DE102014206684A1 - Method and device for tracking a field of view of a field of view display device - Google Patents

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Reinhold Fiess
Stefanie Mayer
Annette Frederiksen
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1600) zum Nachführen eines Sichtbereichs (102) eines Sichtfeldanzeigegeräts (104). Das Verfahren (1600) weist einen Schritt (1602) des Veränderns eines Einfallswinkels (108) zwischen einem Lichtbündel (110) und einer Wirkebene eines winkelselektiven Projektionselements (112) des Sichtfeldanzeigegeräts (104) auf. Dabei wird das Lichtbündel (110) durch das Projektionselement (112) zu einem Streukegel (114) in den Sichtbereich (102) gestreut. Der Einfallswinkel (108) wird verändert, wenn eine Augenpartie eines Betrachters aus dem Sichtbereich (102) auswandert.The invention relates to a method (1600) for tracking a viewing area (102) of a field of view display device (104). The method (1600) includes a step (1602) of varying an angle of incidence (108) between a light beam (110) and a plane of action of an angle selective projection element (112) of the field of view display device (104). In this case, the light bundle (110) is scattered by the projection element (112) to form a scattering cone (114) in the viewing area (102). The angle of incidence (108) is changed when an eye area of an observer moves out of the field of view (102).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.The present invention relates to a method for tracking a field of view of a field of view display device, to a corresponding device and to a corresponding computer program.

Bei einem Sichtfeldanzeigegerät wird ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert oder auf einer Anzeigefläche angezeigt. Das Bild wird in ein Sichtfeld einer Person eingespiegelt. Jeder Bildpunkt des Bilds ist aus einem begrenzten Sichtbereich einsehbar. Damit sich die Person natürlich bewegen kann, ist ein entsprechend großer Sichtbereich erforderlich. Alternativ kann ein kleiner Sichtbereich den Augen der Person nachgeführt werden.In a field of view display device, an image is projected on a projection screen or displayed on a display surface. The image is reflected in a person's field of view. Each pixel of the image is visible from a limited field of view. In order for the person to move naturally, a correspondingly large field of view is required. Alternatively, a small field of vision can be tracked to the eyes of the person.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, with the approach presented here, a method for tracking a field of view of a field of view display device, a device that uses this method and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Ein Projektionselement eines Sichtfeldanzeigegeräts, auch Head-up Display genannt, ist dazu ausgebildet, einen an einer beliebigen Stelle einfallenden Lichtstrahl in einen Streukegel zu streuen. Der Sichtbereich des Sichtfeldanzeigegeräts wird durch einen Öffnungswinkel des Streukegels bestimmt. Bei einem winkelselektiven Projektionselement wird der Lichtstrahl in einen gerichtet ausfallenden Streukegel gestreut. Zusätzlich ändert sich mit einem Einfallswinkel des einfallenden Lichtstrahls ein Ausfallwinkel des ausfallenden Lichts beziehungsweise des Streukegels. A projection element of a field of view display device, also called head-up display, is designed to scatter a light beam incident at any point into a scattering cone. The field of view of the field of view display device is determined by an opening angle of the scattering cone. In an angle-selective projection element, the light beam is scattered in a directionally incident scattering cone. In addition, an angle of incidence of the incident light or of the scattering cone changes with an angle of incidence of the incident light beam.

Um den Sichtbereich scharf zu begrenzen, können die Streukegel von dem ganzen Projektionselement in dem Sichtbereich konvergieren, sodass außerhalb des Sichtbereichs nur wenig oder gar kein Licht abgestrahlt wird. Diese Konzentration der Streukegel kann insbesondere in einem holografischen Projektionselement gespeichert sein.To sharply limit the field of view, the scattering cones of the entire projection element in the field of view can converge, so that little or no light is emitted outside the field of view. This concentration of the scattering cone can be stored in particular in a holographic projection element.

Die Augen eines Betrachters des Sichtfeldanzeigegeräts können über ein Sensorsystem erfasst werden. Das Sensorsystem kann eine Position der Augen zumindest zweidimensional in einem Positionssignal bereitstellen. Der Sichtbereich kann als Eyebox bezeichnet werden. Der Sichtbereich kann der Position der Augen nachgeführt werden. Bei einem stereoskopischen Sichtfeldanzeigegerät kann pro Auge jeweils ein separater Sichtbereich nachgeführt werden. The eyes of a viewer of the field of view display device can be detected by a sensor system. The sensor system may provide a position of the eyes at least two-dimensionally in a position signal. The viewing area can be called an eyebox. The viewing area can be tracked to the position of the eyes. In a stereoscopic field of view display device, a separate viewing area can be tracked per eye.

Es wird ein Verfahren zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts vorgestellt, das einem Schritt des Veränderns oder Anpassens eines Einfallswinkels zwischen einem Lichtbündel und einer Wirkebene eines winkelselektiven Projektionselements des Sichtfeldanzeigegeräts aufweist, wobei das Lichtbündel durch das Projektionselement zu einem Streukegel in den Sichtbereich gestreut wird, wobei der Einfallswinkel verändert oder angepasst wird, wenn eine Augenpartie eines Betrachters aus dem Sichtbereich auswandert.A method for tracking a field of view of a field of view display device is provided, comprising a step of varying or adjusting an angle of incidence between a light beam and a plane of action of an angle selective projection element of the field of view display device, wherein the light beam is scattered by the projection element into a scattering cone in the field of view the angle of incidence is changed or adjusted when an eye area of an observer moves out of the field of view.

Ein Lichtbündel kann aus einer Vielzahl divergierender Lichtstrahlen bestehen. Eine Wirkebene kann eine virtuelle Ebene sein, die optisch relevant für eine Funktion des Projektionselements ist. Die Wirkebene kann auch außerhalb des Projektionselements angeordnet sein. Das Projektionselement kann beispielsweise Scheibe oder Freiformfläche sein, in der eine optische Übertragungsfunktion zwischen den einfallenden Lichtstrahlen und den resultierenden Streukegeln gespeichert ist. Die Übertragungsfunktion kann holografisch gespeichert sein. Unter einem Verändern kann eine Richtungsänderung des Einfallswinkels verstanden werden, die in Abhängigkeit von einer anderen Größe vorgenommen wird, sodass der Einfallswinkel in Abhängigkeit von der anderen Größe angepasst wird. Diese andere Größe kann beispielsweise eine erkannte Bewegung der Augenpartie eines Benutzers des Sichtfeldanzeigegeräts sein.A light beam may consist of a multiplicity of divergent light rays. A working plane may be a virtual plane that is optically relevant to a function of the projection element. The active plane can also be arranged outside the projection element. The projection element can be, for example, a disk or free-form surface in which an optical transfer function is stored between the incident light beams and the resulting scattering cones. The transfer function can be holographically stored. A change can be understood as a change in the direction of the angle of incidence, which is made as a function of another variable, so that the angle of incidence is adjusted as a function of the other variable. This other variable may be, for example, a detected movement of the eye area of a user of the field of view display device.

Das Verfahren kann einen Schritt des Bereitstellens des Lichtbündels unter Verwendung zumindest einer Lichtquelle aufweisen. Durch eine Lichtquelle kann das Lichtbündel von einem definierten Punkt aus bereitgestellt werden. The method may include a step of providing the light beam using at least one light source. By a light source, the light beam can be provided from a defined point.

Das Lichtbündel kann unter Verwendung zumindest einer weiteren Lichtquelle bereitgestellt werden. Die Lichtquelle kann das Lichtbündel in einem ersten Einfallswinkel zu dem Projektionselement bereitstellen. Die weitere Lichtquelle kann das Lichtbündel in einem zweiten Einfallswinkel zu dem Projektionselement bereitstellen. Das Lichtbündel kann unter Verwendung einer Vielzahl von Lichtquellen bereitgestellt werden. Dabei können die Lichtquellen räumlich verteilt angeordnet sein. Beispielsweise können die Lichtquellen in einem Ausschnitt einer Sphäre angeordnet sein. Die Sphäre kann um einen Wirkungs-Mittelpunkt des Projektionselements zentriert sein. Durch mehrere Lichtquellen kann auf bewegliche Bauteile verzichtet werden. The light beam may be provided using at least one other light source. The light source may provide the light beam at a first angle of incidence to the projection element. The further light source can provide the light beam at a second angle of incidence to the projection element. The light beam may be provided using a variety of light sources. In this case, the light sources can be arranged spatially distributed. For example, the light sources may be arranged in a section of a sphere. The sphere may be centered about an action center of the projection element. By multiple light sources can be dispensed with movable components.

Das Lichtbündel kann unter Verwendung zumindest einer beweglichen Lichtquelle bereitgestellt werden. Die Lichtquelle kann auf einer Bahn beweglich sein. Insbesondere kann die Bahn einen Kreisausschnitt beschreiben. Die Lichtquelle kann auch drehbar sein. Durch eine bewegliche Lichtquelle kann Material eingespart werden. Es kann eine hochwertige Lichtquelle verwendet werden.The light beam may be provided using at least one movable light source become. The light source may be movable on a path. In particular, the web can describe a circular section. The light source may also be rotatable. Material can be saved by a moving light source. It can be used a high quality light source.

