DE102016109863B4

DE102016109863B4 - Image generating device for a head-up display device of a motor vehicle with deflecting unit, head-up display device and motor vehicle

Info

Publication number: DE102016109863B4
Application number: DE102016109863.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kuntze; Karl Simonis; Lars Schoch
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: DE102016109863A1

Abstract

Bilderzeugungseinrichtung (3) für eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung (2) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einer Bildschirmeinheit (19) zum Erzeugen eines Bildes, mit einer Beleuchtungseinheit (12) zum Aussenden von Licht, wobei die Beleuchtungseinheit (12) in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu einer zu beleuchtenden Fläche (22) der Bildschirmeinheit (19) angeordnet ist, und mit einer Ablenkeinheit (23), welche zwischen der Beleuchtungseinheit (12) und der Bildschirmeinheit (19) angeordnet ist und welche dazu ausgelegt ist, das von der Beleuchtungseinheit (12) ausgesendete Licht zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit (19) auf die zu beleuchtende Fläche (22) der Bildschirmeinheit (19) abzulenken,
wobei die Ablenkeinheit (23) dazu ausgelegt ist, das von der Beleuchtungseinheit (12) ausgesendete Licht zu einer Normalen (n) der zu beleuchtenden Fläche (22) der Bildschirmeinheit (19) hin abzulenken,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bildschirmeinheit (19) einen Bildschirm (20) und einen Diffusor (21) zum Zerstreuen des von der Ablenkeinheit (23) abgelenkten Lichts aufweist und die Ablenkeinheit (23) an dem Diffusor (21) angeordnet ist.

Imaging device (3) for a head-up display device (2) of a motor vehicle (2), comprising a screen unit (19) for generating an image, with a lighting unit (12) for emitting light, wherein the lighting unit (12) in one predetermined angle inclined to a surface to be illuminated (22) of the screen unit (19) is arranged, and with a deflection unit (23) which is arranged between the illumination unit (12) and the screen unit (19) and which is adapted to that of deflecting the light emitted by the illumination unit (12) for background illumination of the screen unit (19) onto the surface (22) of the screen unit (19) to be illuminated,
wherein the deflection unit (23) is adapted to deflect the light emitted by the illumination unit (12) towards a normal (n) of the surface (22) to be illuminated of the screen unit (19),
characterized in that
the screen unit (19) has a screen (20) and a diffuser (21) for diffusing the light deflected by the deflecting unit (23), and the deflecting unit (23) is disposed on the diffuser (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungseinrichtung für eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Bildschirmeinheit zum Erzeugen eines Bildes, mit einer Beleuchtungseinheit zum Aussenden von Licht, wobei die Beleuchtungseinheit in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu einer zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit angeordnet ist, und mit einer Ablenkeinheit, welche zwischen der Beleuchtungseinheit und der Bildschirmeinheit angeordnet ist und welche dazu ausgelegt ist, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit abzulenken. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to an image forming apparatus for a head-up display device of a motor vehicle, comprising a screen unit for generating an image, with a lighting unit for emitting light, wherein the lighting unit is arranged at a predetermined angle inclined to a surface to be illuminated of the screen unit, and with a deflection unit which is arranged between the illumination unit and the screen unit and which is designed to deflect the light emitted by the illumination unit for backlighting of the screen unit onto the surface of the screen unit to be illuminated. Moreover, the present invention relates to a head-up display device for a motor vehicle. Finally, the present invention relates to a motor vehicle.

Aus dem Stand der Technik sind Anzeigevorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, mit welchen dem Fahrer oder anderen Insassen des Kraftfahrzeugs eine Anzeige bereitgestellt werden kann. Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Kopf-oben-Anzeigevorrichtungen beziehungsweise Head-up-Displays. Eine derartige Kopf-oben-Anzeigevorrichtung umfasst üblicherweise eine Bilderzeugungseinrichtung, mittels welcher ein Bild bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus umfasst die Anzeigevorrichtung eine Optikeinrichtung, welche beispielsweise einen oder mehrere Spiegel umfassen kann. Mit der Optikeinrichtung kann das von der Bilderzeugungseinrichtung erzeugte Bild auf ein Anzeigeelement projiziert werden. Das Anzeigeelement kann eine semitransparente Spiegelfläche aufweisen. Diese semitransparente Spiegelfläche kann beispielsweise durch einen Bereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Ferner sind Anzeigevorrichtungen bekannt, die ein separates Anzeigeelement aufweisen. Solche Anzeigeelemente können auch als Combiner, Combinerspiegel oder Combinerscheibe bezeichnet werden. Durch die Überlagerung der auf das Anzeigeelement projizierten Information, welche von diesem reflektiert wird, mit einer durch das Anzeigeelement hindurch scheinenden Information aus einer hinter dem Anzeigeelement gelegenen Umgebung kann somit ein virtuelles Bild beziehungsweise eine virtuelle Anzeige bereitgestellt werden.From the prior art display devices for motor vehicles are known, with which the driver or other occupants of the motor vehicle, a display can be provided. In the present case, the interest is directed in particular to head-up display devices or head-up displays. Such a head-up display device usually includes image forming means by which an image can be provided. In addition, the display device comprises an optical device, which may comprise, for example, one or more mirrors. With the optical device, the image generated by the image generating device can be projected onto a display element. The display element may have a semi-transparent mirror surface. This semitransparent mirror surface can be provided, for example, by an area of the windshield of the motor vehicle. Furthermore, display devices are known which have a separate display element. Such display elements may also be referred to as combiners, combiners or combiners. As a result of the superposition of the information projected onto the display element, which is reflected by the latter, with information appearing through the display element from an environment located behind the display element, a virtual image or a virtual display can thus be provided.

