DE102014226360A1

DE102014226360A1 - Verfahren zum Verändern eines Bildabstands zwischen einem von einem Head-up-Display projiziertenvirtuellen Bild und einem Betrachter des virtuellen Bilds, Steuergerät und Head-up-Display

Info

Publication number: DE102014226360A1
Application number: DE102014226360.3A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Herzog; Martin Edel; Julian Hauss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verändern eines Bildabstands (VID) zwischen einem von einem Head-up-Display (100) projizierten virtuellen Bild (109) und einem Betrachter (116) des virtuellen Bilds (109). Das Head-up-Display (100) umfasst zumindest eine verstellbare Streufläche (112), einen Projektor (103) mit einem verstellbaren Objektiv (105) zum Projizieren eines das virtuelle Bild (109) repräsentierenden Lichtstrahls (110) auf die Streufläche (112) und eine Verstelleinrichtung (120) zum Verstellen der Streufläche (112) und des Objektivs (105). In dem Verfahren wird ein Streuflächenverstellsignal (124) an die Verstelleinrichtung (120) ausgegeben, um durch ein Verstellen der Streufläche (112) den Bildabstand (VID) zu verändern. Unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals (124) wird ferner ein Objektivverstellsignal (126) an die Verstelleinrichtung (120) bereitgestellt, um durch ein Verstellen des Objektivs (105) einen Fokus (128) und/oder eine Lage des Objektivs (105) in Abhängigkeit von einer Verstellung der Streufläche (112) derart zu verändern, dass das Objektiv (105) auf die Streufläche (112) fokussiert.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verändern eines Bildabstands zwischen einem von einem Head-up-Display projizierten virtuellen Bild und einem Betrachter des virtuellen Bilds, auf ein entsprechendes Steuergerät, auf ein Head-up-Display sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.
Head-up-Displays werden heutzutage von verschiedenen Fahrzeugherstellern als Ausstattungsoption angeboten. Bei sogenannten Box-Head-up-Displays kann ein virtuelles Bild über eine Windschutzscheibe oder eine separate Combiner-Scheibe in ein Sichtfeld des Fahrers eingespiegelt werden. In dem virtuellen Bild können verschiedene Informationen wie beispielsweise eine Geschwindigkeit oder Navigationshilfen angezeigt werden.
Die JP 2010096874 A zeigt ein Head-up-Display, auf dem mehrere Bildebenen angezeigt werden können.
Ferner ist aus der WO 2005/121707 ein Head-up-Display bekannt, bei dem durch eine oszillierende Bewegung eines Bildschirms in Kombination mit einer mit der oszillierenden Bewegung synchronisierten Bilderzeugung ein dreidimensionales Bild erzeugt werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Verändern eines Bildabstands zwischen einem von einem Head-up-Display projizierten virtuellen Bild und einem Betrachter des virtuellen Bilds, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, ein Head-up-Display sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zum Verändern eines Bildabstands zwischen einem von einem Head-up-Display projizierten virtuellen Bild und einem Betrachter des virtuellen Bilds, wobei das Head-up-Display zumindest eine verstellbare Streufläche, einen Projektor mit einem verstellbaren Objektiv zum Projizieren eines das virtuelle Bild repräsentierenden Lichtstrahls auf die Streufläche und eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Streufläche und des Objektivs aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Ausgeben eines Streuflächenverstellsignals an die Verstelleinrichtung, um durch ein Verstellen der Streufläche den Bildabstand zu verändern; und
Bereitstellen eines Objektivverstellsignals an die Verstelleinrichtung unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals, um durch ein Verstellen des Objektivs einen Fokus und/oder eine Lage des Objektivs in Abhängigkeit von einer Verstellung der Streufläche derart zu verändern, dass das Objektiv auf die Streufläche fokussiert.
Unter einem virtuellen Bild kann ein optisches Abbild verstanden werden, von dessen Ort im Gegensatz zu einem reellen Bild keine Lichtstrahlen ausgehen. Ein Betrachter kann beispielsweise ein Fahrer eines mit dem Head-up-Display ausgestatteten Fahrzeugs sein. Das Head-up-Display kann ausgebildet sein, um das virtuelle Bild derart über die Windschutzscheibe des Fahrzeugs in das Sichtfeld des Fahrers zu projizieren, dass der Fahrer das virtuelle Bild in einem von dem Fahrer abgewandten Bereich vor der Windschutzscheibe wahrnimmt. Der Bildabstand, auch virtuelle Bilddistanz oder virtueller Bildabstand genannt, kann einer Summe einer Bildweite vom virtuellen Bild zur Windschutzscheibe und eines Abstands zwischen der Windschutzscheibe und einem Fahrerauge entsprechen. Unter einer verstellbaren Streufläche, auch Screen genannt, kann eine bewegliche oder verformbare reflektierende Fläche verstanden werden, die ausgebildet ist, um den Lichtstrahl in einen größeren Raumbereich aufzufächern und somit eine Betrachtung des virtuellen Bilds aus mehreren Winkeln zu ermöglichen. Unter einem Projektor kann eine optische Vorrichtung mit einem Bildgeber zum Erzeugen eines Bildinhalts des virtuellen Bilds und einer Lichtquelle zum Beleuchten des Bildgebers verstanden werden. Der Bildgeber kann beispielsweise ein Flächenlichtmodulator sein. Zwischen dem Projektor und der Streufläche kann ein verstellbares Objektiv angeordnet sein. Unter einem Objektiv kann ein Linsensystem verstanden werden, das ausgebildet ist, um den von dem Projektor erzeugten Bildinhalt scharf und vergrößert auf der Streufläche abzubilden.