Das Lichtbündel kann unter Verwendung eines Lichtbündelformers geformt werden, um den Einfallswinkel anzupassen oder zu verändern. Ein Lichtbündelformer kann dazu ausgebildet sein, das Lichtbündel auf das Projektionselement auszurichten. Beispielsweise kann der Lichtbündelformer dazu ausgebildet sein, Mittelstrahlen verschiedener Lichtbündel auf den Mittelpunkt des Projektionselements zu konvergieren. Der Lichtbündelformer kann als holografisches Bauteil ausgeführt sein.The light beam may be shaped using a beamformer to adjust or change the angle of incidence. A Lichtbündelformer may be configured to align the light beam on the projection element. For example, the light beam former may be configured to converge center beams of different light beams to the center of the projection element. The Lichtbündelformer can be designed as a holographic component.

Das Lichtbündel kann unter Verwendung einer Ablenkeinheit abgelenkt werden, um den Einfallswinkel anzupassen oder zu verändern. Eine Ablenkeinheit kann beispielsweise ein Spiegel oder eine veränderliche Linse sein. Durch zumindest eine Ablenkeinheit kann die Lichtquelle oder die Bildquelle beziehungsweise der Beamer unbeweglich ausgeführt werden. Dadurch kann eine hohe Schwingungsstabilität erreicht werden.The light beam may be deflected using a deflection unit to adjust or change the angle of incidence. A deflection unit may be, for example, a mirror or a variable lens. By at least one deflection unit, the light source or the image source or the projector can be executed immovable. As a result, a high vibration stability can be achieved.

Das Projektionselement kann bewegt werden, um den Einfallswinkel anzupassen oder zu verändern. Beispielsweise kann das Projektionselement in zwei Achsen bewegt werden. Eine Bewegung in zwei Achsen kann einfach und günstig umgesetzt werden.The projection element can be moved to adjust or change the angle of incidence. For example, the projection element can be moved in two axes. A movement in two axes can be implemented easily and cheaply.

Die Einfallswinkel einer Mehrzahl von divergierenden Lichtstrahlen können um denselben Betrag angepasst oder verändert werden, wobei die Lichtstrahlen das Lichtbündel ausbilden und an unterschiedlichen Punkten des Projektionselements zu einer Mehrzahl von in dem Sichtbereich konvergierenden Streukegeln gestreut werden. Die Lichtstrahlen können unter verschiedenen Einfallswinkeln auf das Projektionselement treffen. Eine Form des Lichtbündels kann unverändert bleiben. So können die Informationen im Lichtbündel unverfälscht bleiben.The angles of incidence of a plurality of divergent light beams may be adjusted or varied by the same amount, the light beams forming the light beam and scattered at different points of the projection element into a plurality of scattering cones converging in the field of view. The light rays can strike the projection element at different angles of incidence. A shape of the light beam can remain unchanged. So the information in the light beam can remain unadulterated.

Zumindest ein weiterer Einfallswinkel kann zwischen einem weiteren Lichtbündel und der Wirkebene angepasst oder verändert werden. Das weitere Lichtbündel kann durch das Projektionselement zu einem weiteren Streukegel in einen weiteren Sichtbereich des Sichtfeldanzeigegeräts gestreut werden. Durch zumindest ein weiteres Lichtbündel kann das Sichtfeldanzeigegerät räumliche Bildinformationen bereitstellen. Dabei können die Bildinformationen für das rechte Auge zeitlich versetzt zu den Informationen für das linke Auge bereitgestellt werden.At least one further angle of incidence can be adjusted or changed between a further light bundle and the active plane. The further light bundle can be scattered by the projection element to form another scattering cone in a further viewing region of the field of view display device. By at least one further light beam, the visual field display device can provide spatial image information. In this case, the image information for the right eye can be provided offset in time to the information for the left eye.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen oder anzusteuern. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The approach presented here also provides a device for tracking a field of view of a field of view display device, which is designed to perform or to control or to control the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.

Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a block diagram of an apparatus for tracking a field of view of a field of view display device according to an embodiment of the present invention;

2 eine Prinzipdarstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic representation of a field of view display device according to an embodiment of the present invention;

3 eine Darstellung eines zu einem Streukegel gestreuten Lichtstrahls eines Lichtbündels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a representation of a scattered cone scattered light beam of a light beam according to an embodiment of the present invention;

4 eine Darstellung eines Anpassens oder Veränderns eines Einfallswinkels eines Lichtbündels auf ein Projektionselement durch zwei Lichtquellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 an illustration of adapting or changing an angle of incidence of a light beam on a projection element by two light sources according to an embodiment of the present invention;

5 eine Darstellung eines Anpassens oder Veränderns eines Einfallswinkels eines Lichtbündels auf ein Projektionselement durch ein Bewegen des Projektionselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 an illustration of adapting or changing an angle of incidence of a light beam on a projection element by moving the projection element according to an embodiment of the present invention;

6 eine Darstellung eines Anpassens oder Veränderns eines Einfallswinkels eines Lichtbündels auf ein Projektionselement durch ein Umlenken des Lichtbündels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 an illustration of adapting or changing an angle of incidence of a light beam on a projection element by deflecting the light beam according to an embodiment of the present invention;

7 eine Darstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts zur stereoskopischen Darstellung von Bildinhalten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 7 an illustration of a visual field display device for stereoscopic display of image content according to an embodiment of the present invention;

8 eine Darstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts zur stereoskopischen Darstellung von Bildinhalten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 8th a representation of a field of view display device for stereoscopic display of image content according to another embodiment of the present invention;

9 eine Darstellung eines Lichtbündelformers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 9 a representation of a Lichtbündelformers according to another embodiment of the present invention;

10 eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts durch ein drehen desselben; 10 a representation of a tracking of a field of view of a field of view display device by turning it;

11 eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts durch ein Verschieben des Projektionselements; 11 a representation of a tracking of a field of view of a field of view display device by moving the projection element;

12 eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts ein Aktivieren von, auf unterschiedliche Projektionsbereiche gerichtete Lichtquellen; 12 an illustration of tracking a field of view of a field of view display device activating, directed to different projection areas light sources;

13 eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts durch Bereitstellen mehrerer Streukegel; 13 a representation of a tracking of a field of view of a field of view display device by providing multiple scattering cone;

14 eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts durch ein Verschieben einer Projektionsoptik des Sichtfeldanzeigegeräts; 14 a representation of a tracking of a field of view of a field of view display device by moving a projection optics of the field of view display device;

15 eine Darstellung eines Brechens eines Lichtbündels an einem Projektionselement eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 15 an illustration of a refraction of a light beam on a projection element of a field of view display device according to an embodiment of the present invention; and

16 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 16 a flow chart of a method for tracking a field of view of a field of view display device according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 100 zum Nachführen eines Sichtbereichs 102 eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 weist eine Einrichtung 106 zum Anpassen eines Einfallswinkels 108 zwischen einem Lichtbündel 110 und einer Wirkebene eines winkelselektiven Projektionselements 112 des Sichtfeldanzeigegeräts 104 auf. Das Lichtbündel 110 wird durch das Projektionselement 112 zu einem Streukegel 114 in den Sichtbereich 102 gestreut. Dabei wird der Einfallswinkel 108 angepasst oder verändert, wenn eine Augenpartie eines Betrachters aus dem Sichtbereich 102 auswandert. 1 shows a block diagram of a device 100 for tracking a view area 102 a field of view display device 104 according to an embodiment of the present invention. The device 100 has a facility 106 to adjust an angle of incidence 108 between a bundle of light 110 and a plane of action of an angle-selective projection element 112 of the field of view display device 104 on. The light beam 110 is through the projection element 112 to a scattering cone 114 in the field of vision 102 scattered. This is the angle of incidence 108 adjusted or changed when an eye area of an observer is out of sight 102 emigrates.

