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Stand der Technik
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Aus der
EP 0 434 065 B1 ist eine Anzeige für ein Fahrzeug mit einer Windschutzscheibe bekannt, bei der ein Zirkularpolarisator zwischen einer abbildenden Linse und einem Kombinator vorgesehen ist. Das von einer Anzeige erzeugte linear polarisierte Licht wird zunächst durch einen ersten zirkularen Polarisationsfilter zirkular polarisiert und anschließend durch einen zweiten Polarisationsfilter wieder linear polarisiert. Durch die gewählte Anordnung kann zufällig polarisiertes Umgebungslicht einerseits nur teilweise in die Vorrichtung eindringen, andererseits wird durch die entsprechende Anordnung der verschiedenen Polarisatoren das eindringende Licht nach einer Reflexion im Inneren der Anordnung derart polarisiert, dass es bei einem Austritt aus der Anordnung durch den zirkularen Polarisationsfilter absorbiert wird. Hierdurch kann eine Störung einer Darstellung des virtuellen Bildes durch Umgebungslicht vermindert werden. Eine Erzeugung eines virtuellen Bildes erfolgt mit dem durch den zirkularen Polarisationsfilter hindurchtretenden, dann linear polarisierten Licht.
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Ferner ist aus der
DE 3 347 684 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Folien mit verbesserten optischen Eigenschaften bekannt. Hierbei wird zunächst durch Gießen oder Extrudieren eine optisch einachsige, doppelbrechende Kunststoff-Folie erzeugt. Hierbei wurde erkannt, dass die unter bestimmten Umständen ungewünschte Doppelbrechung durch eine Behandlung der Kunststofffolie beseitigt werden kann, so dass die Doppelbrechung aufgehoben oder kompensiert wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Eine erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Projektionsanzeigevorrichtung insbesondere für ein Fahrzeug geschaffen wird, bei der das mit der Projektionsanzeigevorrichtung erzeugte virtuelle Bild auch durch eine Sonnenbrille betrachtet werden kann, die einen linearen Polarisationsfilter aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass durch eine als eine Verzögerungsplatte ausgebildete Deckscheibe zwischen der Projektionseinrichtung und einer reflektierenden Fläche, auf der durch Einspiegelung letztendlich das virtuelle Bild in Richtung eines Betrachters umgelenkt wird, eine Projektion von elliptisch polarisiertem Licht erzeugt wird. Das elliptisch polarisierte Licht wird zwar auch teilweise von einem linearen Polarisationsfilter einer Sonnenbrille absorbiert. Allerdings ist für jeden Drehwinkel einer Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters gegenüber dem virtuellen Bild sichergestellt, dass ausreichend Licht zu einem Betrachter gelangt und somit die Anzeige für einen Betrachter ablesbar bleibt. Eine Absorption von lediglich linear polarisiertem Licht, das unter ungünstigen Umständen, abhängig von der Anordnung der linearen Polarisationsrichtung der Sonnenbrille zu den Polarisatoren einer Anzeige auch nahezu vollständig absorbiert werden kann, kann somit vermieden werden, so dass eine durchgängige Sichtbarkeit der Anzeige sichergestellt ist. Hierdurch ist es möglich, dass ein Fahrer die Anzeige auch mit einer Sonnenbrille benutzen kann, die linear polarisiert ist und ihm somit wichtige Informationen für das Führen eines Kraftfahrzeugs auch in einem solchen Fall dargestellt werden können. Da das elliptisch polarisierte Licht für einen Betrachter ohne Sonnenbrille mit Polarisationsfilter ohne weiteres sichtbar ist, wird eine Darstellung für einen solchen Betrachter durch die Maßnahme zugleich nicht negativ beeinflusst.
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Eine Anordnung einer Verzögerungsplatte in der Deckscheibe ist einfach möglich, da im Regelfall zum Schutz der dahinter angeordneten Projektionseinrichtung in irgendeiner Weise eine Abdeckung erforderlich ist. Eine Eigenschaft einer Verzögerungsplatte für eine solche Abdeckung kann auf einfache Weise durch eine entsprechend dargestellte, doppelbrechende Kunststofffolie realisiert werden. Eine genaue Ausrichtung der Polarisationsrichtung, d. h. eine exakte Definition der doppelbrechenden Wirkung der Folie ist dabei gegebenenfalls nicht erforderlich. Denn für eine Erkennung eines Bildes durch eine Sonnenbrille mit entsprechend linearen Polarisationsfiltern reicht es aus, das Licht elliptisch zu polarisieren und somit lediglich teilweise, beispielsweise zu 25 %, von einer rein linearen Polarisationsausrichtung abzuweichen.