Die Bilderzeugungseinrichtung der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung umfasst üblicherweise eine Bildschirmeinheit und eine leistungsstarke Beleuchtungseinheit zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit. Darüber hinaus weisen die Kopf-oben-Anzeigevorrichtungen eine entsprechende Elektronikeinrichtung auf. Diese Elektronikeinrichtung umfasst üblicherweise eine Hauptleiterplatte, auf welcher die Elektronik zur Ansteuerung der Anzeigevorrichtung angeordnet ist, und eine Beleuchtungsleiterplatte, auf welcher die Leuchtmittel der Beleuchtungseinheit angeordnet sind. Dabei ist die Beleuchtungsleiterplatte üblicherweise senkrecht zu der optischen Achse der Bildschirmeinheit angeordnet. Die Hauptleiterplatte ist üblicherweise in einem vorbestimmten Winkel zu der optischen Achse der Bildschirmeinheit beziehungsweise der Beleuchtungsleiterplatte geneigt. Nachteilig ist hierbei, dass die Positionierung der Beleuchtungsleiterplatte, auf der die Leuchtmittel montiert sind, nicht immer mit der Hauptleiterplatte in einer Ebene liegt. Dies führt dazu, dass der Bauraum nicht optimal genutzt werden kann. Zudem sind entsprechende Steckverbindungen oder Lötverbindungen zwischen der Hauptleiterplatte und der Beleuchtungsleiterplatte notwendig. Dies bringt zusätzliche Kosten mit sich und die Betriebsdauer der Elektronikeinrichtung wird gegebenenfalls eingeschränkt.The image forming device of the head-up display device usually includes a screen unit and a powerful lighting unit for backlighting the screen unit. In addition, the head-up display devices have a corresponding electronic device. This electronic device usually comprises a main circuit board on which the electronics for controlling the display device is arranged, and a lighting circuit board on which the lighting means of the lighting unit are arranged. In this case, the illumination circuit board is usually arranged perpendicular to the optical axis of the screen unit. The main circuit board is usually inclined at a predetermined angle to the optical axis of the screen unit or the lighting circuit board. The disadvantage here is that the positioning of the lighting circuit board on which the bulbs are mounted, is not always with the main circuit board in a plane. This leads to the fact that the space can not be used optimally. In addition, appropriate connectors or solder joints between the main circuit board and the lighting circuit board are necessary. This entails additional costs and the operating time of the electronic device is possibly restricted.

In diesem Zusammenhang beschreibt die US 8 928 983 B2 eine Anzeigevorrichtung, welche als Head-up-Display ausgebildet ist. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Bilderzeugungseinrichtung, welche einen Bildschirm und eine Lichtquelle umfasst. Die Lichtquelle weist ferner eine Lichterzeugungseinheit auf, welche beispielsweise eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfassen kann. Darüber hinaus umfasst die Lichtquelle einen Lichtleiter zum Ablenken beziehungsweise Beugen des von der Lichterzeugungseinheit erzeugten Lichts.In this context, the describes US 8 928 983 B2 a display device which is designed as a head-up display. The display device comprises an image generation device comprising a screen and a light source. The light source further comprises a light generating unit, which may comprise, for example, a plurality of light-emitting diodes. In addition, the light source includes a light guide for deflecting the light generated by the light generating unit.

Die DE 11 2014 005 078 T5 offenbart eine Head-up-Display-Vorrichtung, mit welcher ein beweglicher Körper ausgestattet werden soll und welche ein auf eine Projektionsoberfläche des beweglichen Körpers projiziertes Bild anzeigt, um visuell als ein virtuelles Bild von einer Innenseite des beweglichen Körpers erkannt zu werden, beinhaltet eine Lichtquelle, ein Bildanzeigefeld und einen gemeinsamen Spiegel. Das Bildanzeigefeld zeigt leuchtend ein Bild unter Verwendung von Licht von der Lichtquelle, welches durch einen ersten optischen Pfad läuft, an und projiziert das Bild auf die Projektionsoberfläche über einen zweiten optischen Pfad an. Der gemeinsame Spiegel reflektiert und leitet in dem ersten optischen Pfad das Licht der Lichtquelle zu dem Bildanzeigefeld und in dem zweiten optischen Pfad Licht von dem Bild zu der Pro jektio nsoberfläche.The DE 11 2014 005 078 T5 discloses a head-up display device to be equipped with a movable body and which displays an image projected on a projection surface of the movable body to be visually recognized as a virtual image from an inside of the movable body includes a light source , an image display panel, and a common mirror. The image display panel brightly displays an image using light from the light source passing through a first optical path and projects the image onto the projection surface via a second optical path. The common mirror reflects and passes light from the light source to the image display panel in the first optical path and light from the image to the projection surface in the second optical path.

Die DE 10 2014 017 862 A1 offenbart eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Projektionseinheit zur Projektion eines Bildes auf einen Projektionsschirm, wobei die Projektionseinheit einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen und dem Projektionsschirm zugewandten Bildschirm und zumindest eine Lichtquelle zur Erzeugung einer Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms umfasst. Erfindungsgemäß ist zwischen der zumindest einen Lichtquelle und dem Bildschirm zumindest ein optisches Element angeordnet, wobei das optische Element zur Parallelisierung von der Lichtquelle emittierten Lichts ausgebildet ist und das parallelisierte Licht im Wesentlichen im rechten Winkel auf den Bildschirm trifft. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, umfassend eine solche Anzeigevorrichtung.The DE 10 2014 017 862 A1 discloses a display device for a vehicle having a projection unit for projecting an image onto a projection screen, the projection unit comprising an at least partially translucent screen facing the projection screen and at least one light source for generating a backlight of the screen. According to the invention, at least one optical element is present between the at least one light source and the screen Element arranged, wherein the optical element for parallelizing light emitted from the light source is formed and the parallelized light strikes the screen at substantially right angles. The invention further relates to a vehicle comprising such a display device.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug Bauraum sparender ausgestaltet werden kann und gleichzeitig zuverlässig betrieben werden kann.It is an object of the present invention to provide a solution as a head-up display device for a motor vehicle space can be designed to save space and at the same time can be reliably operated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bilderzeugungseinrichtung, eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an image forming device, a head-up display device and by a motor vehicle with the features according to the respective claims. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bilderzeugungseinrichtung für eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs eine Bildschirmeinheit zum Erzeugen eines Bildes. Darüber hinaus umfasst die Bilderzeugungseinrichtung insbesondere eine Beleuchtungseinheit zum Aussenden von Licht. Dabei ist die Beleuchtungseinheit bevorzugt in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu einer zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit angeordnet. Des Weiteren umfasst die Bilderzeugungseinrichtung insbesondere eine Ablenkeinheit, welche zwischen der Beleuchtungseinheit und der Bildschirmeinheit angeordnet ist und welche dazu ausgelegt ist, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit abzulenken. Ferner ist die Ablenkeinheit insbesondere dazu ausgelegt, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zu einer Normalen der zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit hin abzulenken.According to an embodiment of the present invention, an image generation device for a head-up display device of a motor vehicle includes a screen unit for generating an image. In addition, the image generating device comprises in particular a lighting unit for emitting light. In this case, the illumination unit is preferably arranged inclined at a predetermined angle to a surface of the screen unit to be illuminated. In addition, the image generating device in particular comprises a deflection unit, which is arranged between the illumination unit and the screen unit and which is designed to deflect the light emitted by the illumination unit for backlighting of the screen unit onto the surface of the screen unit to be illuminated. Furthermore, the deflection unit is designed, in particular, to divert the light emitted by the illumination unit toward a normal of the surface of the screen unit to be illuminated.