Das Head-up-Display kann eine Verstelleinrichtung aufweisen. Unter einer Verstelleinrichtung kann eine Verstellmechanik mit zumindest einem elektrischen Stellmotor als Antriebselement verstanden werden. Die Verstelleinrichtung kann ausgebildet sein, um alternativ oder zusätzlich manuell angetrieben zu werden.
Unter einem Fokus kann ein Brennpunkt verstanden werden.
Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass durch ein Bewegen einer Streufläche in einem Head-up-Display eine Lage eines von dem Head-up-Display projizierten virtuellen Bilds verändert werden kann.
Ein Verfahren zum Bewegen einer Screenebene gemäß dem hier beschriebenen Ansatz hat den Vorteil, dass es unabhängig von der Art eines verwendeten Bildgebers durchgeführt werden kann. Vorteilhafterweise kann ein solches Verfahren in Head-up-Displays mit einer beliebigen Anzahl abbildender Elemente wie beispielsweise Spiegel, Linsen oder sonstiger optischer Elemente eingesetzt werden.
Zur Erzeugung des virtuellen Bilds wird ein Bildgeber benötigt. Üblich sind heutzutage beispielsweise LTPS-TFT-Flüssigkristalldisplays (englisch low temperature poly silicon thin-film-transistor liquid-crystal displays) oder Segment-Displays. Gegenwärtig wird auch über den Einsatz von Projektionslösungen nachgedacht, bei denen durch einen Projektor in Form eines Beamers ein Bild auf einem Screen erzeugt werden kann. Gegebenenfalls können zukünftig auch Laserlichtquellen als Hintergrundbeleuchtung (englisch backlight) oder zum Schreiben eines Bilds direkt auf einen Screen eingesetzt werden.
Um einen bestimmten Abstand und eine gewisse Größe des virtuellen Bilds zu erreichen und Abbildungsfehler der Windschutzscheibe bei Box-Head-up-Displays zu korrigieren, werden meist ein oder mehrere Spiegel in einem Strahlengang vom Bildgeber zur Windschutzscheibe oder zum Combiner verwendet. Dies können flache Umlenkspiegel oder Freiformspiegel sein.
Typische virtuelle Bildabstände von Standard-Head-up-Displays können zwischen 1,5 m und 3 m liegen. Unter einem virtuellen Bildabstand kann ein Abstand des Fahrerauges zum virtuellen Bild verstanden werden (englisch virtual image distance, kurz VID). Head-up-Displays der nächsten Generation, beispielsweise mit Augmented-reality-Funktionalität, können Bildabständen jenseits von 7 m aufweisen.
In der Regel steht eine Bildebene des virtuellen Bilds senkrecht auf einem Hauptstrahl des optischen Systems. Unter einem Hauptstrahl kann ein Strahl verstanden werden, der von der Mitte einer Eyebox zur Mitte des virtuellen Bilds verläuft. Durch eine geeignete Neigung des Bildgebers kann auch eine Scheimpflug-Optik realisiert werden. Dadurch erscheint das virtuelle Bild geneigt bis hin zu fast liegend. Dabei weist eine Oberkante des virtuellen Bilds einen größeren virtuellen Bildabstand als eine Unterkante auf. Auf diese Weise kann ein Tiefeneindruck erzeugt werden.
Durch Lage- und Formtoleranzen der Windschutzscheibe, der optischen Elemente im Head-up-Display und des Displays kann es zu Veränderungen des virtuellen Bildabstands kommen. Eine typische Abweichung ist beispielsweise eine Formtoleranz eines Head-up-Display-Spiegels und ein damit einhergehender Brechkraftfehler des gesamten abbildenden Systems aus Windschutzscheibe und Spiegeln. Ist ein konkaver Spiegel beispielsweise schwächer gekrümmt, so nimmt der virtuelle Bildabstand gegenüber einer Ideallage ab. Die Auswirkung dieser Abweichungen oder Toleranzen ist umso kritischer, je weiter das virtuelle Bild entfernt ist. Ein wirksamer Toleranzausgleich ist daher vor allem bei kontaktanalogen Head-up-Displays wichtig, die in der Regel einen virtuellen Bildabstand von mindestens 7 m aufweisen. Gemäß dem vorliegenden Ansatz kann nun ein solcher Toleranzausgleich mittels eines variablen Bildabstands oder einer variablen Bildneigung realisiert werden.
Unabhängig davon, ob Toleranzen im System auftreten, ist der virtuelle Bildabstand für ein konventionelles Head-up-Display üblicherweise durch die verbauten Elemente und ihre Lage zueinander fest bestimmt. Eine Variation im Betrieb, etwa ein Wegbewegen des virtuellen Bilds, ist durch diese Limitierung auf einen fixen virtuellen Bildabstand nicht möglich.