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Aus den in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen und Weiterbildungen ergeben sich weitere Vorteile. So ist es vorteilhaft, die Deckscheibe aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Polycarbonat, auszubilden. Durch die Verwendung eines Kunststoffmaterials, das entsprechend extrudiert bzw. gespritzt ist, ist es möglich, eine Verzögerungsplatte auf einfache Weise zu realisieren. Denn bei einer solchen Herstellung einer Kunststofffolie ergibt sich unmittelbar eine ansonsten gegebenenfalls sogar ungewünschte doppelbrechende Wirkung aus dem Herstellungsprozess.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Deckscheibe aus einem extrudierten Kunststoffmaterial derart auszuschneiden oder auszustanzen, dass eine Seitenkante der so erzeugten Deckscheibe einen Winkel von 40 bis 50 Grad insbesondere von 45 Grad, zu der Extrusionsrichtung einschließt. Da durch die Extruierung eine entsprechende Beeinflussung der Polymer-Struktur der Kunststofffolie erreicht wird, wurde festgestellt, dass sich bei einem entsprechenden Verhalten der Seitenkante zu der Extrusionsrichtung eine in etwa zirkulare Polarisation von zuvor linear polarisiertem Licht ergibt. Hierdurch kann die Herstellung einer entsprechenden Verzögerungsplatte erleichtert werden. Zwar kann gegebenenfalls ein Nutzen durch ein entsprechend schräg versetztes Ausstanzen bzw. Ausschneiden nicht vollständig genutzt werden. Dies wird aber dadurch ausgeglichen, dass eine weitere Bearbeitung der somit erzeugten Deckscheibe nicht mehr erforderlich ist, da diese nach der Extrusion bereits eine entsprechende doppelbrechende Wirkung zur Erzeugung von elliptischem bzw. zirkular polarisierten Licht aufweist. Durch ein entsprechendes Walzen des Kunststoffmaterials vor dem Stanz- bzw. Schneidevorgang kann die doppelbrechende Wirkung positiv beeinflusst werden.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, einen oder mehrere lineare Polarisationsfilter im gesamten Strahlengang von einer Projektionseinrichtung bis zur reflektierenden Fläche, jeweils einschließlich, nur in oder an der Projektionseinrichtung selbst anzuordnen. Insbesondere bei der Verwendung von einer Flüssigkristallzelle ist es erforderlich, dass zur Erzeugung eines Hell-Dunkel-Bildes abhängig von der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallzelle vorzugsweise durch einen weiteren Polarisationsfilter zunächst linear polarisiertes Licht einer Hinterleuchtung durch die Flüssigkristallzelle ansteuerbar gedreht wird, so dass für einzelne Bildpunkte an dem weiteren linearen Polarisationsfilter das Licht entweder durchgelassen oder absorbiert wird. Weitere lineare Polarisationsfilter sind im anschließenden Strahlengang nicht mehr erforderlich. Vielmehr wird das linear polarisierte Licht, das von der Projektionseinrichtung, beispielsweise einer in der Projektionseinrichtung angeordneten Flüssigkristallzelle ausgeht, anschließend durch die Verzögerungsplatte in elliptisch polarisiertes Licht umgewandelt.
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Als Spezialfall des elliptisch polarisierten Lichtes ist es besonders vorteilhaft, wenn das durch die Verzögerungsplatte erzeugte Licht zirkular polarisiert wird. Hierdurch ist es bei einer Betrachtung mit einer Sonnenbrille möglich, dass unabhängig von einer Ausrichtung der Sonnenbrille zu der zirkularen Polarisationsrichtung eine gleichmäßige Helligkeit einer Bilddarstellung erreicht wird.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, die Deckscheibe direkt oder über ein Zwischenbauteil mit einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs zu kontaktieren. Somit ist es möglich, einen Bauraum, in dem die Projektionseinrichtung angeordnet ist, wirksam vor dem Eindringen von Staub oder Verschmutzung aus dem Fahrzeuginnenraum zu schützen und andererseits die gewünschte optische Wirkung darzustellen.