Das Sichtfeldanzeigegerät 104 ist dazu ausgebildet, eine optische Information beziehungsweise ein Bild in den Sichtbereich 102 zu projizieren. Das Projektionselement 112 wirkt dabei wie eine Mattscheibe. Auf der Mattscheibe beziehungsweise dem Projektionselement 112 wird die optische Information als das Bild abgebildet. Das Projektionselement 112 ist in den Sichtbereich 102 vollständig ausgeleuchtet sichtbar. Das heißt, dass der Betrachter an jedem Punkt des Sichtbereichs 102 das Projektionselement 112 und damit die optische Information vollständig ausgeleuchtet sehen kann. Die optische Information kann bereits in dem Lichtbündel 110 enthalten sein. Ebenso kann die optische Information von einer Anzeigeeinheit vor oder nach dem Projektionselement 112 bereitgestellt werden. Das Lichtbündel 110 repräsentiert hier eine Vielzahl von divergierenden Lichtstrahlen, die von einer nicht dargestellten Lichtquelle auf das Projektionselement 112 gerichtet sind. Die Lichtstrahlen leuchten das Projektionselement 112 vollständig aus. Die Lichtstrahlen des Lichtbündels 110 sind kollimiert. An dem Projektionselement 112 beziehungsweise durch das Projektionselement 112 wird jeder Lichtstrahl in einen gerichteten Streukegel 114 gestreut, der auf den Sichtbereich 102 gerichtet ist. Mit anderen Worten konvergieren alle Streukegel 114 in dem Sichtbereich 102. Beim Anpassen des Einfallswinkels 108 werden die einzelnen Lichtstrahlen um denselben Winkelbetrag angepasst oder verändert, sodass das Lichtbündel 110 seine Form beibehält. Das Sichtfeldanzeigegerät 104 weist zwischen der Lichtquelle und dem Projektionselement 112 und/oder zwischen dem Projektionselement 112 und dem Sichtbereich 102 eine Projektionsoptik 116 auf. Die Projektionsoptik 116 formt das Licht des Sichtfeldanzeigegeräts 104, um die optische Information in ein Sichtfeld des Betrachters einzuspiegeln.The field of view display device 104 is designed to provide optical information or an image in the field of view 102 to project. The projection element 112 acts like a screen. On the screen or the projection element 112 the optical information is mapped as the image. The projection element 112 is in the field of vision 102 completely illuminated visible. This means that the viewer is at every point of the field of view 102 the projection element 112 and thus the optical information can be seen completely illuminated. The optical information can already be in the light beam 110 be included. Likewise, the optical information from a display unit before or after the projection element 112 to be provided. The light beam 110 here represents a multiplicity of diverging light beams, which from a light source, not shown, on the projection element 112 are directed. The light beams illuminate the projection element 112 completely off. The light rays of the light beam 110 are collimated. At the projection element 112 or by the projection element 112 each ray of light is directed into a scattered cone 114 scattered on the field of vision 102 is directed. In other words, all scattering cones converge 114 in the field of view 102 , When adjusting the angle of incidence 108 The individual light beams are adjusted or changed by the same angle amount, so that the light beam 110 maintains its shape. The field of view display device 104 points between the light source and the projection element 112 and / or between the projection element 112 and the field of view 102 a projection optics 116 on. The projection optics 116 shapes the light of the field of view display device 104 to mirror the optical information in a field of view of the observer.

In den folgenden Ausführungsbeispielen wir der hier vorgestellte Ansatz jeweils an holografischen Projektionsanzeigesystemen 104 beschrieben. Dabei erfolgt eine dynamische Nachführung von Abstrahlwinkeln des holografischen Anzeigesystems 104 gemäß einer Augenposition des Fahrers eines Fahrzeugs. Es werden verschiedene Ausführungsformen zur Nachführung der Eyebox 102 bei insbesondere stereoskopischen holografischen Streuscheiben 112 vorgestellt.In the following exemplary embodiments, the approach presented here is in each case based on holographic projection display systems 104 described. In this case, there is a dynamic tracking of radiation angles of the holographic display system 104 according to an eye position of the driver of a vehicle. There are various embodiments for tracking the Eyebox 102 in particular stereoscopic holographic lenses 112 presented.

2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sichtfeldanzeigegerät 104 kann auch als Head-up Display 104 bezeichnet werden. Das Sichtfeldanzeigegerät 104 entspricht im Wesentlichen dem Sichtfeldanzeigegerät in 1. Die Lichtquelle 200 leuchtet einen Teil der Projektionsoptik 116 an. Die Projektionsoptik 116 stellt das Lichtbündel 110 bereit, das auf das Projektionselement 112 gerichtet ist. Das Lichtbündel 110 ist kegelförmig und weist einen Mittelstrahl 202 auf, der in einem geometrischen Zentrum des Lichtbündels 110 angeordnet ist. Der Einfallswinkel 108 bezieht sich auf den Mittelstrahl 202. der Mittelstrahl 202 trifft die Mitte des Projektionselements 112. am Projektionselement 112 werden alle Lichtstrahlen des Lichtbündels 110 gestreut. Die resultierenden Streukegel bilden einen kegelförmigen Lichtschlauch 204 aus, der auf den Sichtbereich 102 konvergiert. Der Lichtschlauch 204 weist eine Mittelachse 206 auf, auf die ein Ausfallswinkel 208 des Lichts aus dem Projektionselement 112 bezogen ist. Die Mittelachse zur 106 verwendet eine Mitte des Projektionselements 112 mit einer Mitte des Sichtbereichs 102. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Projektionselement 112 mit der Anzeigeeinheit 210 kombiniert. Das heißt, das Lichtbündel 110 dient hier zur Hintergrundbeleuchtung der Anzeigeeinheit 210. Erst im Lichtschlauch 204 ist die optische Information enthalten. Die Anzeigeeinheit 210 kann auch zwischen der Lichtquelle 200 und dem Projektionselement 112 angeordnet sein, dann wird die optische Information als Bild auf dem Projektionselement 112 abgebildet. 2 shows a schematic diagram of a field of view display device 104 according to an embodiment of the present invention. The field of view display device 104 Can also be used as a head-up display 104 be designated. The field of view display device 104 corresponds essentially to the field of view display device in FIG 1 , The light source 200 illuminates part of the projection optics 116 at. The projection optics 116 represents the light beam 110 ready, that on the projection element 112 is directed. The light beam 110 is cone-shaped and has a central jet 202 on, in a geometric center of the light beam 110 is arranged. The angle of incidence 108 refers to the center ray 202 , the center beam 202 hits the middle of the projection element 112 , on the projection element 112 become all light rays of the light beam 110 scattered. The resulting scattering cones form a conical light tube 204 out on the viewing area 102 converges. The light tube 204 has a central axis 206 on top of that, a drop angle 208 of the light from the projection element 112 is related. The central axis to 106 uses a center of the projection element 112 with a center of the field of view 102 , In the embodiment shown here is the projection element 112 with the display unit 210 combined. That is, the light beam 110 serves here for the backlight of the display unit 210 , Only in the light tube 204 is the optical information included. The display unit 210 can also be between the light source 200 and the projection element 112 be arranged, then the optical information as an image on the projection element 112 displayed.

Das Head-up Display (HUD) 104 besteht aus einer Lichtquelle 200, einem Display 210 und einer abbildenden Optik 116. Als Lichtquelle 200 kommt heute z. B. ein LED-Backlight 200 zum Einsatz, welches das Display 210 hinterleuchtet. Hier wird der entsprechende Anzeigeinhalt visualisiert. Die nachfolgende HUD-Optik 116 erzeugt dann das gewünschte virtuelle Bild für den Fahrer. Die Überlagerung des virtuellen Bildes mit der Umgebung lässt sich über z. B. über eine Combinerscheibe oder mit der Windschutzscheibe erreichen. Der Fahrer sieht ein virtuelles Bild in einiger Entfernung, beispielsweise über 2,5 m.The Head-up Display (HUD) 104 consists of a light source 200 , a display 210 and a visual appearance 116 , As a light source 200 comes today z. B. an LED backlight 200 to use the display 210 backlit. Here, the corresponding display content is visualized. The following HUD look 116 then generates the desired virtual image for the driver. The overlay of the virtual image with the environment can be over z. B. reach over a Combinerscheibe or with the windshield. The driver sees a virtual image at some distance, for example over 2.5 m.

Als Teil eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 können auch miniaturisierte Projektoren, basierend auf der DMD-Technologie, LCoS-Technologie oder Laser-Technologie eingesetzt werden. Das Sichtfeldanzeigegerät 104 kann als kontaktanaloges Head-up Display ausgeführt sein. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann eine biokulare Variante, bei der beide Augen aufs gleiche Bild schauen mit wenig Bauraum umgesetzt werden.As part of a field of view display 104 It is also possible to use miniaturized projectors based on DMD technology, LCoS technology or laser technology. The field of view display device 104 can be designed as a contact-analogue head-up display. Through the approach presented here, a biocular variant in which both eyes look at the same image can be implemented with little space.

Die Projektionsfläche 112 kann als holografische Streuscheibe realisiert sein. Mit diesen holografischen Streuscheiben 112 lassen sich auch Projektionsflächen 112 mit unterschiedlichen Abstrahlwinkeln erzeugen, die z. B. für Head-up Displays (HUD) 104 mit verschiedenen Eyeboxen 102 genutzt werden können. Dabei können rechtes und linkes Auge getrennte Bilder sehen und autostereoskopische Anzeigen sind möglich.The projection screen 112 can be realized as a holographic diffuser. With these holographic lenses 112 can also be projection screens 112 produce with different angles of radiation, the z. Eg for head-up displays (HUD) 104 with different eyeboxes 102 can be used. Right and left eyes can see separate pictures and autostereoscopic displays are possible.

Da solche effizienten Streuscheiben 112 immer nur eine begrenzte Eyebox 102 ausleuchten, ist es erforderlich, dass sich die Augen des Fahrers innerhalb der Eyebox 102 befinden. Außerhalb der Eyebox 102 ist kein Bild sichtbar. Damit der Fahrer seine Kopfposition beim Fahren verändern kann, können durch den hier vorgestellten Ansatz die Eyeboxen 102 automatisch nachgeführt werden.Because such efficient lenses 112 only a limited eyebox 102 To illuminate, it is necessary that the eyes of the driver inside the eyebox 102 are located. Outside the eyebox 102 no picture is visible. In order for the driver to be able to change his head position when driving, the Eyeboxes can be used with the approach presented here 102 be tracked automatically.