Head-up-Displays für Automobilanwendungen können einen mit einem Projektionsobjektiv kombinierten Bildgeber in Form eines Mikrospiegelarrays oder LCoS-Displays (liquid crystal on silicone) aufweisen. Der vorliegende Ansatz ermöglicht es nun, die Bilddistanz in solchen Head-up-Displays durch eine Verstellung der Streufläche relativ zum optischen System des Head-up-Displays zu variieren und durch eine entsprechende Fokussierung des Projektionsobjektivs auf die Streufläche eine scharfe Abbildung auf der Streufläche sicherzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens das Streuflächenverstellsignal ausgegeben werden, um die Streufläche in einer Verschieberichtung zu verschieben, wobei im Schritt des Bereitstellens das Objektivverstellsignal bereitgestellt wird, um das Objektiv in der Verschieberichtung zu verschieben. Die Verschieberichtung kann eine Richtung sein, die innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs beispielsweise einer Richtung eines aus der Streufläche austretenden Lichtstrahls, einer Richtung eines auf die Streufläche auftreffenden Lichtstrahls oder einer Richtung innerhalb eines Winkels zwischen dem austretenden und dem auftreffenden Lichtstrahl entspricht. Unter einem vorgegebenen Toleranzbereich kann beispielsweise eine Richtungsabweichung um 0,1°, 0,5° oder 1° verstanden werden. Eine solche lineare Verschiebung der Streufläche und des Objektivs kann mit geringem mechanischem Aufwand und somit besonders kostengünstig realisiert werden.
Es ist vorteilhaft, wenn im Schritt des Bereitstellens das Objektivverstellsignal bereitgestellt wird, um das Objektiv und die Streufläche gleichzeitig und, alternativ oder zusätzlich, gleich weit zu verschieben. Dadurch ist sichergestellt, dass beim Verschieben der Streufläche der Abstand zwischen der Streufläche und dem Objektiv konstant bleibt. Somit kann ein Objektiv mit einem fixen Fokus verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens das Streuflächenverstellsignal ausgegeben werden, um die Streufläche zu kippen, zu drehen oder auch zu verformen, insbesondere zu krümmen. Die räumliche Lage des virtuellen Bilds in Bezug auf den Hauptstrahl des Systems, d. h. der Verlauf des Hauptstrahls von der Mitte der Eyebox zur Mitte des virtuellen Bilds, ist typischerweise unveränderlich. Zwar kann eine Höhe der Eyebox über eine Kippung des Hauptspiegels verstellt werden, um die Lage des virtuellen Bilds zu verändern, der Winkel zwischen virtuellem Bild und Hauptstrahl bleibt dabei jedoch im Wesentlichen erhalten. Durch eine Kippung oder Drehung der Streufläche kann nun erreicht werden, dass ein Winkel des virtuellen Bilds zum Hauptstrahl bzw. zu einer Fahrbahn verändert wird und ein Tiefeneindruck von Bildinhalten wie beispielsweise Navigationspfeilen verstärkt wird. Durch eine entsprechende Krümmung der Streufläche lässt sich hingegen eine unerwünschte Krümmung des virtuellen Bilds kompensieren.
Das Verfahren kann mit einem einen Schritt des Sendens eines Korrektursignals an den Projektor unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals und, alternativ oder zusätzlich, des Objektivverstellsignals vorgesehen sein, um zumindest einen Anzeigeparameter des virtuellen Bilds in Abhängigkeit von einer Veränderung des Bildabstands zu korrigieren. Unter einem Anzeigeparameter kann beispielsweise ein Seitenverhältnis, eine Größe, eine Perspektive, eine Schärfe oder eine Farbeigenschaft des virtuellen Bilds verstanden werden. Dadurch kann eine Anzeigequalität des Head-up-Displays verbessert werden.
Des Weiteren kann das Verfahren mit einem Schritt des Empfangens eines einen gemessenen Bildabstand zwischen dem virtuellen Bild und dem Betrachter repräsentierenden Messsignals vorgesehen sein, wobei im Schritt des Ausgebens das Streuflächenverstellsignal unter Verwendung des Messsignals ausgegeben wird, um den Bildabstand in Abhängigkeit von dem gemessenen Bildabstand zu verändern. Dadurch kann der Bildabstand sehr präzise eingestellt werden.
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.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät 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 des Steuergeräts 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.
Schließlich schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Head-up-Display mit folgenden Merkmalen:
einer verstellbaren Streufläche;
einem Projektor mit einem verstellbaren Objektiv zum Projizieren eines ein virtuelles Bild repräsentierenden Lichtstrahls auf die Streufläche;
einer Verstelleinrichtung zum Verstellen der Streufläche und des Objektivs; und
einem Steuergerät gemäß einer hier beschriebenen Ausführungsform.
Ein derartiges Head-up-Display hat zum einen den Vorteil, dass Fertigungstoleranzen, die sich auf den virtuellen Bildabstand des Head-up-Displays auswirken, präzise und gezielt ausgeglichen werden können. Wie bereits erwähnt, zählen dazu auch Toleranzen, die sich beim Einbauen des Head-up-Displays ins Fahrzeug ergeben, oder Toleranzen der Windschutzscheibe. Ferner ergibt sich die Möglichkeit, dass der virtuelle Bildabstand vom Fahrer selbst eingestellt werden kann. Beispielsweise lassen sich dadurch optische Effekte generieren, die das Fahrerlebnis des Fahrers verbessern.
Es ist vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung einen Streuflächenverstellmotor zum Verstellen der Streufläche und, alternativ oder zusätzlich, einen Objektivverstellmotor zum Verstellen des Objektivs aufweist. Dadurch können die Streufläche und das Objektiv unabhängig voneinander verstellt werden.