Eine erfindungsgemäße Bilderzeugungseinrichtung für eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Bildschirmeinheit zum Erzeugen eines Bildes. Darüber hinaus umfasst die Bilderzeugungseinrichtung eine Beleuchtungseinheit zum Aussenden von Licht, wobei die Beleuchtungseinheit in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu einer zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit angeordnet ist. Ferner umfasst die Bilderzeugungseinrichtung eine Ablenkeinheit, welche zwischen der Beleuchtungseinheit und der Bildschirmeinheit angeordnet ist und welche dazu ausgelegt ist, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit abzulenken. Dabei ist die Ablenkeinheit dazu ausgelegt, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zu einer Normalen der zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit hin abzulenken.An image generation device according to the invention for a head-up display device of a motor vehicle comprises a screen unit for generating an image. In addition, the image generating device comprises a lighting unit for emitting light, wherein the lighting unit is arranged at a predetermined angle inclined to a surface to be illuminated of the screen unit. Furthermore, the image generating device comprises a deflection unit, which is arranged between the illumination unit and the screen unit and which is designed to deflect the light emitted by the illumination unit for backlighting of the screen unit onto the surface of the screen unit to be illuminated. In this case, the deflection unit is designed to divert the light emitted by the illumination unit to a normal of the surface to be illuminated of the screen unit.

Die Bilderzeugungseinrichtung kann in einer Kopf-oben-Anzeigevorrichtung beziehungsweise in einem Head-up-Display eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Die Bilderzeugungseinrichtung umfasst die Bildschirmeinheit, mittels welcher das Bild erzeugt werden kann. Dieses Bild kann dann mit einer Optikeinrichtung der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung auf ein semitransparentes Anzeigeelement projiziert werden. Somit kann beispielsweise dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ein virtuelles Bild bereitgestellt werden. Des Weiteren weist die Bilderzeugungseinrichtung die Beleuchtungseinheit auf. Die Beleuchtungseinheit kann beispielsweise mehrere Lichtquellen beziehungsweise Leuchtmittel aufweisen, die auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Dabei ist es vorgesehen, dass die Beleuchtungseinheit in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu der Bildschirmeinheit beziehungsweise der Fläche der Bildschirmeinheit, die mit der Beleuchtungseinheit beleuchtet werden soll, angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Beleuchtungseinheit so zu der Bildschirmeinheit angeordnet, dass eine Hauptabstrahlrichtung beziehungsweise eine optische Achse des ausgesendeten Lichts nicht senkrecht auf der zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit steht. Ferner weist die Bilderzeugungseinrichtung die Ablenkeinheit auf, welche dazu dient, das Licht, das mit der Beleuchtungseinheit ausgesendet wird, entsprechend abzulenken beziehungsweise umzulenken. Die Ablenkeinheit ist entlang des Strahlengangs des von der Beleuchtungseinheit ausgesendeten Lichts zwischen der Beleuchtungseinheit und der Bildschirmeinheit angeordnet, sodass das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht mit der Ablenkeinheit abgelenkt wird und auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit gelenkt wird. Somit kann die Hintergrundbeleuchtung für die Bildschirmeinheit realisiert werden. Unter der zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit ist insbesondere derjenige Bereich der Bildschirmeinheit zu verstehen, welcher zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit zu beleuchten ist. Diese zu beleuchtende Fläche kann sich insbesondere auf einer Rückseite beziehungsweise einer der Beleuchtungseinheit zugewandten Seite der Bildschirmeinheit befinden.The image generating device can be used in a head-up display device or in a head-up display of a motor vehicle. The image generating device comprises the screen unit, by means of which the image can be generated. This image can then be projected onto a semitransparent display element with an optical device of the head-up display device. Thus, for example, the driver of the motor vehicle can be provided with a virtual image. Furthermore, the image generation device has the illumination unit. The lighting unit may, for example, have a plurality of light sources or lighting means which are arranged on a printed circuit board. It is provided that the illumination unit is arranged at a predetermined angle inclined to the screen unit or the surface of the screen unit, which is to be illuminated with the illumination unit. In other words, the illumination unit is arranged relative to the screen unit such that a main emission direction or an optical axis of the emitted light is not perpendicular to the surface of the screen unit to be illuminated. Furthermore, the image generating device has the deflection unit, which serves to deflect or deflect the light which is emitted by the illumination unit. The deflection unit is arranged along the beam path of the light emitted by the illumination unit between the illumination unit and the screen unit, so that the light emitted by the illumination unit is deflected by the deflection unit and is directed onto the surface of the screen unit to be illuminated. Thus, the backlight for the screen unit can be realized. The area to be illuminated of the screen unit is to be understood in particular that area of the screen unit which is to be illuminated for the background illumination of the screen unit. This surface to be illuminated can be located in particular on a rear side or a side of the screen unit facing the illumination unit.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass die Ablenkeinheit das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zu einer Normalen beziehungsweise einer Senkrechten der zu beleuchtenden Fläche der Bildschirmeinheit hin ablenkt. Mit anderen Worten wird das Licht durch die Ablenkeinheit so umgelenkt, dass es im Vergleich zu dem Fall, in dem keine Ablenkeinheit vorhanden wäre, in einem spitzeren Winkel auf die zu beleuchtende Fläche trifft. Durch die Ablenkeinheit wird also der Winkel zwischen der optischen Achse des Lichts beziehungsweise der Hauptabstrahlrichtung und der Normalen der zu beleuchtenden Fläche verringert. Dadurch, dass das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zur Normalen der zu beleuchtenden Fläche hin abgelenkt wird, kann erreicht werden, dass trotz der Bauraum sparenden Anordnung, bei welcher die Beleuchtungseinheit und die Bildschirmeinheit geneigt zueinander angeordnet sind, eine ausreichende Hintergrundbeleuchtung für die Bildschirmeinheit bereitgestellt wird. Somit kann auch bei der Bauraum sparenden Ausgestaltung der Bilderzeugungseinrichtung das Bild für die Kopf-oben-Anzeigevorrichtung zuverlässig bereitgestellt werden.According to the invention, it is now provided that the deflecting unit deflects the light emitted by the lighting unit to a normal or a vertical of the surface of the screen unit to be illuminated. In other words, the light is deflected by the deflection unit so that it hits the surface to be illuminated at a more acute angle compared to the case in which no deflection unit would be present. The deflection unit thus becomes the angle between the optical axis of the light or the main emission direction and the normal of the surface to be illuminated is reduced. By deflecting the light emitted by the illumination unit to the normal of the surface to be illuminated, it can be achieved that, despite the space-saving arrangement in which the illumination unit and the screen unit are arranged inclined to one another, sufficient background illumination is provided for the screen unit , Thus, even in the space-saving configuration of the image forming device, the image for the head-up display device can be reliably provided.