Eine Erkennung der Augenposition ist bekannt. Dabei wird z. B. die Kopfposition mittels Kameras überwacht. Daraus können dann entsprechende Daten zur gezielten Steuerung bzw. Regelung anderer Systeme gewonnen werden. Beispielsweise kann ein Eyetracker die Position der Pupillen verfolgen. Dies kann auch für Assistenzsysteme zur Müdigkeitserkennung im Straßenverkehr eingesetzt werden.A recognition of the eye position is known. This z. B. monitors the head position using cameras. From this data can then be obtained for targeted control or regulation of other systems. For example, an eye tracker can track the position of the pupils. This can also be used for assistance systems for detecting fatigue in road traffic.

Volumenhologramme bieten die Möglichkeit, mehrere optische Funktionen in eine holografische Schicht 112 zu speichern. Dieser Effekt wird Multiplexing genannt. Zusätzlich besteht dabei noch die Möglichkeit, die Referenzwelle für unterschiedliche optische Zielfunktionen während der Aufnahme zu variieren.Volume holograms offer the possibility of multiple optical functions in a holographic layer 112 save. This effect is called multiplexing. In addition, it is still possible to vary the reference wave for different optical target functions during recording.

Durch den hier vorgestellten Ansatz kann die Nachführung der Eyeboxen 102 von Anzeigesystemen 104 mit holografischen Streuscheiben 112 zur dynamischen Anpassung an die Augenposition des Fahrers verbessert werden. Der hier vorgestellte Ansatz kann bei projektionsbasierten Anzeigesystemen sowie bei displaybasierten Anzeigesystemen angewendet werden.Through the approach presented here, the tracking of the eyeboxes 102 of display systems 104 with holographic lenses 112 be improved for dynamic adaptation to the driver's eye position. The approach presented here can be applied to projection-based display systems as well as to display-based display systems.

Mit anderen Worten ist eine Rekonstruktion eines holografischen (stereoskopischen) Backlights 200 für ein LCD-Display 210 dargestellt. Die Funktionsweise eines holografischen Elements 116 für eine Eyebox 102 ist dargestellt. Die kollimierte Strahlung 110 der Lichtquelle 200 wird dabei von dem holografischen Element 116 aufgeweitet und beleuchtet aus einem definierten Winkel β 180 das gesamte Projektionselement 112, das ebenfalls als holografisches Element ausgebildet ist. Für die dargestellte Konfiguration rekonstruiert das Hologramm 112 eine leicht divergierende Welle, die an der Position S eine Eyebox 102 mit definierter Größe generiert. Als Lichtquellen 200 für die Rekonstruktion sind schmalbandige Superlumineszenzdioden oder Laserdioden besonders geeignet. In other words, it is a reconstruction of a holographic (stereoscopic) backlight 200 for an LCD display 210 shown. The functioning of a holographic element 116 for an eyebox 102 is presented, layed out. The collimated radiation 110 the light source 200 is thereby the holographic element 116 expanded and illuminated from a defined angle β 180 the entire projection element 112 , which is also designed as a holographic element. For the illustrated configuration, the hologram reconstructs 112 a slightly divergent wave, which at the position S an eyebox 102 generated with a defined size. As light sources 200 Narrow-band superluminescent diodes or laser diodes are particularly suitable for the reconstruction.

3 zeigt eine Darstellung eines zu einem Streukegel 114 gestreuten Lichtstrahls 202 eines Lichtbündels 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei entspricht der Lichtstrahl 202 dem Mittelstrahl in 2. Das Lichtbündel 110 wird hier von einem Projektor 300 auf das Projektionselement 112 geworfen. Das Projektionselement ist hier ein Hologramm 112. In einem Ausführungsbeispiel ist der Projektor 300 eine Laserprojektionseinheit 300. Wie in 1 wird der Lichtstrahl 202 zu einem Streukegel 114 mit kleinem Öffnungswinkel in einer Strahlrichtung gestreut. Der Ausfallswinkel des Streukegels 114 ist ungleich dem Einfallswinkel des Lichtstrahls 202. 3 shows a representation of a to a scattering cone 114 scattered light beam 202 of a light beam 110 according to an embodiment of the present invention. The light beam corresponds to this 202 in the middle ray in 2 , The light beam 110 is here from a projector 300 on the projection element 112 thrown. The projection element here is a hologram 112 , In one embodiment, the projector is 300 a laser projection unit 300 , As in 1 becomes the light beam 202 to a scattering cone 114 scattered with a small opening angle in a beam direction. The angle of failure of the scattering cone 114 is not equal to the angle of incidence of the light beam 202 ,

4 zeigt eine Darstellung eines Anpassens oder Veränderns eines Einfallswinkels eines Lichtbündels 110 auf ein Projektionselement 112 durch zwei Lichtquellen 200, 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 3. Zusätzlich ist hier eine weitere Lichtquelle 400 dargestellt, die seitlich versetzt zu der Lichtquelle 200 angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein weiteres Lichtbündel 402 auf das Projektionselement 112 zu werfen. Dabei weist das weitere Lichtbündel 402 einen anderen Einfallswinkel auf, als das Lichtbündel 110. Die Mittelstrahlen 202, 404 der Lichtbündel 110, 402 sind auf denselben Punkt 406 des Projektionselements 112 gerichtet. Durch die zwei Lichtquellen 200, 300 ergibt sich eine Verschiebung der Lichtquelle 200, 300. Analog zu den unterschiedlichen Einfallswinkeln weisen die Streukegel 114, 408 unterschiedliche Ausfallswinkel auf. Damit erzeugt das weitere Lichtbündel 402 einen weiteren Sichtbereich 410 an einer anderen Stelle, als das Lichtbündel 110. 4 FIG. 12 is an illustration of fitting or changing an incident angle of a light beam. FIG 110 on a projection element 112 through two light sources 200 . 400 according to an embodiment of the present invention. The presentation essentially corresponds to the representation in 3 , In addition, here is another light source 400 shown laterally offset to the light source 200 is arranged and adapted to another light beam 402 on the projection element 112 to throw. In this case, the further light bundle 402 a different angle of incidence than the light beam 110 , The center rays 202 . 404 the light beam 110 . 402 are on the same point 406 of the projection element 112 directed. Through the two light sources 200 . 300 there is a shift of the light source 200 . 300 , The scattering cones are analogous to the different angles of incidence 114 . 408 different angles of failure. This generates the further light bundle 402 another field of vision 410 in a place other than the light beam 110 ,

In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 200 beweglich ausgeführt. Die Lichtquelle 200 kann auf einer bogenförmigen Bahn um den Punkt 406 bewegt werden, um den Einfallswinkel des Lichtbündels 110 auf das Projektionselement 112 zu verändern. Insbesondere ist die Lichtquelle auf einem Abschnitt eines Kreisbogens um den Punkt 406 rotierbar, um den Sichtbereich 102 dem Betrachter nachzuführen. Durch eine leichte Änderung der Lage beziehungsweise der Position oder Orientierung des Bildprojektors 200, beispielsweise eines Laserscanners 200 ist eine Nachführung der Eyeboxen 102 gewährleistet. Dabei sind keine komplexen Nachführoptiken erforderlich.In one embodiment, the light source 200 movable. The light source 200 can be on a curved path around the point 406 be moved to the angle of incidence of the light beam 110 on the projection element 112 to change. In particular, the light source is on a portion of a circular arc around the point 406 rotatable to the field of view 102 tracking the viewer. By slightly changing the position or the position or orientation of the image projector 200 , For example, a laser scanner 200 is a tracking of the eyeboxes 102 guaranteed. There are no complex Nachführoptiken required.

Statt einen Beamer 200 zu bewegen, kann auch ein Umschalten zwischen zwei oder mehreren entsprechend positionierten Beamern 200, 300 erfolgen.Instead of a projector 200 It is also possible to switch between two or more correspondingly positioned projectors 200 . 300 respectively.

5 zeigt eine Darstellung eines Anpassens oder Veränderns eines Einfallswinkels eines Lichtbündels 110 auf ein Projektionselement 112 durch ein Bewegen des Projektionselements 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 3. Auch hier ist der Mittelstrahl 202 stellvertretend für das ganze Lichtbündel 110 dargestellt. Zusätzlich ist hier das Projektionselement 112 drehbar ausgeführt, um den Einfallswinkel des Lichtbündels 110 auf das Projektionselement 112 zu ändern. Durch den veränderten Einfallswinkel wird der Streukegel 114 ebenfalls verändert und weist in eine neue Richtung. Die Eyebox 102 wird durch Kippen des Hologramms 112 nachgeführt. 5 FIG. 12 is an illustration of fitting or changing an incident angle of a light beam. FIG 110 on a projection element 112 by moving the projection element 112 according to an embodiment of the present invention. The presentation essentially corresponds to the representation in 3 , Here, too, is the central jet 202 representative of the whole light beam 110 shown. In addition, here is the projection element 112 rotatable to the angle of incidence of the light beam 110 on the projection element 112 to change. Due to the changed angle of incidence of the scattering cone 114 also changed and points in a new direction. The eyebox 102 is done by tilting the hologram 112 tracked.