Das Head-up-Display kann mit einer Kopplungseinrichtung zum mechanischen Koppeln der Streufläche mit dem Objektiv vorgesehen sein. Dabei kann die Verstelleinrichtung ausgebildet sein, um die Streufläche und das Objektiv mittels der Kopplungseinrichtung zu verstellen. Unter einer Kopplungseinrichtung kann beispielsweise ein Getriebe oder ein Gestänge verstanden werden. Dadurch können die Streufläche und das Objektiv mittels nur eines Antriebselements synchron miteinander verstellt werden.
Schließlich kann das Head-up-Display mit zumindest einem Reflexionselement zum Reflektieren eines das virtuelle Bild repräsentierenden Lichtstrahls in ein Sichtfeld eines Betrachters vorgesehen sein. Dabei kann die Verstelleinrichtung ausgebildet sein, um durch ein Verstellen der Streufläche einen den Bildabstand repräsentierenden Abstand zwischen der Streufläche und dem Reflexionselement zu verändern. Unter einem Reflexionselement kann eine reflektierende Fläche verstanden werden. Beispielsweise kann das Reflexionselement ein Hauptspiegel des Head-up-Displays sein.
Die Bildweite vom virtuellen Bild zur oben erwähnten Windschutzscheibe kann vom Abstand zwischen der Streufläche und dem Reflexionselement abhängig sein. Durch eine Änderung dieses Abstands ändert sich somit auch der Bildabstand, d. h. der Abstand zwischen virtuellem Bild und Betrachter.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1A eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
1B eine Darstellung zur Erläuterung der Entstehung einer Position eines virtuellen Bildes an einem piegel;
2 eine schematische Darstellung eines Strahlenverlaufs in einem Head-up-Display gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays mit variabler Scheimpflug-Optik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer Naheinstellung und einer Ferneinstellung eines Head-up-Displays gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays mit motorischer Fokusnachführung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung einer Naheinstellung und einer Ferneinstellung eines Head-up-Displays mit motorischer Fokusnachführung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays mit gekoppelter Fokusnachführung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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.
1A zeigt eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Head-up-Display 100 ist in einem Fahrzeug 101 angeordnet. Das Head-up-Display 100 umfasst ein Gehäuse 102. In dem Gehäuse 102 ist ein Projektor 103 angeordnet. An dem Projektor 103 ist ein verstellbares Objektiv 105 angebracht. Beispielsweise ist der Projektor 103 mit einem LED-Backlight als Lichtquelle, einem Kühlkörper und einem DMD als Bildgeber ausgeführt. Der Projektor 103 ist ausgebildet, um einen ein virtuelles Bild 109 repräsentierenden Lichtstrahl 110 zu erzeugen. Das Objektiv 105 ist ausgebildet, um den von dem Projektor 103 erzeugten Lichtstrahl 110 auf eine verstellbar in dem Gehäuse 102 angeordnete Streufläche 112 zu fokussieren.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Head-up-Display 101 mit einem Reflexionselement 114, hier einem konkaven Hauptspiegel, realisiert. Dabei ist die Streufläche 112 ausgebildet, um den von dem Objektiv 110 auf die Streufläche 112 fokussierten Lichtstrahl 110 aufgefächert auf das Reflexionselement 114 zu strahlen. Das Reflexionssediment 114 ist ausgebildet, um den derart aufgefächerten Lichtstrahl 110, etwa durch eine hier nicht gezeigte Deckscheibe des Gehäuses 102, in einen in einem Sichtfeld eines Fahrers 116 befindlichen Bereich einer Windschutzscheibe 118 des Fahrzeugs 101 zu reflektieren. Dieser Bereich kann auch als Eyebox bezeichnet werden. Dabei nimmt der Fahrer 116 das virtuelle Bild 109 in einem Bildabstand VID hinter der Windschutzscheibe 118 wahr.
Das Objektiv 105 und die Streufläche 112 sind je mit einer in dem Gehäuse 102 befindlichen Verstelleinrichtung 120 mechanisch gekoppelt. Die Verstelleinrichtung 120 ist mit einem hier ebenfalls in dem Gehäuse 102 angeordneten Steuergerät 122 verbunden, das ausgebildet ist, um ein Streuflächenverstellsignal 124 und ein Objektivverstellsignal 126 an die Verstelleinrichtung 120 auszugeben.
Die Verstelleinrichtung 120 ist zum einen ausgebildet, um unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals 124 einen Abstand g zwischen der Streufläche 112 und dem Reflexionselement 114 zu verändern. Durch die Veränderung des Abstands g verschiebt sich das auf die Windschutzscheibe 118 projizierte virtuelle Bild 109 entlang einer Richtung, die hier einem realen Strahlengang von der Windschutzscheibe 118 zum Fahrer 116 entspricht. Dementsprechend ändert sich der Bildabstand VID.
Zum anderen ist die Verstelleinrichtung 120 ausgebildet, um unter Verwendung des Objektivverstellsignals 126 einen Fokus 128 des Objektivs 105 in Abhängigkeit von der Verstellung der Streufläche 112 derart zu verstellen, dass das Objektiv 105 weiterhin auf die Streufläche 112 fokussiert. Um den Fokus 128 des Objektivs 105 auf der Streufläche 112 zu halten, kann die Verstelleinrichtung 120 alternativ oder zusätzlich ausgebildet sein, um das Objektiv 105 zu verschieben, zu drehen oder zu kippen. Optional kann die Verstelleinrichtung 120 ausgebildet sein, um den Projektor 103 mit dem daran befestigten Objektiv 105 zu verschieben, zu drehen oder zu kippen.