Bevorzugt ist die Ablenkeinheit dazu ausgelegt, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht derart abzulenken, dass das Licht in einem Winkelbereich zwischen 80° und 100°, insbesondere in einem Winkelbereich z wischen 85° und 95°, bevorzugt in einem Winkelbereich zwischen 89°und 91 °, auf die z u beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit auftrifft. Mit anderen Worten ist die Ablenkeinheit derart zwischen Beleuchtungseinheit und der Bildschirmeinheit angeordnet und/oder derart ausgelegt, dass das von der Ablenkeinheit abgelenkte Licht im Wesentlichen senkrecht auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit auftrifft. Um eine ideale Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit zu erreichen, ist es zweckdienlich, dass das Licht zur Hintergrundbeleuchtung in einem Winkel von etwa 90° auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit auftrifft. Dabei kann auch ein Toleranzbereich von ± 10°tolerierbar sein, um eine ausreichende Hintergrundbeleuchtung zu ermöglichen. Dadurch, dass die Ablenkeinheit das Licht der Beleuchtungseinheit so ablenkt, dass dieses im Wesentlichen senkrecht auf die zu beleuchtende Fläche der Bildschirmeinheit trifft, kann auf eine separate Leiterplatte beziehungsweise Beleuchtungsleiterplatte für die Leuchtmittel der Beleuchtungseinheit verzichtet werden, welche parallel zu der beleuchtenden Fläche angeordnet ist. Dies ermöglicht eine Bauraum sparende Ausgestaltung der Bilderzeugungseinrichtung.Preferably, the deflection unit is designed to deflect the light emitted by the illumination unit in such a way that the light is in an angular range between 80 ° and 100 °, in particular in an angular range between 85 ° and 95 °, preferably in an angle range between 89 ° and 91 ° °, impinges on the illuminated surface of the screen unit. In other words, the deflection unit is arranged between the illumination unit and the screen unit and / or designed such that the light deflected by the deflection unit impinges substantially perpendicularly on the surface of the screen unit to be illuminated. In order to achieve ideal backlighting of the screen unit, it is expedient for the backlighting light to impinge on the surface of the screen unit to be illuminated at an angle of approximately 90 °. In this case, a tolerance range of ± 10 ° can be tolerated to allow sufficient backlighting. Due to the fact that the deflecting unit deflects the light of the lighting unit in such a way that it strikes the surface of the screen unit substantially perpendicular to the surface to be illuminated, it is possible to dispense with a separate printed circuit board or lighting circuit board for the lighting means of the lighting unit, which is arranged parallel to the illuminating surface. This allows a space-saving design of the image forming device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ablenkeinheit eine Mehrzahl Licht beugenden Elementen auf, welche entlang zumindest einer Haupterstreckungsrichtung der Ablenkeinheit nebeneinander angeordnet sind. Die Ablenkeinheit kann im Wesentlichen plattenförmig oder nach Art einer Folie ausgebildet sein. Die Ablenkeinheit kann eine Mehrzahl von Licht beugenden Elementen aufweisen, welche beispielsweise jeweils als Prisma ausgebildet sind. Diese Licht beugenden Elemente können beispielsweise entlang von zwei zueinander senkrechten Haupterstreckungsrichtungen der Ablenkeinheit nebeneinander angeordnet sein. Diese Haupterstreckungsrichtungen der Ablenkeinheit können insbesondere senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung beziehungsweise der optischen Achse der Beleuchtungseinheit angeordnet sein. Beispielsweise kann die Ablenkeinheit aus einem transparenten Kunststoff gebildet sein, wobei die Licht beugenden Elemente als jeweilige Erhebungen ausgebildet sind. Somit kann auf einfache und kostengünstige Weise die Ablenkeinheit bereitgestellt werden.According to a further embodiment, the deflection unit has a plurality of light-diffractive elements which are arranged next to one another along at least one main extension direction of the deflection unit. The deflection unit may be formed substantially plate-shaped or in the manner of a film. The deflection unit may comprise a plurality of light-diffractive elements, which are each formed for example as a prism. These light-diffracting elements may, for example, be arranged next to one another along two mutually perpendicular main directions of extension of the deflection unit. These main directions of extension of the deflection unit can be arranged in particular perpendicular to the main emission direction or the optical axis of the illumination unit. For example, the deflection unit can be formed from a transparent plastic, wherein the light-diffractive elements are formed as respective elevations. Thus, the deflection unit can be provided in a simple and cost-effective manner.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Bilderzeugungseinrichtung ein optisches Element zur Kollimation des von der Beleuchtungseinheit ausgesendeten Lichts und/oder des von der Ablenkeinheit abgelenkten Lichts auf. Mit anderen Worten kann die Bilderzeugungseinrichtung das optische Element aufweisen, welches als Kollimator ausgebildet ist. Dieses optische Element kann ferner dazu dienen, das Licht, das mit der Beleuchtungseinheit ausgesendet wird, entsprechend zu mischen. Dies eignet sich insbesondere dann, wenn die Beleuchtungseinheit eine Mehrzahl von Lichtquellen beziehungsweise Leuchtmitteln umfasst. Durch die Verwendung des optischen Elements kann erreicht werden, dass das Licht, das von der Beleuchtungseinheit ausgesendet wird, oder das Licht, das von der Ablenkeinheit abgelenkt wird, entsprechend gerichtet wird und somit eine gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung ermöglicht wird.In a further embodiment, the image generating device has an optical element for collimating the light emitted by the illumination unit and / or the light deflected by the deflection unit. In other words, the image generating device may comprise the optical element, which is designed as a collimator. This optical element may further serve to mix the light emitted with the illumination unit accordingly. This is particularly suitable when the lighting unit comprises a plurality of light sources or lighting means. By using the optical element, it can be achieved that the light emitted by the illumination unit or the light deflected by the deflection unit is correspondingly directed, thus enabling uniform backlighting.