Mit anderen Worten zeigt 5 die adaptive Nachführung von holografischen winkelselektiven Projektionsflächen 112 beziehungsweise Streuscheiben 112 für insbesondere stereoskopische Head-up Displays 104. In other words shows 5 the adaptive tracking of holographic angle-selective projection surfaces 112 or spreading discs 112 especially for stereoscopic head-up displays 104 ,

6 zeigt eine Darstellung eines Anpassens oder Veränderns eines Einfallswinkels eines Lichtbündels 110 auf ein Projektionselement 112 durch ein Umlenken des Lichtbündels 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 3. Zusätzlich sind hier zwei Umlenkelemente 600, 602 beziehungsweise Ablenkeinheiten 600, 602 zwischen der Lichtquelle 200 und dem Projektionselement 112 angeordnet. Die Umlenkelemente 600, 602 sind dazu ausgebildet, eine Richtung des Lichtbündels 110 beziehungsweise des Mittelstrahls 202 zu verändern. Beispielsweise kann das Lichtbündel 110 über zumindest einen Umlenkspiegel 600 gelenkt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Umlenkelemente 600, 602 als Flüssigkeitslinsen 600, 602 ausgeführt. Die Flüssigkeitslinsen 600, 602 sind dazu ausgebildet, das Lichtbündel 110 ansprechend auf ein elektrisches Signal abzulenken und/oder zu fokussieren. Durch ein Ablenken in eine Richtung und ein Zurücklenken in die Gegenrichtung trifft das Lichtbündel 110 wieder am gleichen Punkt 406 auf das Projektionselement 112, wie direkt von der Lichtquelle 200. Der Eintrittswinkel ist jedoch deutlich verändert, was zu einem veränderten Abstrahlwinkel des Streukegels 114 führt. 6 FIG. 12 is an illustration of fitting or changing an incident angle of a light beam. FIG 110 on a projection element 112 by redirecting the light beam 110 according to an embodiment of the present invention. The presentation essentially corresponds to the representation in 3 , In addition, here are two deflecting elements 600 . 602 or distraction units 600 . 602 between the light source 200 and the projection element 112 arranged. The deflecting elements 600 . 602 are adapted to a direction of the light beam 110 or the center beam 202 to change. For example, the light beam 110 via at least one deflection mirror 600 be steered. In the illustrated embodiment, the deflecting elements 600 . 602 as liquid lenses 600 . 602 executed. The liquid lenses 600 . 602 are trained to the light beam 110 to deflect and / or focus in response to an electrical signal. By deflecting in one direction and turning back in the opposite direction, the light beam strikes 110 again at the same point 406 on the projection element 112 . as directly from the light source 200 , However, the entrance angle is significantly changed, resulting in a changed beam angle of the scatter cone 114 leads.

In 6 sind zwei Flüssiglinsen 600, 602 im Strahlengang nach dem Beamer 200 integriert. Flüssiglinsen 600, 602 können durch das Anlegen einer Spannung unterschiedliche Brennweiten einstellen. Zusätzlich bieten sie die Möglichkeit einer sogenannten Off-Axis Linse. Eine Strahlumlenkung und Kollimation des Beamerlichts 110 kann damit erfolgen. Der Einsatz der Flüssiglinse 600, 602 ermöglicht eine Anpassung der Position der Eyebox 102. Eine zweite Flüssiglinse 602 wird benötigt, um die Strahlen 110 wieder an die gleiche Position 406 im Hologramm 112 zu lenken.In 6 are two liquid lenses 600 . 602 in the beam path after the beamer 200 integrated. liquid lens 600 . 602 can set different focal lengths by applying a voltage. In addition, they offer the possibility of a so-called off-axis lens. A beam deflection and collimation of the beamer light 110 can be done with it. The use of the liquid lens 600 . 602 allows you to adjust the position of the eyebox 102 , A second liquid lens 602 is needed to the rays 110 back to the same position 406 in the hologram 112 to steer.

7 zeigt eine Darstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 zur stereoskopischen Darstellung von Bildinhalten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sichtfeldanzeigegerät 104 entspricht im Wesentlichen dem Sichtfeldanzeigegerät in 2. im Gegensatz dazu weist das Sichtfeldanzeigegerät 104 eine erste Lichtquelle 200 und eine zweite Lichtquelle 300 auf. Die Lichtquellen 200, 300 sind symmetrisch zu einer Mittelachse 700 des Sichtfeldanzeigegeräts 104 angeordnet. Mit anderen Worten weist das Sichtfeldanzeigegerät 104 einen ersten optischen Pfad 702 zu einem ersten Sichtbereich 102 und einen zweiten optischen Pfad 704 zu einem zweiten Sichtbereich 706 auf. Die beiden optischen Pfade 702, 704 sind symmetrisch zu der Mittelachse 700 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Lichtquellen 200, 300 drehbar ausgeführt. Zwischen der ersten Lichtquelle 200 und dem Projektionselement 112 ist ein erster Lichtbündelformer 708 angeordnet. Zwischen der zweiten Lichtquelle 300 und dem Projektionselement 112 ist ein zweiter Lichtbündelformer 710 angeordnet. Die Lichtbündelformer 708, 710 sind dazu ausgebildet, das von der jeweiligen Lichtquelle 200, 300 auf den Lichtbündelformer 708, 710 geworfene Lichtbündel 110, 712 so zu formen, dass der jeweilige Mittelstrahl 202, 714 unabhängig von einem Treffpunkt der Lichtbündel 110, 712 auf dem jeweiligen Lichtbündelformer 708, 710 auf den Mittelpunkt 406 des Projektionselements 112 trifft. Je nach Treffpunkt weisen die Lichtbündel 110, 712 also einen unterschiedlichen Einfallswinkel auf das Projektionselement 112 auf. Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird dadurch auch der Austrittswinkel der Streukegel aus dem Projektionselement 112 beeinflusst. 7 shows a representation of a field of view display device 104 for stereoscopically displaying image contents according to an embodiment of the present invention. The field of view display device 104 corresponds essentially to the field of view display device in FIG 2 , in contrast, the field of view display device 104 a first light source 200 and a second light source 300 on. The light sources 200 . 300 are symmetrical to a central axis 700 of the field of view display device 104 arranged. In other words, the field of view display device 104 a first optical path 702 to a first field of view 102 and a second optical path 704 to a second field of vision 706 on. The two optical paths 702 . 704 are symmetrical to the central axis 700 arranged. In this embodiment, the light sources 200 . 300 rotatable. Between the first light source 200 and the projection element 112 is a first light beam former 708 arranged. Between the second light source 300 and the projection element 112 is a second Lichtbündelformer 710 arranged. The Lichtbündelformer 708 . 710 are designed to that of the respective light source 200 . 300 on the Lichtbündelformer 708 . 710 thrown light bundles 110 . 712 to form so that the respective center beam 202 . 714 regardless of a meeting point of the light bundles 110 . 712 on the respective Lichtbündelformer 708 . 710 to the center 406 of the projection element 112 meets. Depending on the meeting point, the light bundles point 110 . 712 So a different angle of incidence on the projection element 112 on. As in the preceding embodiments, the exit angle of the scattering cone from the projection element is characterized 112 affected.

Eine mögliche Variante zur Erzeugung stereoskopischer Eyeboxen 102, 706 und deren Nachführung ist in 7 dargestellt. Ein LCD-Display 210 wird von je einem holografischen Element (HOE) 708, 710 hinterleuchtet. Dabei ist ein Ansatz für eine adaptive Nachführung stereoskopischer Eyeboxen 102, 706 durch eine Rotationsbewegung der Lichtquellen 200, 300 gezeigt. Dargestellt ist das Abbildungsverhalten der holografischen Elemente 708, 710 für die Mittelstrahlen 202, 714.A possible variant for creating stereoscopic eyeboxes 102 . 706 and their tracking is in 7 shown. An LCD display 210 is generated by one holographic element (HOE) each 708 . 710 backlit. Here is an approach for an adaptive tracking of stereoscopic eyeboxes 102 . 706 by a rotational movement of the light sources 200 . 300 shown. Shown is the imaging behavior of the holographic elements 708 . 710 for the center rays 202 . 714 ,

In 7 sind zwei voneinander unabhängige Eyeboxen 102, 706 dargestellt. Bei der schematischen Darstellung sind nur die Mittelstrahlen 202, 714 eingezeichnet. Hier sind zwei voneinander unabhängige optische Funktionen im Hologramm 112 gespeichert, welche aus unterschiedlichen Rekonstruktionsrichtungen die Eyeboxen 102 und 706 generieren. Die Größe und die Richtung der Streukegel, sowie die Einfallswinkel der Rekonstruktionswellen 110, 712 werden dabei durch die Konfiguration bei der Hologrammaufnahme definiert.In 7 are two independent eyeboxes 102 . 706 shown. In the schematic representation, only the center rays 202 . 714 located. Here are two independent optical functions in the hologram 112 stored, which from different reconstruction directions the eyeboxes 102 and 706 to generate. The size and direction of the scattering cone, as well as the angles of incidence of the reconstruction waves 110 . 712 are defined by the configuration of the hologram recording.