1B zeigt eine Darstellung einer Entstehung eines virtuellen Bildes an einem Spiegel M1. Dabei wird von einer Bildgebereinheit mit dem Projektor 103 und dem Objektiv an einer Bildgeber-Ebene in der Streufläche 112 ein Bild ausgegeben, welches auf den im Abstand g von der Streufläche 112 angeordneten Speigel 114 projiziert wird und auf das Auge 116 reflektiert wird. Dabei erscheint aus der Perspektive des Auges 116 das Bild auf der Projektionsebene 112 im realen Strahlengang 155 in einem Bildabstand b hinter dem Spiegel 114 als ein virtuelles Bild 160.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlenverlaufs in einem Head-up-Display 100 aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Reflexionselement 114 ist als Konkavspiegel mit einer Brechkraft f ausgeführt. Im Unterschied zu 1 ist die Windschutzscheibe 118 in 2 nicht gekrümmt. Die folgenden allgemeinen Ausführungen treffen jedoch prinzipiell auch auf gekrümmte Windschutzscheiben zu. In der paraxialen Näherung gilt die Abbildungsgleichung 1 / f = 1 / g – 1 / b.
Hierbei ist f die Brennweite des Spiegels 114, g die Gegenstandsweite, d. h. der Abstand des Spiegels 114 zum Screen 112, auch Streufläche genannt, und b die Bildweite, d. h. der Abstand des Spiegels 114 vom virtuellen Bild 109. Wäre der Spiegel 114 nicht gekrümmt, d. h. f = 0, so ergäbe sich b = g.
Die Windschutzscheibe hat den Abstand d₁ vom Spiegel M1. Das virtuelle Bild hat somit den Abstand den Abstand d₂ von der (nicht gekrümmten) Windschutzscheibe: d₂ = d₁ + b.
Die virtuelle Bilddistanz VID ist der Abstand des virtuellen Bilds 109 vom Fahrerauge: VID = d₂ + d_wss,Auge = d₁ + d_wss,Auge + b
Da der Spiegel 114 als Konkavspiegel mit f > 0 ausgeführt ist, gilt b > g. Somit wird der virtuelle Bildabstand VID durch den Konkavspiegel M1 vergrößert. Die Brechkraft des Spiegels 114 wird sowohl durch seine Krümmung als auch durch seinen Winkel zu den einfallenden Strahlen bestimmt.
Durch den Konkavspiegel 114 erscheint das virtuelle Bild 109 zudem vergrößert. Das Verhältnis der Höhe bzw. Breite des virtuellen Bildes 109 zur Höhe bzw. Breite der Streufläche 112 ist der Abbildungsmaßstab M, der vereinfacht auch als Vergrößerung bezeichnet wird. Damit ist jedoch nicht die Winkelvergrößerung des optischen Systems gemeint. Für Systeme mit nur einem abbildenden optischen Element, hier dem Spiegel 114, gilt auch M = b / g .
Typische Vergrößerungen M für heutige Head-up-Displays mit einem virtuellen Bildabstand VID von 2 m bis 3 m können zwischen 5 und 6 betragen. Für Head-up-Displays mit Bildentfernungen VID von 7 m bis 15 m können Vergrößerungen zwischen 20 und 40 erforderlich sein.
Das folgende Rechenbeispiel zeigt, wie durch ein Verschieben des Displays 112 der virtuelle Bildabstand VID beeinflusst werden kann. Für das Head-up-Display 100 gilt beispielsweise:
d₁ = 0,2 m
d_wss,Auge = 0,9 m
f = 0,24 m
g = 0,2 m

und es ergibt sich

b = 1,2 m
VID = 2,4 m
M = 6
Wird der Abstand der Streufläche 112 vom Konkavspiegel 114 von 0,2 m auf 0,21 m vergrößert, so ergibt sich unter anderem über die genannte Abbildungsgleichung:
g' = 0,21 m
b' = 1,68 m
VID' = 2,88 m
M' = 8
An diesem Beispiel wird deutlich, dass sich durch die Verschiebung der Streufläche 112, englisch „screen shift” genannt, der virtuelle Bildabstand VID und die Vergrößerung des Systems ändern. Bewegt sich die Streufläche (Screen) 112 von der Optik in Form des Spiegels 114 weg, so bewegt sich auch das virtuelle Bild 109 vom Fahrer 116 weg, und umgekehrt.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays 100 aus 2 mit variabler Scheimpflug-Optik gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist die Verstelleinrichtung 120 ausgebildet, um die Streufläche 112 um eine horizontale Achse h zu kippen bzw. zu drehen. Durch eine derartige Kippung bzw. Drehung einer Bildgeberebene in Form der Streufläche 112, englisch „screen tilt”, wird beispielsweise die Oberkante des virtuellen Bilds 109 vom Fahrer 116 wegbewegt, während die untere Kante näher an den Fahrer 116 heranrückt.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays 100 in einer Naheinstellung 402 und einer Ferneinstellung 404 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu den vorangehend beschriebenen Figuren sind das Objektiv 105 und die Streufläche 112 hier in einem Gehäuse einer Bilderzeugungseinrichtung 406 in einem festen Abstand zueinander angeordnet. Das Objektiv 105 kann deshalb einen fixen Fokus 128 aufweisen.