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Eine besonders einfache Darstellung eines virtuellen Bildes kann dadurch erreicht werden, dass im Fahrzeug eine reflektierende Fläche derart angeordnet ist, dass gegebenenfalls über einen Spiegel umgelenktes, von der Projektionseinrichtung ausgesendetes Licht durch die Deckscheibe hindurch auf eine reflektierende Fläche trifft. Die reflektierende Fläche kann eine Spiegelfläche sein. Ferner ist es auch möglich, dass die reflektierende Fläche eine teilverspiegelte Fläche ist, durch die auch ein dahinter befindliches Objekt sichtbar ist. Ferner ist es auch möglich, dass die reflektierende Fläche eine Glasscheibe ist, an der eine Reflexion eines Lichtstrahls erfolgt.
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Die reflektierende Fläche kann dabei in die Windschutzscheibe integriert sein oder die Windschutzscheibe selbst sein. Ferner ist es auch möglich, im Fahrzeuginnenraum eine zusätzliche, reflektierende Fläche anzubringen. Diese kann gegebenenfalls einfacher auf einen gewünschten Einfalls- und Reflexionswinkel des Lichts zur besseren Sichtbarkeit eines somit erzeugten virtuellen Bildes ausgerichtet werden.
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Entsprechende Vorteile ergeben sich für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Anzeige eines virtuellen Bildes in einem Kraftfahrzeug, bei dem das von der Projektionseinrichtung ausgesendete und durch die doppelbrechende Deckscheibe polarisierte Licht zur Reflexion an der reflektierenden Fläche weitergeleitet wird.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
- 2 ein Beispiel für ein Ausstanzen bzw. Ausschneiden einer doppelbrechenden Deckscheibe aus einer extrudierten Kunststoffplatte.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Insbesondere ist die Anwendung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug von Vorteil, bei der einem Fahrer Informationen über den Zustand eines Fahrzeugs und/oder über eine Fahrsituation in der Umgebung des Fahrzeugs dargestellt werden sollen. Eine solche Darstellung erfolgt vorteilhaft über ein für den Fahrer sichtbares virtuelles Bild.
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Im Gegensatz zu einem virtuellen Bild ist unter einem reellen Bild eine Darstellung zu verstehen, bei der eine Abbildung auf einer lichtstreuenden oder lichterzeugenden Fläche erfolgt und ein Betrachter das tatsächlich auf dieser Fläche erzeugte, reelle Bild wahrnehmen kann, das beispielsweise gerichtet oder Lambert'sch gestreut, beispielsweise von Partikeln auf einer Leinwand, aus verschiedenen Raumrichtungen für einen Betrachter unmittelbar wahrnehmbar ist. Auch bei einem sogenannten virtuellen Bild wird im Regelfall zunächst ein sogenanntes reelles Bild erzeugt. Das von dem reellen Bild ausgehende Licht wird über ein optisches System bestehend aus einer Optik und ein oder mehreren reflektierenden Flächen in Richtung eines Betrachters umgelenkt. Durch die entsprechende Faltung des Lichtweges erscheint das reelle Bild als virtuelles Bild für den Betrachter an einer anderen Stelle, als es im reellen Raum tatsächlich erzeugt wird. Durch die Faltung des Strahlengangs ist es auch möglich, einen größeren optischen Abstand zu dem Betrachter zu realisieren, als der tatsächliche Abstand zwischen der Erzeugungseinrichtung des reellen Bildes und dem Betrachter beträgt. Hierdurch wird es ermöglicht, ein virtuelles Bild zu erzeugen, das beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug aus der Betrachterrichtung vor der Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu schweben scheint, während das reelle Bild, das dem Betrachter durch die Optik und die Umlenkung dargestellt wird, sich tatsächlich in einer Projektionsanzeigevorrichtung in einer Instrumententafel des Fahrzeugs befindet.
