rays of image which is displayed, where optical elements comprises two mirrors
WO2013068294A1 (en) 2011-11-12 2013-05-16 Johnson Controls Gmbh Display with a virtual representation in a plurality of planes
WO2014087085A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Compact head-up display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0305096A2 (en) * 1987-08-21 1989-03-01 Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Gov. of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland Optical system for head-up displays
DE4102678A1 (en) * 1990-02-08 1991-08-14 Smiths Industries Plc Head-up display for aircraft

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0305096A2 (en) * 1987-08-21 1989-03-01 Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Gov. of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland Optical system for head-up displays
DE4102678A1 (en) * 1990-02-08 1991-08-14 Smiths Industries Plc Head-up display for aircraft

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7671822B2 (en) 2005-06-25 2010-03-02 Sypro Optics Gmbh Optical unit for a head-up display
DE102005029583A1 (en) * 2005-06-25 2007-01-04 Carl Zeiss Jena Gmbh Optical unit for a head-up display
DE102007046505A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Carl Zeiss Ag Display device i.e. head mounted display device, for use in stereo display module, has relay optics system arranged above deflecting mirror, and image generator arranged above relay optics system in condition of device set on head of user
DE102007047232A1 (en) 2007-10-02 2009-04-16 Linos Photonics Gmbh & Co. Kg Head-up display for vehicle
WO2009047202A2 (en) 2007-10-02 2009-04-16 Linos Photonics Gmbh & Co. Kg Head-up display, particularly for a motor vehicle
WO2009047202A3 (en) * 2007-10-02 2009-06-04 Johannes Dumanski Head-up display, particularly for a motor vehicle
DE102008004631A1 (en) 2008-01-16 2009-07-23 Robert Bosch Gmbh Cominer HUD laser projects and special RGB-coating
DE102010027357A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Audi Ag Transparency display device i.e. head-up-display, for motor vehicle, has mirror accommodated in vehicle component, and another mirror arranged at another vehicle component, which is different from former vehicle component
DE102010027357B4 (en) * 2010-07-16 2017-04-06 Audi Ag Through display device for a motor vehicle
DE102010062634A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Head-up display comprises projection unit for vehicle, where image forming unit is provided for emitting rays of image which is displayed, where optical elements comprises two mirrors
WO2013068294A1 (en) 2011-11-12 2013-05-16 Johnson Controls Gmbh Display with a virtual representation in a plurality of planes
WO2014087085A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Compact head-up display device
FR2999141A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa A display device compact high head

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