Die Verstelleinrichtung 120 weist einen Antrieb auf, der mit der Bilderzeugungseinrichtung 406 mechanisch gekoppelt ist, um die Bilderzeugungseinrichtung 406 in einer Verschieberichtung v zu verschieben. Die Verschieberichtung v entspricht gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen einer Richtung eines aus der Streufläche 112 austretenden Lichtstrahls 110. Durch die Verschiebung der Bilderzeugungseinrichtung 406 werden die Streufläche 112 und das Objektiv 105 gleichzeitig und gleich weit verschoben.
In der Naheinstellung 402 ist die Streufläche 112 in einem geringeren Abstand zum Reflexionselement 114 angeordnet als in der Ferneinstellung 404. Dementsprechend nimmt der Fahrer 116 das virtuelle Bild 109 in der Naheinstellung 402 in einer geringeren Entfernung wahr als in der Ferneinstellung 404.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays 100 mit motorischer Fokusnachführung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu 1 ist die Verstelleinrichtung 120 hier mit einem Streuflächenverstellmotor 500 und einem Objektivverstellmotor 502 realisiert. Der Streuflächenverstellmotor 500 ist mit der Streufläche 112 mechanisch gekoppelt und ausgebildet, um die Streufläche 112 zu verstellen. Die Streufläche 112 repräsentiert eine Fokusebene des Objektivs 105. Das Objektiv 105 weist einen verstellbaren Fokus 128 auf. Der Objektivverstellmotor 502, auch Fokussierantrieb genannt, ist mit dem Objektiv 105 mechanisch gekoppelt und ausgebildet, um den Fokus 128 des Objektivs 105 beim Verschieben der Streufläche 112 in der Fokusebene zu halten.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Naheinstellung 402 und einer Ferneinstellung 404 eines Head-up-Displays 100 mit motorischer Fokusnachführung aus 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Naheinstellung 402 ist der Fokus 128 weiter von dem Objektiv 105 entfernt als in der Ferneinstellung 404.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Head-up-Displays 100 mit gekoppelter Fokusnachführung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu 6 ist die Streufläche 112 in 7 in einer Verschieberichtung v verschiebbar, die im Wesentlichen quer zu einer Richtung I eines aus dem Objektiv 105 austretenden Lichtstrahls 110 verläuft. In einem Strahlengang des Lichtstrahls 110 ist ein Faltspiegel 700 angeordnet, der ausgebildet ist, um den aus dem Objektiv 105 austretenden Lichtstrahl 110 auf die Streufläche 112 zu lenken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Faltspiegel 700 ausgebildet, um den Lichtstrahl 110 mit einer Abweichung von beispielsweise 0,1°, 0,5° oder 1° rechtwinklig zu falten.
Die Streufläche 112 und das Objektiv 105 sind mittels einer Kopplungseinrichtung 702 mechanisch miteinander gekoppelt. Die Verstelleinrichtung 120 umfasst hier lediglich den Fokussierantrieb 502, der mit der Kopplungseinrichtung 702 mechanisch gekoppelt und ausgebildet ist, um mittels der Kopplungseinrichtung 702 die Streufläche 112 synchron mit dem Objektiv 105 zu verstellen.
Wie in 6 ist das Head-up-Display 100 auch in 7 in der Naheinstellung 402 und der Ferneinstellung 404 gezeigt.
8 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 122 aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 122 umfasst eine Ausgabeeinheit 802, die ausgebildet ist, um das Streuflächenverstellsignal 124 an die Verstelleinrichtung auszugeben und zusätzlich an eine Bereitstellungseinheit 804 des Steuergeräts 122 auszugeben. Die Bereitstellungseinheit 804 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals 124 das Objektivverstellsignal 126 bereitzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 122 mit einer Empfangseinheit 806 vorgesehen, die ausgebildet ist, um ein einen gemessenen Bildabstand zwischen dem virtuellen Bild und dem Fahrer repräsentierendes Messsignal 808 zu empfangen und an die Ausgabeeinheit 802 zu senden. Beispielsweise kann das Messsignal 808 von einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Kamera bereitgestellt sein. Dabei ist die Ausgabeeinheit 802 ausgebildet, um das Streuflächenverstellsignal 124 unter Verwendung des Messsignals 808 auszugeben.
Hierbei erfolgt die Änderung des Bildes durch die Bilderzeugungseinheit (die umgangssprachlich auch Grafik-Controller genannt wird) vorgenommen werden.
Dieser muss nicht zwingend im HUD 100 selbst angeordnet sein, sondern kann z. B. im Kombiinstrument lokalisiert sein. Das Steuersignal wird beispielsweise vorteilhaft über die üblicherweise ohnehin vorhandene Busverbindung (z. B. CAN-Bus) übertragen. Zusätzlich kann das Steuergerät 122 eine mit der Ausgabeeinheit 802 und der Bereitstellungseinheit 804 verbundene Korrektureinheit 810 aufweisen. Die Korrektureinheit 810 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals 124 und des Objektivverstellsignals 126 ein Korrektursignal 812 zu erzeugen und an den Projektor des Head-up-Displays auszugeben. Der Projektor ist ausgebildet, um unter Verwendung des Korrektursignals 812 zumindest einen Anzeigeparameter des virtuellen Bilds in Abhängigkeit von einer Veränderung des Bildabstands zu korrigieren.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem Schritt 902 wird das Streuflächenverstellsignal an die Verstelleinrichtung ausgegeben, um durch ein Verstellen der Streufläche den Bildabstand zu verändern. In einem weiteren Schritt 904 wird unter Verwendung des Streuflächenverstellsignal das Objektivverstellsignal an die Verstelleinrichtung bereitgestellt, um durch ein Verstellen des Objektivs den Fokus und, alternativ oder zusätzlich, die Lage des Objektivs in Abhängigkeit von einer Verstellung der Streufläche derart zu verändern, dass das Objektiv auf die Streufläche fokussiert.