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In der 1 ist eine Projektionsanzeigevorrichtung 1 zur Darstellung eines virtuellen Bildes in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Die Projektionsanzeigevorrichtung 1 weist eine in einem Bauraum 2 eines Gehäuses 3 der Projektionsanzeigevorrichtung 1 angeordnete Projektionseinrichtung 4 auf. Die Projektionseinrichtung 4 weist eine Hinterleuchtungseinrichtung 5 auf, die eine Flüssigkristallanzeige 6 hinterleuchtet. Die Flüssigkristallanzeige 6 besteht aus einem ersten linearen Polarisationsfilter 7, einem zweiten linearen Polarisationsfilter 8 und einer dazwischenliegenden Flüssigkristallzelle 9. Die Flüssigkristallzelle 9 weist einzelne Bildpunkte auf, so dass abhängig von Ansteuersignalen einer Ansteuereinheit 10 über die Ansteuerung einer so gebildeten Bildpunktmatrix der Flüssigkristallzelle 9 ein Bild erzeugt werden kann. Hierbei werden die einzelnen Bildpunkte der Flüssigkristallzellen hell bzw. dunkel angesteuert. Die hell- bzw. dunkel Ansteuerung erfolgt dadurch, dass zunächst das von der Lichtquelle 5 erzeugte Licht durch den ersten Polarisationsfilter 7 linear polarisiert wird. Abhängig von der Ansteuerung der einzelnen Bildpunkte der Flüssigkristallzelle 9 wird in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Flüssigkristalle in der Flüssigkristallzelle 9 die Polarisationsrichtung des Lichtes gedreht bzw. nicht gedreht. Der entsprechend angeordnete zweite Polarisationsfilter 8 absorbiert dann in einer ersten Ausführungsform die gedrehte Polarisationsrichtung, während er die umgedrehte Polarisationsrichtung hindurch lässt. Das aus der Oberfläche der Flüssigkristallanzeige 6 austretende Licht wird durch eine Projektionsoptik 11 gebündelt, wobei der Mittelstrahl 12 beispielhaft dargestellt ist. Das Licht wird auf einen Spiegel 13 gelenkt, der das Licht in Richtung einer Deckscheibe 14 umlenkt.
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Die Deckscheibe 14 ist aus einem Kunststoffmaterial gebildet, beispielsweise aus Polycarbonat. Die Deckscheibe ist dabei derart ausgeführt und angeordnet, dass sie eine doppelbrechende Funktion derart hat, dass sie als doppelbrechende Verzögerungsplatte fungiert. Das von dem zweiten Polarisationsfilter 8 der Flüssigkristallanzeige 6 durchgelassene Licht ist linear polarisiert. In Folge der doppelbrechenden Wirkung der Deckscheibe 14 wird das Licht elliptisch polarisiert, indem nämlich in Folge der Doppelbrechung aus dem linearen polarisierten Licht elliptisch polarisiertes bzw. bei einer entsprechenden Ausbildung der Verzögerungsplatte als sogenanntes Lambda-Viertel-Plättchen zirkular polarisiertes Licht erzeugt wird. Das zirkular polarisierte Licht tritt durch die Deckscheibe 14 hindurch und trifft auf eine reflektierende Fläche 15.
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In einer ersten Ausführungsform ist die reflektierende Fläche 15 die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs. In einer weiteren Ausführungsform kann die reflektierende Fläche 15 auch ein in die Windschutzscheibe oder ein auf die Windschutzscheibe aufgebrachtes Reflektorelement sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die reflektierende Fläche auch eine in den Fahrzeuginnenraum eingebrachte reflektierende Platte sein. Diese befindet sich also zwischen der Deckscheibe 14 und einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Gegebenenfalls ist es auch möglich, die Projektionseinrichtung anstelle an der Windschutzscheibe an einer anderen Seite des Fahrzeugs anzubringen.
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Ist die reflektierende Fläche als eine reflektierende Fläche im Fahrzeuginnenraum ausgebildet, die zusätzlich zu einer Windschutzscheibe im Fahrzeuginnenraum beabstandet zu der Windschutzscheibe angeordnet ist, also als ein sogenannter „Combiner“, dann trifft idealerweise das durch die Deckscheibe 14 hindurchtretende Licht in einem Winkel 16 zur Normalen 17 bezüglich der reflektierenden Fläche 15 auf die reflektierenden Fläche 15. Der Winkel 16 liegt hierbei idealerweise in einem Bereich zwischen 15° und 25°, insbesondere 20° bis 22°. In diesem Winkelbereich beträgt zwar der Reflexionskoeffizient sowohl für horizontales, als auch für vertikal polarisiertes Licht nach Beobachtung nur etwa 5 bis 7 %. Allerdings kann beobachtet werden, dass für beide Polarisationsrichtungen der Reflexionskoeffizient ungefähr gleich ist. Bei der Reflexion von zirkular bzw. elliptisch polarisiertem Licht ist dabei für beide Polarisationsrichtungen entsprechend keine besondere Abschwächung zueinander zu beobachten, so dass bei einer entsprechenden Auslegung der Helligkeit der Lichtquelle 5 zu einem Betrachter 18 eine ausreichende Lichtmenge an der reflektierenden Fläche 15 in Richtung eines Betrachters reflektiert werden kann, so dass der Betrachter ein virtuelles Bild wahrnehmen kann.