Die Anpassung der Streukegel an die Augenposition bzw. die Nachführung der Eyeboxen 102, 706 erfolgt bei der abgebildeten Variante durch eine Kombination aus beweglicher Lichtquelle 200, 300 und je einem Stack holografischer Elemente 708, 710.The adaptation of the scattering cone to the eye position or the tracking of the Eyeboxes 102 . 706 takes place in the illustrated variant by a combination of a movable light source 200 . 300 and one stack of holographic elements each 708 . 710 ,

8 zeigt eine Darstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 zur stereoskopischen Darstellung von Bildinhalten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sichtfeldanzeigegerät 104 entspricht im Wesentlichen dem Sichtfeldanzeigegerät in 7. Im Gegensatz dazu sind die Lichtquellen 200, 300 hier nicht drehbar. Um die Lichtbündel 110, 712 auf unterschiedliche Punkte der Lichtbündelformer 708, 710 lenken zu können, ist hier im ersten optischen Pfad 702 und dem zweiten optischen Pfad 704 zwischen der Lichtquelle 200, 300 und dem Lichtbündelformer 708, 710 jeweils ein Umlenkelement 600 angeordnet. Das Umlenkelement 600 ist hier als Flüssigkeitslinse 600 ausgeführt. Das Umlenkelement 600 kann genauso als Spiegel ausgeführt sein. 8th shows a representation of a field of view display device 104 for stereoscopic display of image content according to another embodiment of the present invention. The field of view display device 104 corresponds essentially to the field of view display device in FIG 7 , In contrast, the light sources 200 . 300 not rotatable here. To the light bundles 110 . 712 to different points of the Lichtbündelformer 708 . 710 Being able to steer is here in the first optical path 702 and the second optical path 704 between the light source 200 . 300 and the beamformer 708 . 710 one deflecting element each 600 arranged. The deflecting element 600 is here as a liquid lens 600 executed. The deflecting element 600 can also be executed as a mirror.

Hier ist die Nachführung mit Flüssiglinsen 600 dargestellt. Die Nachführung der Eyebox 102, 706 kann durch die Integration einer Flüssiglinse 600 (Liquid-Lens) in den Strahlengang 702, 404 nach der Lichtquelle 200, 300 realisiert werden. Flüssiglinsen 600 können durch das Anlegen einer Spannung unterschiedliche Brennweiten einstellen. Zusätzlich bieten sie die Möglichkeit einer sogenannten Off-Axis Linse. Eine Strahlumlenkung und Kollimation des Lichts kann damit erfolgen. Durch den Einsatz der Flüssiglinse 600 kann auf das Rotieren der Lichtquelle 200, 300 verzichtet werden. Durch die Off-Axis-Funktion der Flüssiglinse 600 werden die unterschiedlichen Hologramme der Lichtbündelformer 708, 710 nach Bedarf rekonstruiert und somit die Eyebox 102, 706 an die Augenposition angepasst. Mit anderen Worten ist der Ansatz für eine adaptive Nachführung stereoskopischer Eyeboxen 102, 706 mittels Änderung der Strahlrichtung durch eine Flüssiglinse 600 dargestellt.Here is the tracking with liquid lenses 600 shown. The tracking of the Eyebox 102 . 706 can by integrating a liquid lens 600 (Liquid-Lens) in the beam path 702 . 404 after the light source 200 . 300 will be realized. liquid lens 600 can set different focal lengths by applying a voltage. In addition, they offer the possibility of a so-called off-axis lens. A beam deflection and collimation of the light can be done with it. By using the liquid lens 600 can turn on the light source 200 . 300 be waived. Due to the off-axis function of the liquid lens 600 become the different holograms of the Lichtbündelformer 708 . 710 reconstructed as needed and thus the Eyebox 102 . 706 adapted to the eye position. In other words, the approach is for adaptive tracking of stereoscopic eyeboxes 102 . 706 by changing the beam direction through a liquid lens 600 shown.

Beide Varianten lassen sich auch mit Beamern und holografischen Projektionsanzeigen realisieren. Dabei werden bei den beschriebenen Varianten die Lichtquellen 200, 300 durch Beamer ersetzt und das Projektionselement 112 als stereoskopische holografische Projektionsfläche 112 genutzt. Auf das LCD-Display 210 kann bei dieser Ausführungsform verzichtet werden. Die dargestellten Flüssiglinsen 600 können fester Bestandteil eines miniaturisierten Beamer-Objektives sein. Both variants can also be realized with beamers and holographic projection displays. In the case of the variants described, the light sources 200 . 300 replaced by beamer and the projection element 112 as a stereoscopic holographic projection surface 112 used. On the LCD screen 210 can be omitted in this embodiment. The illustrated liquid lenses 600 can be an integral part of a miniaturized projector lens.

Die erforderlichen Steuerungsdaten für eine entsprechende Aktorik werden z. B. von einem Head-Trackingsystem gewonnen.The required control data for a corresponding actuator are z. B. won by a head tracking system.

Von Vorteil sind hier sehr scharfe Eyeboxen 102, 706, die durch die holografische Technologie realisiert werden können. Durch einen scharfen Intensitätsabfall ist ein Übersprechen von einem Auge in das andere Auge sehr klein. Es wird eine gewisse Bewegungsfreiheit der Augenpupille in dieser scharfen Eyebox 102, 706 erzielt. Beispielsweise ist eine Eyebox zwei Zentimeter breit. Damit kann eine Steuerung oder Regelung der Nachführung schrittweise beziehungsweise nicht simultan erfolgen. Damit können gewisse Totzeiten des Gesamtsystems aus Sensorik und Motoraktorik besser ausgeglichen beziehungsweise ausgemittelt werden. Dies erlaubt eine gewisse Filterung der Kopfbewegungsdaten, um der Kopfbewegung entsprechend zu folgen. Das Filtern kann über Erwartungswerte mit Kallmannfilter erfolgen.Of advantage here are very sharp eyeboxes 102 . 706 that can be realized by holographic technology. Due to a sharp drop in intensity, crosstalk from one eye to the other is very small. There will be some freedom of movement of the eye pupil in this sharp eyebox 102 . 706 achieved. For example, an eyebox is two inches wide. Thus, a control or regulation of tracking can be done stepwise or not simultaneously. Thus, certain dead times of the entire system of sensor and motor actuators can be better compensated or averaged. This allows some filtering of the head movement data to follow the head movement accordingly. The filtering can be done over expected values with Kallmann filter.

9 zeigt eine Darstellung eines Lichtbündelformers 708 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Lichtbündelformer 708 entspricht im Wesentlichen einem der Lichtbündelformer in den 7 und 8. Der Lichtbündelformer 708 weist acht nebeneinander angeordnete Teilbereiche 900, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 auf. Jeder der Teilbereiche 900, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 ist dazu ausgebildet ein Lichtbündel 110, das unter einem bestimmten Einfallswinkel einfällt, in einem bestimmten Ausfallswinkel abzugeben. Die Lichtbündel 110 sind wie in den vorhergehenden Figuren zur Vereinfachung durch ihre Mittelstrahlen 202 gekennzeichnet. Dabei konvergieren alle Lichtbündel 110 im Wesentlichen in einem vorderen Brennpunkt 916 und einem nicht dargestellten hinteren Brennpunkt. Der hintere Brennpunkt stimmt mit dem Treffpunkt auf der Projektionsfläche überein. Ein Abstand der Teilbereiche 900, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 untereinander definiert einen Winkelschritt zwischen den möglichen Einfallswinkeln. Mit dem hier gezeigten Lichtbündelformer 708 kann der Einfallswinkel also schrittweise angepasst werden. 9 shows a representation of a Lichtbündelformers 708 according to an embodiment of the present invention. The light beam former 708 essentially corresponds to one of the Lichtbündelformer in the 7 and 8th , The light beam former 708 has eight juxtaposed subareas 900 . 902 . 904 . 906 . 908 . 910 . 912 . 914 on. Each of the sections 900 . 902 . 904 . 906 . 908 . 910 . 912 . 914 is trained to a light beam 110 , which is incident at a certain angle of incidence, deliver at a certain angle of incidence. The light bundles 110 are as in the previous figures for simplicity by their central rays 202 characterized. At the same time all light bundles converge 110 essentially in a front focal point 916 and a rear focal point, not shown. The rear focus matches the meeting point on the screen. A distance of the subregions 900 . 902 . 904 . 906 . 908 . 910 . 912 . 914 one another defines an angular step between the possible angles of incidence. With the light beam former shown here 708 Thus, the angle of incidence can be gradually adjusted.