Wie beispielsweise in 1 gezeigt, kann zunächst eine Projektionsfläche 112, auch Screen genannt, verschoben werden. Als Projektor 103 kann ein Laserprojektor oder ein auf einem Mikrospiegelaktor, auch bekannt als digital micromirror device (DMD) oder digital light processing (DLP), oder einem LCoS-Display basierender Projektor eingesetzt werden, je mit einem angepassten Projektionsobjektiv 105. Mittels des Verfahrens 900 kann nun eine Fokussierung auf den Screen 112 über den Verschiebebereich sichergestellt werden, etwa durch:

– ein gemeinsames Verschieben von Projektor 103 und Screen 112, wie in 4 gezeigt;
– ein Verschieben des Screens 112 und ein Nachfokussieren des Projektionsobjektivs 105, wie in 5 gezeigt.

Im letzten Fall kann das Nachfokussieren mechanisch mit der Verschiebung des Screens 112 gekoppelt sein, wie in 7 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel erlaubt der gefaltete Projektionsstrahlengang eine einfache Kopplung. Dazu kann beispielsweise ein Träger des Screens 112 unmittelbar mit einer Zahnstange verbunden sein, die wiederum ausgebildet ist, um das Objektiv zu drehen.
Alternativ kann die motorische Fokussierung getrennt von der Verschiebung erfolgen, etwa analog zur Autofokus-Funktion bei Kameras, wie in 6 gezeigt. Das Head-up-Display 100 ist dazu mit je einem eigenen Antrieb für den Projektorfokus 128 und die Screenverstellung vorgesehen. Vorteilhaft ist hierfür eine in der Steuereinheit 122 abgelegte Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen der Einstellung von Screen 112 und Fokus 128 beinhaltet.
Mittels des Verfahrens 900 kann alternativ auch eine unabhängige mechanische Verstellung von Fokus 128 und Screen 112 durchgeführt werden, beispielsweise bei der Einstellung des Bildabstands VID im Fertigungswerk, d. h. ohne motorischen Antrieb unmittelbar im Head-up-Display 100. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht den Ausgleich von Fertigungstoleranzen.
Wie in 3 gezeigt, kann zudem ein Kippen des Screens 112 vorgesehen sein. Wahlweise kann ein Kippen einer den Screen 112 umfassenden Projektionseinheit 406, wie in 4 gezeigt, vorgesehen sein.
Weiterhin kann die Verschiebung des Screens 112 während eines Fahrbetriebs dynamisch erfolgen oder nur zum Zweck des Toleranzausgleichs erfolgen, insbesondere

– in einer Fertigungslinie des Head-up-Display 100 zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen,
– im Fertigungswerk des Fahrzeugherstellers zum Ausgleich der Toleranzen bezüglich Einbau, Fahrzeug und Windschutzscheibe,
– in einer Werkstatt beim Austausch der Windschutzscheibe zum Ausgleich der Windschutzscheibentoleranzen (insbesondere bei kontaktanalogen Head-up-Displays mit Bildabständen von über 4 m kann die Windschutzscheibe die Streuung des Bildabstands erheblich beeinflussen).

Dazu kann der Screen 112 und gegebenenfalls das Projektionsobjektiv 105 manuell von außen durch Drehen einer Spindel oder mittels eines Werkzeugs wie eines Schraubendrehers verstellt werden.
Die Screenbaugruppe kann mit einer einfachen, nicht zwingend spielfreien Führung vorgesehen sein und nach dem Verstellen beispielsweise mittels zweier Schrauben festgeklemmt werden. Durch eine derartige spielfreie Klemmung werden sichtbare Vibrationen des virtuellen Bilds 109 im Fahrbetrieb vermieden.
Optional können Größe und Form eines Anzeigeinhalts gekoppelt mit der Verschiebung des Screens 112 verändert werden. Beispielsweise kann sich je nach Head-up-Display-Optik ein Seitenverhältnis oder eine Form des virtuellen Bilds 109 bei der Screenverschiebung ändern. Diese Änderung kann beispielsweise durch ein sogenanntes Warping, d. h. eine Vorverzerrung, gegebenenfalls auch eine Größenänderung oder Verschiebung des Bilds 109, kompensiert werden.
Die oben genannten mechanischen und optischen Veränderungen der Bildgeberfläche 112 können auch durch eine perspektivische Veränderung der dargestellten Inhalte auf dem Bildgeber 103 unterstützt werden, um Zoom- und Weiteneffekte zu verstärken. Die Veränderung der Bildebene des virtuellen Bilds 109 eignet sich insbesondere für Head-up-Displays mit Augmented-Reality-Funktionalität, in denen Bildinhalte mit realen Objekten zur Deckung gebracht werden.
Der Projektionsscreen 112 kann zusätzlich deformiert werden, insbesondere zweidimensional, d. h. als Abschnitt eines Zylindermantels. Damit kann eine Krümmung des virtuellen Bilds 109 gezielt erzeugt oder eine unerwünschte Krümmung zumindest teilweise kompensiert werden.
