DE102017118365A1

DE102017118365A1 - Head-up Display mit mehreren optionalen Filtern für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017118365A1
Application number: DE102017118365.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kuntze; Karl Simonis
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2037-08-12
Also published as: DE102017118365B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung (12) als Head-up Display für ein Fahrzeug (10) mit einer Bilderzeugungseinrichtung (14), die ausgeführt ist, Licht (16) zur Darstellung eines virtuellen Bildes (38) beziehungsweise einer virtuellen Anzeige (38) abzustrahlen, und einer Optikeinrichtung (18), die ausgeführt ist, das von der Bilderzeugungseinrichtung (14) abgestrahlte Licht (16) auf ein Anzeigeelement (26) zu projizieren, wobei die Anzeigevorrichtung (12) eine Filtervorrichtung (60) mit einer Mehrzahl optischer Filter (62) umfasst, und jeder Filter (62) individuell zwischen einer Lagerposition, in welcher der Filter (62) außerhalb eines Wegs des von der Bilderzeugungseinrichtung (14) abgestrahlten Lichts (16) positioniert ist, und einer Filterposition, in welcher der Filter (62) im Weg des von der Bilderzeugungseinrichtung (14) abgestrahlten Lichts (16) positioniert ist, bewegbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug (10) mit einer obigen Anzeigevorrichtung (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung als Head-up Display für ein Fahrzeug mit einer Bilderzeugungseinrichtung, die ausgeführt ist, Licht zur Darstellung eines virtuellen Bildes beziehungsweise einer virtuellen Anzeige abzustrahlen, und einer Optikeinrichtung, die ausgeführt ist, das von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlte Licht auf ein Anzeigeelement zu projizieren.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer obigen Anzeigevorrichtung.
Es sind verschiedene Anzeigevorrichtungen für Fahrzeuge bekannt, die insbesondere als Head-up Displays (HUD) bekannt sind. Gelegentlich werden derartige Anzeigevorrichtungen auch als Kopf-oben-Anzeigevorrichtungen bezeichnet, wobei die englische Bezeichnung auch in der deutschen Sprache Einzug gefunden hat.
Eine derartige Anzeigevorrichtung umfasst üblicherweise eine Bilderzeugungseinrichtung, mit der Licht abgestrahlt werden kann. Ferner umfasst die Anzeigevorrichtung eine Optikeinrichtung, welche beispielsweise einen oder mehrere Spiegel umfassen kann. Mit der Optikeinrichtung kann das von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlte Licht auf ein Anzeigeelement projiziert werden. Das Anzeigeelement weist eine semitransparente Spiegelfläche auf. Diese semitransparente Spiegelfläche kann beispielsweise durch einen Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Ferner sind Anzeigevorrichtungen bekannt, die einen sogenannten Combinerspiegel beziehungsweise Kombinierspiegel aufweisen, der die semitransparente Spiegelfläche umfasst. Durch eine Überlagerung der auf den Spiegel projizierten Information, welche von diesem reflektiert wird, mit einer durch den Spiegel hindurch scheinenden Information aus einer hinter dem Spiegel gelegenen Umgebung kann somit ein virtuelles Bild beziehungsweise eine virtuelle Anzeige bereitgestellt werden.
Derartige Anzeigevorrichtungen werden üblicherweise in einem Innenraum des Fahrzeugs montiert. Die virtuelle Anzeige wird üblicherweise in einer sogenannten Eyebox für einen Fahrzeugführer erzeugt. Die Eyebox beschreibt einen Bereich in dem Innenraum des Fahrzeugs, in dem sich die Augen des Fahrzeugführers befinden müssen, um das virtuelle Bild beziehungsweise die virtuelle Anzeige der Anzeigevorrichtung sehen zu können. Bei einer Bewegung der Augen aus der Eyebox hinaus, kann der Fahrzeugführer das virtuelle Bild beziehungsweise die virtuelle Anzeige nicht mehr wahrnehmen.
Diese Anzeigevorrichtungen umfassen in der Bilderzeugungseinrichtung üblicherweise Bildschirme oder elektronische Displays, beispielsweise TFT-Displays, als Bildquelle. Diese TFT-Displays sind aufgebaut aus Flüssigkristallen zwischen Glasplatten, die auf der Vorder- und Rückseite mit Polarisatoren versehen sind. Die Polarisatoren haben häufig eine maximale Betriebstemperatur von nur 80-95°C. Bei einem Betrieb oberhalb dieser maximalen Betriebstemperatur werden die Polarisatoren dauerhaft beschädigt, und es kommt zum Funktionsausfall der Bilderzeugungseinrichtung. Solch eine thermische Überlastung kann unter ungünstigen Umständen beispielsweise durch eine Fokussierung von Sonnenlicht über einen Vergrößerungsspiegel auf den Bildschirm entstehen. Auch bei Bildschirmen anderer Bauart kann es bei einer thermischen Überlastung zu Beschädigungen kommen.