In einer Ausführungsform ist die Ablenkeinheit in einem Strahlengang des von der Beleuchtungseinheit ausgesendeten Lichts hinter dem optischen Element angeordnet. Mit anderen Worten ist das Ablenkelement in diesem Fall zwischen dem optischen Element und der Bildschirmeinheit angeordnet. Hierbei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Ablenkeinheit an einer der Bildschirmeinheit zugewandten Seite des optischen Elements angeordnet ist. In diesem Fall kann das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zunächst mithilfe des optischen Elements kollimiert werden und anschließend mithilfe der Ablenkeinheit umgelenkt werden.In one embodiment, the deflection unit is arranged behind the optical element in a beam path of the light emitted by the illumination unit. In other words, in this case, the deflecting element is arranged between the optical element and the screen unit. In this case, it can be provided, for example, that the deflection unit is arranged on a side of the optical element facing the screen unit. In this case, the light emitted by the illumination unit can first be collimated by means of the optical element and then deflected with the aid of the deflection unit.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Ablenkeinheit in einem Strahlengang des von der Beleuchtungseinheit ausgesendeten Lichts vor dem optischen Element angeordnet. Mit anderen Worten ist die Ablenkeinheit zwischen der Beleuchtungseinheit und dem optischen Element angeordnet. Wie bereits erläutert, kann die Beleuchtungseinheit eine Platine oder einen Teil davon umfassen, auf welcher die Mehrzahl von Lichtquellen angeordnet sein kann. Dabei kann die Ablenkeinheit in einem vorbestimmten Abstand zu den Lichtquellen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Ablenkeinheit mithilfe einer entsprechenden Halteeinheit beziehungsweise einem Abstandshalter an der Leiterplatte gehalten sein. Bei dieser Ausführungsform wird also das von der Beleuchtungseinheit ausgesendete Licht zunächst mittels der Ablenkeinheit abgelenkt und anschließend mithilfe des optischen Elements kollimiert.According to an alternative embodiment, the deflection unit is arranged in front of the optical element in a beam path of the light emitted by the illumination unit. In other words, the deflection unit is arranged between the illumination unit and the optical element. As already explained, the illumination unit can comprise a circuit board or a part thereof on which the plurality of light sources can be arranged. In this case, the deflection unit may be arranged at a predetermined distance from the light sources. For example, the deflection unit can be held on the circuit board by means of a corresponding holding unit or a spacer. In this embodiment, therefore, the light emitted by the illumination unit is first deflected by means of the deflection unit and then collimated using the optical element.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bildschirmeinheit einen Bildschirm und einen Diffusor zum Zerstreuen des von der Ablenkeinheit abgelenkten Lichts aufweist und die Ablenkeinheit an dem Diffusor angeordnet ist. Der Bildschirm kann insbesondere eine Anzeige mit Dünnschichttransistor-Ansteuerung beziehungsweise ein TFT-Display sein. Der Diffusor kann in dem Strahlengang des Lichts vor dem Bildschirm angeordnet ist. Der Diffusor dient insbesondere dazu, das von der Ablenkeinheit abgelenkte Licht zu zerstreuen, um eine gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms zu erreichen. Dabei ist es auch denkbar, die Ablenkeinheit und den Diffusor in einem Bauteil zu kombinieren. Die Ablenkeinheit und der Diffusor können also einteilig beziehungsweise einstückig ausgebildet sein. Bei einem solchen Bauteil können auf der Lichteinfallsseite die jeweiligen Licht beugenden Elemente eingebracht werden und auf der Lichtausfallsseite eine streuende Struktur des Diffusors ausgestaltet werden. Beispielsweise kann dieses Bauteil aus einem entsprechenden transparenten Kunststoff gebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders Bauraum sparende Ausgestaltung der Bilderzeugungseinrichtung.According to the invention, the screen unit has a screen and a diffuser for diffusing the light deflected by the deflection unit, and the deflection unit is arranged on the diffuser. The screen may in particular be a display with thin-film transistor control or a TFT display. The diffuser can be arranged in the beam path of the light in front of the screen. In particular, the diffuser serves to diffuse the light deflected by the deflection unit to achieve uniform backlighting of the screen. It is also conceivable to combine the deflection unit and the diffuser in one component. The deflection unit and the diffuser can thus be formed in one piece or in one piece. With such a component, the respective light-diffracting elements can be introduced on the light incidence side and a scattering structure of the diffuser can be configured on the light-emission side. For example, this component may be formed from a corresponding transparent plastic. This allows a particularly space-saving design of the image forming device.

Bevorzugt umfasst die Beleuchtungseinheit eine Mehrzahl von Leuchtdioden, welche matrixartig angeordnet sind. Mit diesen Leuchtdioden kann dann die erforderliche Beleuchtungsleistung beziehungsweise Lichtintensität zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit bereitgestellt werden. Zudem können die Leuchtdioden entsprechend auf einer Leiterplatte angeordnet werden.Preferably, the illumination unit comprises a plurality of light-emitting diodes, which are arranged in a matrix-like manner. With these LEDs then the required illumination power or light intensity can be provided for the backlight of the screen unit. In addition, the LEDs can be arranged according to a circuit board.

Eine erfindungsgemäße Kopf-oben-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Bilderzeugungseinrichtung. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Kopf-oben-Anzeigevorrichtung eine Elektronikeinrichtung aufweist und die Beleuchtungseinheit auf einer Leiterplatine der Elektronikeinrichtung angeordnet ist. Die Elektronikeinrichtung kann beispielsweise die Elektronik der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung umfassen. Mithilfe dieser Elektronik kann beispielsweise die Bildschirmeinheit angesteuert werden. Auf der Leiterplatte der Elektronikeinrichtung können nun auch die einzelnen Lichtquellen beziehungsweise Leuchtdioden der Beleuchtungseinrichtung angeordnet werden. Dadurch, dass die Ablenkeinheit das mit den Lichtquellen ausgesendete Licht entsprechend umlenkt, kann auf eine separate Leiterplatte, auf welcher die Lichtquellen angeordnet sind und die entsprechend zu der Bildschirmeinheit ausgerichtet ist, verzichtet werden.A head-up display device according to the invention for a motor vehicle comprises an imaging device according to the invention. It is provided in particular that the head-up display device has an electronic device and the lighting unit is arranged on a printed circuit board of the electronic device. The electronic device may comprise, for example, the electronics of the head-up display device. With the help of this electronics, for example, the screen unit can be controlled. On the circuit board of the electronic device now also the individual light sources or light emitting diodes of the lighting device can be arranged. Due to the fact that the deflecting unit deflects the light emitted by the light sources correspondingly, it is possible to dispense with a separate printed circuit board on which the light sources are arranged and which is aligned corresponding to the screen unit.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Kopf-oben-Anzeigevorrichtung ein semitransparentes Anzeigeelement und eine Optikeinrichtung zum Ablenken des von der Bilderzeugungseinrichtung erzeugten Bildes auf das Anzeigeelement auf. Das Anzeigeelement kann beispielsweise durch einen Teil der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet sein. Alternativ dazu kann das Anzeigeelement als sogenannter Combiner ausgebildet sein. Die Optikeinrichtung kann eine Mehrzahl von Spiegeln umfassen, mittels welcher das von der Bilderzeugungseinrichtung erzeugte Bild auf das Anzeigeelement projiziert wird.In a further embodiment, the head-up display device has a semi-transparent display element and an optical device for deflecting the image generated by the image generating device onto the display element. The display element may be formed for example by a part of the windshield of the motor vehicle. Alternatively, the display element may be formed as a so-called combiner. The optical device may comprise a plurality of mirrors, by means of which the image generated by the image generating device is projected onto the display element.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Kopf-oben-Anzeigevorrichtung und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen davon. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.A motor vehicle according to the invention comprises a head-up display device according to the invention and / or advantageous embodiments thereof. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Bilderzeugungseinrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile geltend entsprechend für die erfindungsgemäße Kopf-oben-Anzeigevorrichtung sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The preferred embodiments presented with reference to the imaging device according to the invention and their advantages apply correspondingly to the head-up display device according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention. Thus, embodiments of the invention are to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim. Moreover, embodiments and combinations of features, in particular by the embodiments set out above, are to be regarded as disclosed, which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the back references of the claims.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung aufweist;
2 eine Bilderzeugungseinrichtung der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
3 eine Bilderzeugungseinrichtung, bei welcher eine Beleuchtungseinheit in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu einer Bildschirmeinheit angeordnet ist;
4 eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer Ablenkeinheit der Bilderzeugungseinrichtung;
6 eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
7 eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Showing:

1 a motor vehicle according to an embodiment of the present invention, which has a head-up display device;
2 an image forming device of the head-up display device according to the prior art;
3 an image forming device in which a lighting unit is arranged at a predetermined angle inclined to a screen unit;
4 an image forming device according to a first embodiment of the invention;
5 a schematic representation of a deflection unit of the image forming device;
6 an image forming device according to a second embodiment of the invention; and
7 an image forming device according to a third embodiment of the invention.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Kopf-oben-Anzeigevorrichtung 2 beziehungsweise ein Head-up-Display. 1 shows a partial view of a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. The car 1 is designed here as a passenger car. The car 1 includes a head-up display device 2 or a head-up display.

Die Kopf-oben-Anzeigevorrichtung 2 umfasst eine Bilderzeugungseinrichtung 3, welche vorliegend nur schematisch dargestellt ist. Mithilfe der Bilderzeugungseinrichtung 3 kann ein Bild erzeugt werden. Darüber hinaus umfasst die Kopf-oben-Anzeigevorrichtung 2 eine Optikeinrichtung 5, welche vorliegend einen Spiegel 6 umfasst. Das von der Bilderzeugungseinrichtung 3 erzeugte Bild beziehungsweise das von der Bilderzeugungseinrichtung 3 abgestrahlte Licht, welches das Bild repräsentiert, trifft zunächst auf den Spiegel 6 der Optikeinrichtung 5 und anschließend auf ein Anzeigeelement 7 der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung 2. Die Bilderzeugungseinrichtung 3 und die Optikeinrichtung 5 sind vorliegend innerhalb eines Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet.The head-up display device 2 comprises an imaging device 3 , which is shown here only schematically. Using the imaging device 3 an image can be generated. In addition, the head-up display device includes 2 an optical device 5 , which in this case a mirror 6 includes. That of the imaging device 3 generated image or that of the image forming device 3 radiated light, which represents the image, first meets the mirror 6 the optical device 5 and then on a display element 7 the head-up display device 2 , The image forming device 3 and the optics 5 are present within a dashboard of the motor vehicle 1 arranged.

Das Anzeigeelement 7, welches auch als Combiner bezeichnet werden kann, weist eine Spiegelfläche auf und ist semitransparent ausgebildet. Das Anzeigeelement 7 ist aus einem Glas oder einem Kunststoff gebildet. Das Licht, das von der Bilderzeugungseinrichtung 3 abgestrahlt wird, wird mittels der Optikeinrichtung 5 auf das Anzeigeelement 7 projiziert. Ferner wird das Licht, das auf das Anzeigeelement 7 projiziert wird, zu den Augen 9 eines Fahrers 4 des Kraftfahrzeugs 1 reflektiert. Somit überlagert sich diese Anzeige mit dem Licht, das von einem Umgebungsbereich 11 des Kraftfahrzeugs 1 zu den Augen 9 des Fahrers 4 gelangt, mit dem Licht, beziehungsweise dem Bild, das auf das Anzeigeelement 7 projiziert wird. Für den Fahrer 4 des Kraftfahrzeugs 1 ergibt sich somit eine virtuelle Anzeige 10 beziehungsweise ein virtuelles Bild.The display element 7 , which may also be referred to as a combiner, has a mirror surface and is semitransparent. The display element 7 is made of a glass or a plastic. The light coming from the imaging device 3 is emitted by means of the optical device 5 on the display element 7 projected. Further, the light that is on the display element 7 is projected to the eyes 9 a driver 4 of the motor vehicle 1 reflected. Thus, this display overlaps with the light coming from a surrounding area 11 of the motor vehicle 1 to the eyes 9 the driver 4 reaches, with the light, or the image on the display element 7 is projected. For the driver 4 of the motor vehicle 1 This results in a virtual display 10 or a virtual picture.

2 zeigt die Bilderzeugungseinrichtung 3 gemäß dem Stand der Technik in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Bilderzeugungseinrichtung 3 umfasst eine Beleuchtungseinheit 12 zum Aussenden von Licht. Die Beleuchtungseinheit 12 umfasst vorliegend eine Leiterplatte 13, auf welcher eine Mehrzahl von Leuchtmitteln 14 angeordnet ist. Diese Leuchtmittel 14 können insbesondere als Leuchtdioden ausgebildet sein. Darüber hinaus ist eine Leiterplatte 15 einer Elektronikeinrichtung der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung 2 dargestellt. Diese ist über eine elektrische Verbindungsleitung 16 mit der Leiterplatte 13 elektrisch verbunden. 2 shows the image forming device 3 according to the prior art in a sectional side view. The image forming device 3 includes a lighting unit 12 to send out light. The lighting unit 12 in the present case comprises a printed circuit board 13 on which a plurality of bulbs 14 is arranged. These bulbs 14 may be formed in particular as light emitting diodes. In addition, a circuit board 15 an electronic device of the head-up display device 2 shown. This is via an electrical connection line 16 with the circuit board 13 electrically connected.