In diesem holografischen-Elemente-Stack 708 sind mehrere holografische Umlenkelemente 900, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 örtlich getrennt auf ein holografisches Element 708 gespeichert. Die Funktionsweise dieser Hologramm-Reihe bestehend aus beispielsweise acht holografisch realisierten Umlenkern 900, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 ist schematisch dargestellt. Wird die Lichtquelle rotiert, können die verschiedenen holografischen Umlenker 900, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 rekonstruiert werden und es lassen sich verschiedene Einfallswinkel β auf das holografische Backlight Element realisieren. Diese Winkelvariation des Einfallswinkels ß hat eine Änderung des Ausfallswinkels α des Lichtbündelformers 708 zur Folge. Somit kann die Position der Eyebox durch ein einfaches Rotieren der Lichtquelle an die Augenposition angepasst werden.In this holographic elements stack 708 are several holographic deflecting elements 900 . 902 . 904 . 906 . 908 . 910 . 912 . 914 spatially separated on a holographic element 708 saved. The operation of this hologram series consisting of, for example, eight holographically realized deflectors 900 . 902 . 904 . 906 . 908 . 910 . 912 . 914 is shown schematically. If the light source is rotated, the different holographic deflectors 900 . 902 . 904 . 906 . 908 . 910 . 912 . 914 be reconstructed and it can be different angles of incidence β realize the holographic backlight element. This angle variation of the incident angle β has a change in the angle of reflection α of the Lichtbündelformers 708 result. Thus, the position of the eyebox can be adjusted by simply rotating the light source to the eye position.

Der holografische-Elemente-Stack 708 kann eine beliebige Anzahl an holografisch realisierten Umlenkern aufweisen.The holographic elements stack 708 can have any number of holographically implemented deflectors.

10 zeigt eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs 102 eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 durch ein drehen desselben. Hier bleibt der Einfallswinkel des Lichtbündels auf das Projektionselement 112 trotz der Drehung gleich. Ebenso bleibt der Ausfallwinkel gleich. Da die Lichtquelle 200 und das Projektionselement 112 gedreht werden, verändert sich auch der Streukegel 114 und kann der Augenpartie des Betrachters nachgeführt werden. 10 shows a representation of a tracking of a field of view 102 a field of view display device 104 by turning it over. Here, the angle of incidence of the light beam remains on the projection element 112 same despite the rotation. Likewise, the angle of failure remains the same. Because the light source 200 and the projection element 112 are rotated, also changes the scatter cone 114 and can track the eye area of the viewer.

Durch das Kippen des kompletten Systems kann eine maximale Effizienz erreicht werden. Dabei ergeben sich immer optimale Rekonstruktionswinkel und damit auch die maximale Effizienz.By tilting the entire system, maximum efficiency can be achieved. This always results in optimal reconstruction angle and thus the maximum efficiency.

11 zeigt eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs 102 eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 durch ein Verschieben des Projektionselements 112. Hier weist das Projektionselement 112 zumindest zwei Projektionsbereiche 1100, 1102 auf. Der erste Projektionsbereich 1100 weist eine andere Abstrahlcharakteristik auf, als der zweite Projektionsbereich 1102. Mit anderen Worten ist der Streukegel 114 in eine erste Richtung gerichtet, wenn das Lichtbündel 110 auf den ersten Projektionsbereich 1100 trifft. Wenn das Projektionselement 112 seitlich verschoben wird, trifft das Lichtbündel 110 auf den zweiten Projektionsbereich 1102. Jetzt weist der Streukegel 114 eine zweite Richtung auf. Die erste Richtung ist verschieden von der zweiten Richtung. So kann der Sichtbereich 102 nachgeführt werden. 11 shows a representation of a tracking of a field of view 102 a field of view display device 104 by moving the projection element 112 , Here is the projection element 112 at least two projection areas 1100 . 1102 on. The first projection area 1100 has a different emission characteristic than the second projection region 1102 , In other words, the scattering cone 114 directed in a first direction when the light beam 110 on the first projection area 1100 meets. When the projection element 112 is shifted laterally, the light beam strikes 110 on the second projection area 1102 , Now points the scatter cone 114 a second direction. The first direction is different from the second direction. So can the field of view 102 be tracked.

12 zeigt eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs 102 eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 ein Aktivieren von, auf unterschiedliche Projektionsbereiche 1100, 1102 gerichtete Lichtquellen 200, 300. Die Projektionsbereiche 1100, 1102 sind wie in 11 Teile eines Projektionselements 112. Hier ist eine erste Lichtquelle 200 auf den ersten Projektionsbereich 1100 gerichtet. Die zweite Lichtquelle 300 ist auf den zweiten Projektionsbereich 1102 gerichtet. Die Projektionsbereiche 1100, 1102 weisen unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken auf. Je nachdem, welcher Projektionsbereich 1100, 1102 gerade von einer Lichtquelle 200, 300 angestrahlt wird, ist der Sichtbereich 102 an einem anderen Ort angeordnet. 12 shows a representation of a tracking of a field of view 102 a field of view display device 104 activating, on different projection areas 1100 . 1102 directed light sources 200 . 300 , The projection areas 1100 . 1102 are like in 11 Parts of a projection element 112 , Here is a first light source 200 on the first projection area 1100 directed. The second light source 300 is on the second projection area 1102 directed. The projection areas 1100 . 1102 have different emission characteristics. Depending on which projection area 1100 . 1102 straight from a light source 200 . 300 is illuminated, is the field of view 102 arranged at a different location.

Verschiedene Bereiche 1100, 1102 beziehungsweise Unterhologramme 1100, 1102 auf dem Hologramm 112 können für unterschiedliche Eyeboxen 102 verwendet werden. Die Bereiche 1100, 1102 können durch ein Bewegen des Hologramms 112 oder durch ein Bewegen des Beamers 200 ausgewählt werden. Die verschiedenen Hologrammbereiche 1100, 1102 können auf einer sich kontinuierlich schnell drehenden Scheibe angeordnet sein. Die verschiedenen Hologrammbereiche 1100, 1102 können mehrere optische Informationen in einem Hologramm 112 speichern. Dabei kann das Bild nur dann kurz eingeschaltet werden, wenn die gewünschte Streufunktion eingestellt ist. Dieser Ansatz kann als Revolveransatz bezeichnet werden. Different areas 1100 . 1102 or sub-holograms 1100 . 1102 on the hologram 112 can for different eyeboxes 102 be used. The areas 1100 . 1102 can by moving the hologram 112 or by moving the beamer 200 to be selected. The different hologram areas 1100 . 1102 can be arranged on a continuously rotating disk. The different hologram areas 1100 . 1102 can have multiple optical information in a hologram 112 to save. The image can only be switched on briefly if the desired scatter function is set. This approach can be called a turret approach.

13 zeigt eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs 102 eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 durch Bereitstellen mehrerer Streukegel 114. Hier weist das Projektionselement 112 mehrere hintereinander angeordnete Projektionsschichten 1300, 1302, 1304, 1306 auf. Jede Projektionsschicht 1300, 1302, 1304, 1306 weist eine andere Abstrahlcharakteristik auf. Durch ein Fokussieren des Lichtbündels 110 auf eine der unterschiedlichen Projektionsschichten 1300, 1302, 1304, 1306 wird der Streukegel 114 in eine gewünschte Richtung gestreut, um den Sichtbereich 102 nachzuführen. 13 shows a representation of a tracking of a field of view 102 a field of view display device 104 by providing multiple scattering cones 114 , Here is the projection element 112 several consecutively arranged projection layers 1300 . 1302 . 1304 . 1306 on. Every projection layer 1300 . 1302 . 1304 . 1306 has a different emission characteristic. By focusing the light beam 110 on one of the different projection layers 1300 . 1302 . 1304 . 1306 becomes the spreader cone 114 scattered in a desired direction to the viewing area 102 to track.

Mit anderen Worten zeigt 13 ein schaltbares Hologramm 112 (H-PDLC). Spezielle holografische Materialien können beim Anlegen einer Spannung ihre Bildinformation löschen. Dadurch können unterschiedliche Bildinhalte mit Schaltzeiten kleiner 200 bis 800 µs verwirklicht werden.In other words shows 13 a switchable hologram 112 (H-PDLC). Special holographic materials can erase their image information when a voltage is applied. As a result, different image contents with switching times of less than 200 to 800 μs can be realized.

14 zeigt eine Darstellung eines Nachführens eines Sichtbereichs 102 eines Sichtfeldanzeigegeräts 104 durch ein Verschieben einer Projektionsoptik 116 des Sichtfeldanzeigegeräts 104. Die Projektionsoptik 116 wird hier relativ zu dem Projektionselement 112 und der Lichtquelle 200 seitlich verschoben. Aufgrund der Refraktion des Lichtschlauchs 204 in der Projektionsoptik 116 verschiebt sich der Sichtbereich 102 proportional zu der Verschiebung. 14 shows a representation of a tracking of a field of view 102 a field of view display device 104 by moving a projection optics 116 of the field of view display device 104 , The projection optics 116 becomes here relative to the projection element 112 and the light source 200 shifted laterally. Due to the refraction of the light tube 204 in the projection optics 116 shifts the field of view 102 proportional to the displacement.

Die Bewegung wird durch eine Linse 116 bei HUD 104 bei bestimmten Aufnahmegeometrien ausgeglichen.The movement is through a lens 116 at HUD 104 balanced for certain recording geometries.