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Die reflektierende Fläche 15 ist nicht-streuend ausgeführt. Unter einer nicht streuenden Reflexion ist beispielsweise eine Reflexion an einer transparenten Fläche, insbesondere an einer Glasscheibe, zu verstehen, auf und in der keine Streuzentren vorgesehen sind. Insofern kann die reflektierende Fläche auch teiltransparent ausgeführt sein. Als Spezialfall ist eine spiegelnde Reflexion zu verstehen, bei der zusätzlich ein metallischer Reflektor an der Glasplatte angebracht ist. Im Wesentlichen erfolgt also an der reflektierenden Fläche 15 Reflexion bzw. Transmission, jedoch keine Lichtstreuung.
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Für einen Betrachter ist dann entlang des Mittelstrahls 12 dargestellt durch die virtuelle, gestrichpunktete Linie 19 ein in der Flüssigkristallanzeige 6 dargestelltes, reelles Bild als virtuelles Bild 20 vor der reflektierenden Fläche und damit idealerweise vor dem Fahrzeug zu sehen.
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Das durch die Deckscheibe 14 hindurchtretende und zu dem Betrachter 18 reflektierte Licht ist weiterhin zirkular polarisiert. Betrachtet nun der Betrachter 18 das eintreffende Licht durch eine Sonnenbrille, die einen linearen Polarisator aufweist, so findet nur eine begrenzte Absorption statt. Die Anzeige bleibt sichtbar. Da auch das Umgebungslicht durch die Sonnenbrille abgeschwächt wird, wird ein Betrachter bei einem Aufsetzen der Sonnenbrille kein signifikantes Absinken der Helligkeit der Projektionsanzeigevorrichtung gegenüber des Umgebungslichts feststellen können. Ein Betrachter, der keine Sonnenbrille trägt, kann das zirkular polarisierte Licht genauso wahrnehmen, wie unpolarisiertes oder linear polarisiertes Licht. Für ihn tritt keine optische Beeinträchtigung auf.
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Auch für die Verwendung einer Windschutzscheibe als reflektierende Fläche ist eine Wahl der Winkel zwischen auftreffendem Licht und reflektierender Fläche entsprechend dem Ausführungsbeispiel des „Combiners“ wünschenswert. Bei der Ausbildung der reflektierenden Fläche als Windschutzscheibe ist bedingt durch die aerodynamische Ausgestaltung der Windschutzscheibe für den Fahrbetrieb, jedoch eine entsprechende, ideale Ausrichtung für optische Zwecke oftmals nicht darstellbar. Deshalb werden bei der Verwendung einer Windschutzscheibe als reflektierende Fläche 15, auch Winkel 16 für den Lichteintritt zur Normalen 17 auf die reflektierende Fläche 15 in einem Bereich von 45° bis 65° beobachtet. Hierbei kommt es für vertikal polarisiertes Licht zu einer geringen Reflexion, während das horizontal polarisierte Licht zu 10 bis 20 % mit zunehmendem Winkel reflektiert wird. Die hohe Transmission des vertikal polarisierten Lichtes kann somit durch eine hohe Reflexion des horizontal polarisierten Anteils ausgeglichen werden, so dass eine ausreichende Lichtmenge reflektiert wird. So kann unabhängig von einer Ausrichtung des Polarisators der Flüssigkristallanzeige 6 sichergestellt werden, dass ausreichend Licht in Richtung eines Betrachters umgelenkt wird. Gegebenenfalls ist die Helligkeit der Lichtquelle 5 zu erhöhen, um eine ausreichende Helligkeit für einen Träger Einer linear polarisierten Sonnenbrille zu erhalten.
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Der optische Aufbau gemäß der 1 ist lediglich beispielhaft dargestellt. Statt des Spiegels 13 können noch mehrere Spiegel zum Falten des Strahlengangs vorgesehen sein. Statt der Flüssigkristallzelle 6 ist es auch möglich, dass Bild auf andere Weise zu erzeugen, beispielsweise durch eine OLED-Anzeige oder durch eine Lichtprojektion auf eine reflektierende Fläche zur Erzeugung eines reellen Bildes.
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Die Flüssigkristallanzeige 6 wird von der Ansteuereinheit 10 in Abhängigkeit von einer Recheneinrichtung 21 angesteuert. Die Recheneinrichtung 21 greift auf einen Fahrzeugdatenbus 22 zu, an den mehrere Sensoren angeschlossen sind, beispielsweise ein Geschwindigkeitssensor 23 und/oder ein Abstandssensor 24. Somit kann beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit oder ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug von der Recheneinrichtung 21 ausgewertet werden und eine entsprechende Bilddarstellung von der Recheneinrichtung 21 an die Ansteuereinheit 10 gegeben werden, so dass diese entsprechend die Flüssigkristallanzeige 6 ansteuert.