Darüber hinaus umfasst die Bilderzeugungseinrichtung 3 ein optisches Element 17, welches dazu dient, das mit der Beleuchtungseinheit 12 beziehungsweise deren Leuchtmitteln 14 ausgesendete Licht zu kollimieren. Eine optische Achse 18 beziehungsweise eine Hauptabstrahlrichtung des Lichts verläuft dabei in einem rechten Winkel zu der Beleuchtungseinheit 12 beziehungsweise der Leiterplatte 13. Darüber hinaus weist die Bilderzeugungseinrichtung 3 eine Bildschirmeinheit 19 auf. Die Bildschirmeinheit 19 umfasst einen Bildschirm 20, mit welchem das Bild erzeugt werden kann. Darüber hinaus umfasst die Bildschirmeinheit 19 einen Diffusor 21 zum Zerstreuen des von der Beleuchtungseinheit 12 ausgesendeten Lichts. Die Beleuchtungseinheit 12 dient vorliegend zur Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmeinheit 19. Um eine ausreichende Hintergrundbeleuchtung zu ermöglichen, ist die Beleuchtungseinheit 12 auf einer separaten Leiterplatte 13 angeordnet und so ausgerichtet, dass die optische Achse 18 des ausgesendeten Lichts senkrecht zu einer zu beleuchtenden Fläche 22 der Bildschirmeinheit 19 angeordnet ist. Somit sind innerhalb der Kopf-oben-Anzeigevorrichtung 2 zwei separate Leiterplatten 13 und 15 erforderlich, welche über die elektrische Verbindungsleitung 16 miteinander verbunden sind. Damit werden zusätzlich Steck- oder Lötverbindungen benötigt.In addition, the image forming device includes 3 an optical element 17 which serves this with the lighting unit 12 or their bulbs 14 to collapse emitted light. An optical axis 18 or a main emission direction of the light in this case runs at a right angle to the illumination unit 12 or the circuit board 13 , In addition, the imaging device has 3 a screen unit 19 on. The screen unit 19 includes a screen 20 with which the image can be created. In addition, the screen unit includes 19 a diffuser 21 to disperse the from the lighting unit 12 emitted light. The lighting unit 12 in the present case serves for the backlight of the screen unit 19 , To provide sufficient backlighting, the lighting unit is 12 on a separate circuit board 13 arranged and aligned so that the optical axis 18 the emitted light perpendicular to a surface to be illuminated 22 the screen unit 19 is arranged. Thus, within the head-up display device 2 are two separate circuit boards 13 and 15 required, which via the electrical connection line 16 connected to each other. This additional plug or solder connections are needed.

3 zeigt eine Bilderzeugungseinrichtung 3, bei welcher die Beleuchtungseinheit 12 auf der Leiterplatte 15 beziehungsweise der Hauptleiterplatte angeordnet ist. Dadurch, dass die Leiterplatte 15 und somit auch die Beleuchtungseinheit 12 in einem vorbestimmten Winkel geneigt zu der Bildschirmeinheit 19 angeordnet ist, trifft das ausgesendete Licht nicht senkrecht auf die Bildschirmeinheit 19. Die optische Achse 18 des Lichts verläuft dabei senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung der Leiterplatte 15. Dies bewirkt, dass die Bildschirmeinheit 19 und insbesondere der Diffusor 21 nicht oder in einem nicht wirkungsvollen Winkel von dem Licht getroffen wird. Dies hat ferner zur Folge, dass der Diffusor 21 nicht in dem für ihn ausgelegten Einfallswinkel streut. Damit kann die zu beleuchtende Fläche 22 der Bildschirmeinheit 19 nicht ausreichend beleuchtet werden und somit nicht die erforderliche Hintergrundbeleuchtung für den Bildschirm 20 bereitgestellt werden. 3 shows an image forming device 3 in which the lighting unit 12 on the circuit board 15 or the main circuit board is arranged. By doing that, the circuit board 15 and thus also the lighting unit 12 at a predetermined angle inclined to the screen unit 19 is arranged, the emitted light does not hit perpendicular to the screen unit 19 , The optical axis 18 of the light is perpendicular to a main extension direction of the circuit board 15 , This causes the screen unit 19 and in particular the diffuser 21 is not hit by the light or in an ineffective angle of the light. This also has the consequence that the diffuser 21 do not scatter in the angle of incidence designed for him. This allows the surface to be illuminated 22 the screen unit 19 are not sufficiently lit and thus not the required backlight for the screen 20 to be provided.

4 zeigt eine Bilderzeugungseinrichtung 3 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich zu der Bilderzeugungseinrichtung 3 gemäß 3 weist diese Bilderzeugungseinrichtung 3 zusätzlich eine Ablenkeinheit 23 auf. In dem vorliegenden Beispiel ist die Ablenkeinheit 23 zwischen der Beleuchtungseinheit 12 und dem optischen Element 17 angeordnet. Die Ablenkeinheit 23 ist dazu ausgelegt, das von der Beleuchtungseinheit 12 ausgesendete Licht um einen vorbestimmten Winkel α umzulenken. Die Ablenkeinheit 23 kann beispielsweise über entsprechende Halteelemente an der Leiterplatte 15 gehalten sein. Dabei ist die Ablenkeinheit 23 derart ausgestaltet beziehungsweise derart zwischen der Beleuchtungseinheit 12 und dem optischen Element 17 angeordnet, dass das von der Ablenkeinheit 23 abgelenkte Licht, welches anschließend mithilfe des optischen Elements 17 kollimiert wird, zu einer Normalen n der zu beleuchtenden Fläche 22 hin abgelenkt wird. Insbesondere soll das Licht mittels der Ablenkeinheit 23 so abgelenkt werden, dass es im Wesentlichen senkrecht auf die Bildschirmeinheit 19 auftrifft. Durch das Ablenkelement 23 wird also die optische Achse 18 um den benötigten Winkel α abgelenkt. Dadurch wird die zu beleuchtende Fläche 22 der Bildschirmeinheit 19 wieder unter dem technisch erforderlichen Winkel getroffen. In diesem Fall streut der Diffusor 21 beispielsweise das Licht wieder in den ausgelegten Winkelbereich. 4 shows an image forming device 3 according to a first embodiment of the present invention. Compared to the image forming device 3 according to 3 has this imaging device 3 in addition a deflection unit 23 on. In the present example, the deflection unit is 23 between the lighting unit 12 and the optical element 17 arranged. The deflection unit 23 is designed to be that of the lighting unit 12 to redirect emitted light by a predetermined angle α. The deflection unit 23 can, for example, via corresponding retaining elements on the circuit board 15 be held. Here is the deflection unit 23 configured such or between the lighting unit 12 and the optical element 17 arranged that from the deflection unit 23 deflected light, which is then using the optical element 17 is collimated, to a normal n of the surface to be illuminated 22 is distracted. In particular, the light should be removed by means of the deflection unit 23 be so distracted that it is essentially perpendicular to the screen unit 19 incident. By the deflector 23 becomes the optical axis 18 deflected by the required angle α. This will make the area to be illuminated 22 the screen unit 19 hit again below the technically required angle. In this case, sprinkle the diffuser 21 For example, the light back into the designed angle range.