Heutige HUDs werden typischerweise durch Kaltlichtspiegel und/oder durch zusätzliche Polarisatoren vor äußerer Sonneneinstrahlung geschützt, bzw. die Energie der Sonneneinstrahlung wird minimiert. Allerdings kommen Situationen mit Sonnenständen, die zu einer kritischen Erwärmung des Displays führen können, nur selten vor. Entsprechend wird bei allen anderen Situationen, die unkritisch für das Display sind, eine Leistung des HUD beispielsweise durch die Verwendung zusätzlicher Polarisatoren reduziert. Die Leistung des HUD betrifft beispielsweise eine Leuchtdichte oder eine Farbe.
Weiterhin wird der zusätzliche Polarisator aus Kostengründen oft auf das Deckglas laminiert. Dies wird aber von verschiedenen Fahrzeugherstellern nicht akzeptiert.
Auch werden heutzutage zunehmend Sonnenbrillen mit polarisierenden Gläsern verwendet. Auch die Sichtbarkeit des HUDs mit polarisierenden Sonnenbrillen erfordert Lösungen, welche die optische Leistung des HUDs für die überwiegenden Fälle des Betrachtens, nämlich ein Betrachten ohne polarisierende Sonnenbrille, nicht reduzieren.
Um die Sichtbarkeit des HUDs mit einer polarisierenden Sonnenbrille zu ermöglichen, müssen Änderungen der Lichtpolarisation vorgenommen werden, z.B. eine zirkulare Polarisation. Entsprechend geht darum, s- und p-polarisierte Lichtzustände mit der Bilderzeugungseinrichtung zu erzeugen.
Für ein HUD wird s-polarisiertes Licht benötigt, um eine maximale Fresnel-Reflexion an der Windschutzscheibe zu erzeugen. Die maximale Fresnel-Reflexion liegt typischerweise bei 20-25%. Für polarisierende Sonnenbrillen wird aber genau diese, an der Windschutzscheibe reflektierte, Polarisation absorbiert, so dass das virtuelle Bild oder die virtuelle Anzeige für den Fahrzeugführer beim Tragen einer polarisierenden Sonnenbrille nicht sichtbar ist.
Erzeugt man nun andere Polarisationszustände als s-polarisiertes Licht, z.B. Licht mit einer p-Polarisation oder mit einer zirkularen Polarisation, wird das Licht an der Windschutzscheibe nur noch schwach reflektiert. Dem Fahrzeugführer ohne polarisierende Sonnenbrille steht nun nur noch eine geringe Leistung, insbesondere eine geringere Helligkeit des HUDs, zur Verfügung. Hier ist es schwierig, für beide Fälle dem Fahrzeugführer eine gewünschte Sichtbarkeit des virtuellen Bildes oder der virtuellen Anzeige des HUDs zu ermöglichen. Bei einer festen Installation einer solchen Lösung ist das HUD also immer ineffizient, obwohl die Filter für ihre jeweilige Aufgabe gute Ergebnisse liefern.
Um eine gewünschte Leistung des HUDs sicherzustellen kann es daher erforderlich sein, zusätzliche Maßnahmen durchzuführen, wie beispielsweise eine Verwendung einer verstärkten Hintergrundbeleuchtung oder einer verbesserten Kühlung. Dies ist aber kostenintensiv und kann aufgrund von Bauraumvorgaben, einem erhöhten Energieverbrauch, oder einer erhöhten Wärmeerzeugung unerwünscht oder sogar ausgeschlossen sein.
In diesem Zusammenhang ist beispielsweise aus der DE 10 2014 214 946 A1 eine Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine bildgebende Einheit zur Erzeugung darzustellender Bildinhalte, eine Abbildungsoptik zur Beeinflussung von der bildgebenden Einheit emittierten Strahlenbündeln in einem Strahlengang und zur Projektion der Strahlenbündel über eine Windschutzscheibe oder einen Combiner in ein Sichtfeld eines Fahrers oder anderer Fahrzeuginsassen zur Erzeugung eines virtuellen Bildes, sowie ein optisches Filter. Das optische Filter ist zur Verringerung eines Wärmeeintrags durch Sonnenlicht auf die bildgebende Einheit in dem Strahlengang angeordnet und derart selektiv transmissiv, dass die Transmission von Sonnenlicht verringert wird.
Die DE 10 2011 014145 A1 betrifft ein Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug, mit einer Bilderzeugungseinrichtung, von der Strahlenbündel eines Bildes durch einen lichtausgangsseitig auf der Bilderzeugungseinrichtung angeordneten Polarisator linear polarisiert über eine Abbildungsoptik zu einer Windschutzscheibe geleitet und von der Windschutzscheibe in Richtung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs gelenkt werden. Im Strahlengang des Strahlenbündels zwischen der Bilderzeugungseinrichtung und der Windschutzscheibe ist ein reflektierender Linearpolarisator angeordnet, dessen Polarisationsrichtung der Polarisationsrichtung des von der Bilderzeugungseinrichtung ausgestrahlten Strahlenbündels entspricht und der auf dem Strahlengang von der Windschutzscheibe zur Bilderzeugungseinrichtung strahlendes Licht anderer Polarisation reflektiert.