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Die Deckscheibe 14 ist vorzugsweise dicht mit dem Gehäuse 3 der Projektionsanzeigevorrichtung 1 verbunden, so dass diese gegenüber einem Fahrzeuginnenraum 25 abgeschlossen wird. Damit wird vermieden, dass Staub oder Flüssigkeiten in den Bauraum 2 der Projektionsanzeigevorrichtung 1 eindringen können. Die Projektionsanzeigevorrichtung 1 ist dabei bevorzugt in eine Instrumententafel 26 des Fahrzeugs eingebaut. In einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, die Deckscheibe 14 mit der Instrumententafel des Fahrzeugs zu verbinden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies über das Gehäuse 3 als Zwischenbauteil.
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In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Ausstanzen bzw. Ausschneiden von Deckscheiben 14 aus einer Folie 30 dargestellt. Die Folie 30 ist in Pfeilrichtung 31 extrudiert worden. Die Funktion der Doppelbrechung kommt dadurch zustande, dass durch Spannungen im Material, die sich bei einem mechanischen Herstellungsprozess wie z. B. Walzen, Ziehen, Extrudieren ergeben, es zu lokalen Brechungsindex-Änderungen kommt. Hierdurch wird das Kunststoffmaterial doppelbrechend. In einem solchen Material wird ein einfallender Lichtstrahl in einen ordentlichen und einen außerordentlichen Strahl aufgeteilt, wobei die Polarisationsrichtungen dieser beiden Strahlen senkrecht zueinander stehen.
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Zur einfachen Erzeugung einer Verzögerungsplatte wird eine entsprechende Stanz- oder Ausschneiderichtung der Deckscheibe in Bezug auf die Extrusions- oder Walzrichtung gewählt, wie in der 2 dargestellt. Mindestens eine der Seitenkanten 32, 33 der vorzugsweise rechteckig ausgeführten Deckscheibe 14 weisen einen Winkel von 40° bis 50°, insbesondere 45° zu der Extrusionsrichtung 31 auf. Es hat sich gezeigt, dass bei einem derartigen Ausschneiden oder Ausstanzen von Deckscheiben aus der Kunststofffolie die erhaltenen Deckscheiben 14 derart doppelbrechend sind, dass sie als Verzögerungsplatten derart wirken, dass sie aus linear polarisiertem Licht elliptisch polarisiertes Licht und gegebenenfalls zirkular polarisiertes Licht erzeugen. Ein Umfang der doppelbrechenden Wirkung ist dabei vom Material und von der Dicke abhängig. Da jedoch für die gewünschte Anwendung bereits eine leichte elliptische Polarisation des Lichts ausreicht, um eine ausreichende Menge von Licht zu einem Betrachter durchzulassen, kommt es auf eine exakte, genauere Reproduzierbarkeit des doppelbrechenden Effektes nicht an. Entsprechend können recht hohe Toleranzen bei der Auswahl der Folien realisiert werden.
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Die Dicke einer Kunststofffolie, insbesondere aus Polycarbonat, beträgt 100 - 600 Mikrometer, insbesondere 350-400 Mikrometer. Bei einer zu dünnen Folie ist eine mechanische Stabilität nicht gewährleistet, während bei einer zu dicken Folie ein Einbau in gebogenem Zustand gegebenenfalls zu Deformationen der Folie im Randbereich führen könnte. Insbesondere derartige Folien aus Polycarbonat zeigen eine gute Doppelbrechung für den Verwendungszweck.
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Im Gegensatz zu einer üblichen Herstellung, bei der die Seitenkanten der Deckscheibe senkrecht oder parallel zu Seitenkanten der Folie ausgerichtet werden, kann zwar bei der Ausstanzrichtung gemäß der 2 nicht die gesamte Folie genutzt werden, jedoch ist eine gewünschte optische Verzögerungswirkung ohne weitere Bearbeitungsschritte darstellbar.
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In der 2 sind gepunktet diejenigen Linien dargestellt, an der ein Ausschneiden bzw. Ausstanzen erfolgt. Die von den gepunkteten Linien umschlossenen Bereiche bilden dann die Deckscheiben zur weiteren Verwendung in der Projektionsanzeigevorrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0434065 B1 [0001]
- DE 3347684 A1 [0002]