5 zeigt eine schematische Darstellung der Ablenkeinheit 23 in einer geschnittenen Seitenansicht. Hierbei ist zu erkennen, dass die Ablenkeinheit 23 eine Mehrzahl von Licht beugenden Elementen 24 aufweist, welche jeweils die Form eines Prismas aufweisen. Die Licht beugenden Elemente 24 sind entlang einer Haupterstreckungsrichtung 25 der Ablenkeinheit 23 nebeneinander angeordnet. Ferner können die Licht beugenden Elemente 24 entlang einer zweiten, zu der Erstreckungsrichtung 25 senkrechten, Erstreckungsrichtung nebeneinander angeordnet sein. Die Ablenkeinheit 23 kann beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff gebildet sein. 5 shows a schematic representation of the deflection 23 in a sectioned side view. It can be seen here that the deflection unit 23 a plurality of light diffractive elements 24 each having the shape of a prism. The light-diffracting elements 24 are along a main direction of extension 25 the deflection unit 23 arranged side by side. Furthermore, the light-diffractive elements can 24 along a second, to the extension direction 25 vertical, extension direction can be arranged side by side. The deflection unit 23 may for example be formed of a transparent plastic.

6 zeigt die Bilderzeugungseinrichtung 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hierbei befindet sich die Ablenkeinheit 23 in dem Strahlengang des von der Beleuchtungseinheit 12 ausgesendeten Lichts hinter dem optischen Element 17. In diesem Fall wird das von der Beleuchtungseinheit 12 ausgesendete Licht mithilfe des optischen Elements 17 zunächst kollimiert beziehungsweise gemischt und anschließend mithilfe der Ablenkeinheit 23 abgelenkt. Auch hier wird das Licht so abgelenkt, dass es im Wesentlichen senkrecht auf die zu beleuchtende Fläche 22 der Bildschirmeinheit 19 auftrifft. 6 shows the image forming device 3 according to a further embodiment. This is the deflection unit 23 in the beam path of the illumination unit 12 emitted light behind the optical element 17 , In this case, that is from the lighting unit 12 emitted light using the optical element 17 initially collimated or mixed and then using the deflection unit 23 distracted. Again, the light is deflected so that it is substantially perpendicular to the surface to be illuminated 22 the screen unit 19 incident.

7 zeigt eine Bilderzeugungseinrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform. Hierbei ist die Ablenkeinheit 23 direkt an dem Diffusor 21 der Bildschirmeinheit 19 angeordnet. Hier wäre es auch denkbar, dass die Ablenkeinheit 23 und der Diffusor 21 durch ein einziges Bauteil gebildet werden. Mit anderen Worten können die Ablenkeinheit 23 und der Diffusor 21 einteilig beziehungsweise einstückig ausgebildet sein. Dabei könnte dieses Bauteil derart ausgestaltet sein, dass auf der Lichteinfallsseite die Struktur der Licht umlenkenden Elemente beziehungsweise der Licht beugenden Elemente 24 ausgebildet ist und auf der Lichtausfallsseite eine streuende Struktur des Diffusors 21 ausgebildet ist. Beispielsweise könnte das Bauteil auf der Lichtausfallsseite entsprechend aufgeraut sein. Das Bauteil könnte insgesamt aus einem transparenten Kunststoff gebildet sein. 7 shows an image forming device 3 according to a third embodiment. Here is the deflection unit 23 directly on the diffuser 21 the screen unit 19 arranged. Here it would also be conceivable that the deflection unit 23 and the diffuser 21 be formed by a single component. In other words, the deflection unit 23 and the diffuser 21 be formed in one piece or in one piece. In this case, this component could be designed such that on the light incident side, the structure of the light deflecting elements or the light diffractive elements 24 is formed and on the light failure side a scattering structure of the diffuser 21 is trained. For example, the component could be roughened accordingly on the light side. The component could be formed entirely from a transparent plastic.

Claims

Imaging device (3) for a head-up display device (2) of a motor vehicle (2), comprising a screen unit (19) for generating an image, with a lighting unit (12) for emitting light, wherein the lighting unit (12) in one predetermined angle inclined to a surface to be illuminated (22) of the screen unit (19) is arranged, and with a deflection unit (23) which is arranged between the illumination unit (12) and the screen unit (19) and which is adapted to that of the illumination unit (12) emitted light for backlighting of the screen unit (19) on the surface to be illuminated (22) of the screen unit (19) to deflect, wherein the deflecting unit (23) is adapted to divert the light emitted by the lighting unit (12) to a normal (n) of the surface (22) to be illuminated of the screen unit (19), characterized in that the screen unit (19) comprises a screen (20) and a diffuser (21) for diffusing the deflected by the deflection unit (23) light and the deflection unit (23) is arranged on the diffuser (21).

Image generating device (3) according to Claim 1 , characterized in that the deflection unit (23) is adapted to deflect the light emitted by the illumination unit (12) such that the light in an angular range between 80 ° and 100 ° on the surface to be illuminated (22) of the screen unit (12 ).

Image generating device (3) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the deflection unit (23) comprises a plurality of light-diffractive elements (24), which along at least one main extension direction (25) of the deflection unit (23) are arranged side by side.

Imaging device (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the image generating device (3) has an optical element (17) for collimating the light emitted by the illumination unit (12) and / or the light deflected by the deflection unit (23).

Image generating device (3) according to Claim 4 , characterized in that the deflection unit (23) is arranged behind the optical element (17) in a beam path of the light emitted by the illumination unit (12).

Image generating device (3) according to Claim 4 , characterized in that the deflection unit (23) is arranged in front of the optical element (17) in a beam path of the light emitted by the illumination unit (12).

Image generating device (3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the illumination unit (12) comprises a plurality of light-emitting diodes, which are arranged in a matrix-like manner.

A head-up display device (2) for a motor vehicle (1) with an image generating device (3) according to one of the preceding claims.

Head-up display device after Claim 8 , characterized in that the head-up display device (2) has an electronic device and the lighting unit (12) is arranged on a printed circuit board (15) of the electronic device.

Head-up display device (2) after Claim 8 or 9 , characterized in that the head-up display device (2) has a semi-transparent display element (7) and an optical device (5) for deflecting the image generated by the image generating device (3) on the display element (7).

Motor vehicle (1) with a head-up display device (2) according to one of Claims 8 to 10 ,