Wird die Verschiebung der Streufläche 112 zur Korrektur von Toleranzen eingesetzt, so kann dabei ein tatsächlicher virtueller Bildabstand erfasst werden und der Bildabstand VID im Fahrzeug mittels einer entsprechenden Verschiebung der Streufläche 112 nachgestellt werden.
Die Erfassung der Parallaxe kann automatisiert erfolgen, beispielsweise durch eine in der Eyebox verschiebbare Kamera oder visuell durch Vergleich eines Tiefeneindrucks mit einer Referenzgeometrie, die in definiertem Abstand vor dem Fahrzeug platziert wird.
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.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010096874 A [0003]
WO 2005/121707 [0004]

Claims

Verfahren (900) zum Verändern eines Bildabstands (VID) zwischen einem von einem Head-up-Display (100) projizierten virtuellen Bild (109) und einem Betrachter (116) des virtuellen Bilds (109), wobei das Head-up-Display (100) zumindest eine verstellbare Streufläche (112), einen Projektor (103) mit einem verstellbaren Objektiv (105) zum Projizieren eines das virtuelle Bild (109) repräsentierenden Lichtstrahls (110) auf die Streufläche (112) und eine Verstelleinrichtung (120) zum Verstellen der Streufläche (112) und des Objektivs (105) aufweist, wobei das Verfahren (900) folgende Schritte umfasst: Ausgeben (902) eines Streuflächenverstellsignals (124) an die Verstelleinrichtung (120), um durch ein Verstellen der Streufläche (112) den Bildabstand (VID) zu verändern; und Bereitstellen (904) eines Objektivverstellsignals (126) an die Verstelleinrichtung (120) unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals (124), um durch ein Verstellen des Objektivs (105) einen Fokus (128) und/oder eine Lage des Objektivs (105) in Abhängigkeit von einer Verstellung der Streufläche (112) derart zu verändern, dass das Objektiv (105) auf die Streufläche (112) fokussiert.
Verfahren (900) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ausgebens (902) das Streuflächenverstellsignal (124) ausgegeben wird, um die Streufläche (112) in einer Verschieberichtung (v) zu verschieben, wobei im Schritt des Bereitstellens (904) das Objektivverstellsignal (126) bereitgestellt wird, um das Objektiv (105) in der Verschieberichtung (v) zu verschieben.
Verfahren (900) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bereitstellens (904) das Objektivverstellsignal (126) bereitgestellt wird, um das Objektiv (105) und die Streufläche (112) gleichzeitig und/oder gleich weit in der Verschieberichtung (v) zu verschieben.
Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ausgebens (902) das Streuflächenverstellsignal (124) ausgegeben wird, um die Streufläche (112) zu kippen und/oder zu drehen und/oder zu verformen, insbesondere zu krümmen.
Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt des Sendens eines Korrektursignals (812) an den Projektor (103) unter Verwendung des Streuflächenverstellsignals (124) und/oder des Objektivverstellsignals (126), um zumindest einen Anzeigeparameter des virtuellen Bilds (109) in Abhängigkeit von einer Veränderung des Bildabstands (VID) zu korrigieren.
Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt des Empfangens eines einen gemessenen Bildabstand zwischen dem virtuellen Bild (109) und dem Betrachter (116) repräsentierenden Messsignals (808), wobei im Schritt des Ausgebens (902) das Streuflächenverstellsignal (124) unter Verwendung des Messsignals (808) ausgegeben wird, um den Bildabstand (VID) in Abhängigkeit von dem gemessenen Bildabstand zu verändern.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Steuergerät (122), das ausgebildet ist, um alle Schritte eines Verfahrens (900) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Head-up-Display (100) mit folgenden Merkmalen: einer verstellbaren Streufläche (112); einem Projektor (103) mit einem verstellbaren Objektiv (105) zum Projizieren eines ein virtuelles Bild (109) repräsentierenden Lichtstrahls (110) auf die Streufläche (112); einer Verstelleinrichtung (120) zum Verstellen der Streufläche (112) und des Objektivs (105); und einem Steuergerät (122) gemäß Anspruch 8.
Head-up-Display (100) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (120) einen Streuflächenverstellmotor (500) zum Verstellen der Streufläche (112) und/oder einen Objektivverstellmotor (502) zum Verstellen des Objektivs (105) aufweist.
Head-up-Display (100) gemäß Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Kopplungseinrichtung (702) zum mechanischen Koppeln der Streufläche (112) mit dem Objektiv (105), wobei die Verstelleinrichtung (120) ausgebildet ist, um die Streufläche (112) und das Objektiv (105) mittels der Kopplungseinrichtung (702) zu verstellen.
Head-up Display (100) gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (103) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von einer Veränderung des Bildabstandes oder der Position der Streufläche mindestens einen Anzeigeparameter des virtuellen Bildes zu korrigieren.
Head-up-Display (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch zumindest ein Reflexionselement (114) zum Reflektieren eines das virtuelle Bild (109) repräsentierenden Lichtstrahls (110) in ein Sichtfeld eines Betrachters (116), wobei die Verstelleinrichtung (120) ausgebildet ist, um durch ein Verstellen der Streufläche (112) einen den Bildabstand (VID) repräsentierenden Abstand (g) zwischen der Streufläche (112) und dem Reflexionselement (114) zu verändern.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 7.