15 zeigt eine Darstellung eines Brechens eines Lichtbündels 110 an einem Projektionselement 112 eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Projektionselement 112 ist als Transmissionshologramm 112 ausgebildet. Zum Nachführen wird der Einfallswinkel des Lichtbündels 110 auf das Hologramm 112 geändert. Dazu kann das Hologramm 112 gekippt werden und/oder das Lichtbündel 110 kann aus einer geänderten Richtung auf das Hologramm 112 geworfen werden. Hier ist ein Kippen des Hologramms 112 am Beispiel eines Pixels des Hologramms 112 dargestellt. Das Licht 110 fällt im Auslegungsfall unter 56° ein und wird in Richtung null Grad gelenkt. Wird nun der Einfallswinkel Theta verändert, so ändert sich der Signalwinkel der T+1 Ordnung. 15 shows a representation of a refraction of a light beam 110 on a projection element 112 a field of view display device according to an embodiment of the present invention. The projection element 112 is as a transmission hologram 112 educated. For tracking the angle of incidence of the light beam 110 on the hologram 112 changed. This can be the hologram 112 be tilted and / or the light beam 110 may be from a changed direction on the hologram 112 to be thrown. Here is a tilting of the hologram 112 using the example of a pixel of the hologram 112 shown. The light 110 falls below 56 ° in the design case and is steered in the direction of zero degrees. If now the angle of incidence theta is changed, then the signal angle of the T + 1 order changes.

Prinzipiell das Gleiche wie beim Beamerbewegen passiert durch ein Kippen des Hologramms 112. Durch Verkippen kann der Signalwinkel geändert werden. Bei kleinen Winkeländerungen, wie sie bei der Nachführung notwendig sind, wird eine ausreichende Effizienz erreicht. Beispielsweise liegt die Effizienz bei 56° bei 95%, bei +/–1° noch bei ca. 88% und bei +/–2° noch bei ca. 71%.In principle, the same thing as the Beamerbewegen happens by tilting the hologram 112 , By tilting the signal angle can be changed. With small angle changes, as they are necessary in the tracking, sufficient efficiency is achieved. For example, efficiency at 56 ° is 95%, +/- 1 ° still around 88% and +/- 2 ° still around 71%.

16 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1600 zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1600 weist einen Schritt 1602 des Anpassens oder allgemein des Veränderns eines Einfallswinkels zwischen einem Lichtbündel und einer Wirkebene eines winkelselektiven Projektionselements des Sichtfeldanzeigegeräts auf. Das Lichtbündel wird durch das Projektionselement zu einem Streukegel in den Sichtbereich gestreut. Der Einfallswinkel wird angepasst, wenn eine Augenpartie eines Betrachters aus dem Sichtbereich auswandert. 16 shows a flowchart of a method 1600 for tracking a field of view of a field of view display device according to an embodiment of the present invention. The procedure 1600 has a step 1602 adapting or generally changing an angle of incidence between a light beam and a plane of action of an angle-selective projection element of the field-of-view display device. The light beam is scattered by the projection element to a scattering cone in the field of view. The angle of incidence is adjusted when an eye area of an observer moves out of sight.

Der hier vorgestellte Ansatz kann in allen Fahrzeugen mit Head-up Displays verwendet werden. Eine kontaktanaloge Darstellung wird bezüglich Bauraumanforderung, Robustheit und Kosten in großen Stückzahlen höchstwahrscheinlich nur über autostereoskopische Ansätze realisierbar werden. Daher ist eine Nachführung ein wesentlicher Bestandteil des Systems.The approach presented here can be used in all vehicles with head-up displays. A contact-analog representation will probably be feasible in terms of space requirements, robustness and costs in large numbers only via autostereoscopic approaches. Therefore, tracking is an integral part of the system.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims (12)

Verfahren (1600) zum Nachführen eines Sichtbereichs (102) eines Sichtfeldanzeigegeräts (104), mit einem Schritt (1602) des Veränderns eines Einfallswinkels (108) zwischen einem Lichtbündel (110) und einer Wirkebene eines winkelselektiven Projektionselements (112) des Sichtfeldanzeigegeräts (104), wobei das Lichtbündel (110) durch das Projektionselement (112) zu einem Streukegel (114) in den Sichtbereich (102) gestreut wird, wobei der Einfallswinkel (108) verändert wird, wenn eine Augenpartie eines Betrachters aus dem Sichtbereich (102) auswandert.Procedure ( 1600 ) for tracking a field of view ( 102 ) of a field of view display device ( 104 ), in one step ( 1602 ) of changing an angle of incidence ( 108 ) between a light beam ( 110 ) and a plane of action of an angle-selective projection element ( 112 ) of the field of view display device ( 104 ), wherein the light beam ( 110 ) through the projection element ( 112 ) to a scattering cone ( 114 ) in the field of vision ( 102 ), the angle of incidence ( 108 ) is changed when an eye area of an observer is out of sight ( 102 ) emigrated. Verfahren (1600) gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt des Bereitstellens des Lichtbündels (110) unter Verwendung zumindest einer Lichtquelle (200).Procedure ( 1600 ) according to claim 1, comprising a step of providing the light beam ( 110 ) using at least one light source ( 200 ). Verfahren (1600) gemäß Anspruch 2, bei dem im Schritt des Bereitstellens das Lichtbündel (110) unter Verwendung zumindest einer weiteren Lichtquelle (300) bereitgestellt wird, wobei die Lichtquelle (200) das Lichtbündel (110) in einem ersten Einfallswinkel (108) zu dem Projektionselement (112) bereitstellt und die weitere Lichtquelle (300) das Lichtbündel (110) in einem zweiten Einfallswinkel (108) zu dem Projektionselement (112) bereitstellt.Procedure ( 1600 ) according to claim 2, wherein in the step of providing the light beam ( 110 ) using at least one further light source ( 300 ), the light source ( 200 ) the light beam ( 110 ) at a first angle of incidence ( 108 ) to the projection element ( 112 ) and the further light source ( 300 ) the light beam ( 110 ) at a second angle of incidence ( 108 ) to the projection element ( 112 ). Verfahren (1600) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem im Schritt des Bereitstellens das Lichtbündel (110) zumindest unter Verwendung einer beweglichen Lichtquelle (200) bereitgestellt wird. Procedure ( 1600 ) according to claim 2 or 3, wherein in the step of providing the light beam ( 110 ) at least using a mobile light source ( 200 ) provided. Verfahren (1600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Lichtbündel (110) unter Verwendung eines Lichtbündelformers (708, 710) geformt wird, um den Einfallswinkel (108) zu verändern. Procedure ( 1600 ) according to one of the preceding claims, in which the light beam ( 110 ) using a Lichtbündelformers ( 708 . 710 ) is shaped to the angle of incidence ( 108 ) to change. Verfahren (1600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Lichtbündel (110) unter Verwendung einer Ablenkeinheit (600) abgelenkt wird, um den Einfallswinkel (108) zu verändern.Procedure ( 1600 ) according to one of the preceding claims, in which the light beam ( 110 ) using a deflection unit ( 600 ) is deflected to the angle of incidence ( 108 ) to change. Verfahren (1600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1602) des Anpassens das Projektionselement (112) bewegt wird, um den Einfallswinkel (108) zu verändern.Procedure ( 1600 ) according to one of the preceding claims, wherein in step ( 1602 ) of fitting the projection element ( 112 ) is moved to the angle of incidence ( 108 ) to change. Verfahren (1600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1602) des Veränderns die Einfallswinkel (108) einer Mehrzahl von divergierenden Lichtstrahlen (202, 714) um denselben Betrag verändert werden, wobei die Lichtstrahlen (202, 714) das Lichtbündel (110) ausbilden und an unterschiedlichen Punkten des Projektionselements (112) zu einer Mehrzahl von in dem Sichtbereich (102) konvergierenden Streukegeln (114) gestreut werden.Procedure ( 1600 ) according to one of the preceding claims, wherein in step ( 1602 ) of varying the angles of incidence ( 108 ) a plurality of diverging light beams ( 202 . 714 ) are changed by the same amount, whereby the light rays ( 202 . 714 ) the light beam ( 110 ) and at different points of the projection element ( 112 ) to a plurality of in the field of vision ( 102 ) converging scattering cones ( 114 ) are scattered. Verfahren (1600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1602) des Veränderns zumindest ein weiterer Einfallswinkel (108) zwischen einem weiteren Lichtbündel (712) und der Wirkebene verändert wird, wobei das weitere Lichtbündel (712) durch das Projektionselement (112) zu einem weiteren Streukegel (114) in einen weiteren Sichtbereich (706) des Sichtfeldanzeigegeräts (104) gestreut wird.Procedure ( 1600 ) according to one of the preceding claims, wherein in step ( 1602 ) of changing at least one further angle of incidence ( 108 ) between another light beam ( 712 ) and the working plane is changed, wherein the further light bundle ( 712 ) through the projection element ( 112 ) to another scattering cone ( 114 ) in a wider field of view ( 706 ) of the field of view display device ( 104 ) is scattered. Vorrichtung zum Nachführen eines Sichtbereichs (102) eines Sichtfeldanzeigegeräts (104), die ausgebildet ist, um alle Schritte eines Verfahrens (1600) gemäß einem der vorangegangen Ansprüche durchzuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.Device for tracking a field of vision ( 102 ) of a field of view display device ( 104 ), which is designed to handle all the steps of a process ( 1600 ) to implement, implement and / or to control according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (1600) gemäß einem der vorangegangen Ansprüche durchzuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.Computer program adapted to perform all steps of a procedure ( 1600 ) to implement, implement and / or to control according to one of the preceding claims. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 11.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 11.
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