Aus der DE 10 2011 105 689 A1 sind eine Anzeigevorrichtung mit einem Flüssigkristalldisplay, bei der es sich beispielsweise um ein Head-up-Display handeln kann, sowie ein Verfahren zum Schützen des Flüssigkristalldisplays bekannt. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Flüssigkristalldisplay zum Wiedergeben eines Bildes, ein Sensorsystem zum Ermitteln einer Beleuchtungsstärke einer einfallenden optischen Strahlung und zum Bestimmen eines aktuellen Sonnenstands relativ zu dem Flüssigkristalldisplay, eine verstellbare Abschattungsvorrichtung zum Schützen des Flüssigkristalldisplays vor der einfallenden optischen Strahlung, sowie eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, zu prüfen, ob die von dem Sensorsystem ermittelte Beleuchtungsstärke oberhalb eines vorgegebenen Sehwellwerts liegt und ob der aktuelle Sonnenstand in einen vorgegebenen Winkelbereich fällt, und abhängig von einem Ergebnis dieser Prüfung die Abschattungsvorrichtung so anzusteuern, dass sie einen Strahlengang eines auf das Flüssigkristalldisplay fallenden Teils der optischen Strahlung unterbricht.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung als Head-up Display für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer obigen Anzeigevorrichtung anzugeben, die eine hohe Leistung der Anzeigevorrichtung ermöglichen, kostengünstig zu realisieren sind, und einen geringen Energieverbrauch sowie eine geringe Wärmeerzeugung aufweisen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit eine Anzeigevorrichtung als Head-up Display für ein Fahrzeug angegeben mit einer Bilderzeugungseinrichtung, die ausgeführt ist, Licht zur Darstellung eines virtuellen Bildes beziehungsweise einer virtuellen Anzeige abzustrahlen, und einer Optikeinrichtung, die ausgeführt ist, das von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlte Licht auf ein Anzeigeelement zu projizieren, wobei die Anzeigevorrichtung eine Filtervorrichtung mit einer Mehrzahl optischer Filter umfasst, und jeder Filter individuell zwischen einer Lagerposition, in welcher der Filter außerhalb eines Wegs des von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlten Lichts positioniert ist, und einer Filterposition, in welcher der Filter im Weg des von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlten Lichts positioniert ist, bewegbar ist.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrzeug mit einer obigen Anzeigevorrichtung angegeben.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, dass die Anzeigevorrichtung eine Filtervorrichtung mit einer Mehrzahl Filter aufweist, und die Filter nach Bedarf im Lichtweg des von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlten Lichts angeordnet werden können. Die einzelnen Filter können dabei für verschiedene Anwendungsfälle ausgeführt sein. Da bei der Verwendung eines Filters für eine bestimmte Anwendung stets eine Leistungsverschlechterung der Anzeigevorrichtung für andere Anwendungen auftritt, kann eine permanente Leistungsverschlechterung für die anderen Anwendungen vermieden werden.
Durch die nach Bedarf verwendbaren Filter kann eine gewünschte Leistung der Anzeigevorrichtung für bestimmte Anwendungen durch die Verwendung des entsprechenden Filters sichergestellt werden, ohne dass zusätzliche, permanente Maßnahmen durchzuführen wären. Eine verstärkte Hintergrundbeleuchtung wie auch eine verstärkte Kühlung sind nicht erforderlich, so dass die vorgeschlagene Lösung kostengünstig umgesetzt werden kann. Die Filter können an prinzipiell verschiedenen Positionen im Weg des von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlten Lichts angeordnet werden, so dass Bauraumvorgaben eingehalten werden können. Ein erhöhter Energieverbrauch oder eine erhöhte Wärmeerzeugung durch die Anzeigevorrichtung können vermieden werden.
Das Anzeigeelement kann beispielsweise durch einen Bereich einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Das Anzeigeelement umfasst vorzugsweise eine semitransparente Spiegelfläche. Durch eine Überlagerung von auf den Spiegel projizierten Informationen, welche von diesem reflektiert werden, zusammen mit einer durch den Spiegel hindurch scheinenden Information aus einer hinter dem Spiegel gelegenen Umgebung, kann somit ein virtuelles Bild beziehungsweise eine virtuelle Anzeige bereitgestellt werden. Die semitransparente Spiegelfläche kann durch eine Anordnung des Anzeigeelements mit entsprechenden Winkeln zu dem von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlten Licht und von Licht der durch den Spiegel hindurch scheinenden Information erzielt werden.
Die Darstellung eines virtuellen Bildes beziehungsweise einer virtuellen Anzeige betrifft eine Projektion von Informationen für einen Fahrzeugführer. Die Informationen können das Fahrzeug selber betreffen, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit, Fahrzeugstatusinformationen, beispielsweise einen Füllstand eines Kraftstoffbehälters oder eine Information über eine geöffnete Tür, Streckeninformationen, beispielsweise Routeninformationen, Hindernisse, aktuelle Verbote oder Gebote zum Führen des Fahrzeugs, oder auch - im Stand - Multimediainformationen zur Unterhaltung oder Information des Fahrzeugführers. Die Informationen werden von der Bilderzeugungseinrichtung mit dem Licht abgestrahlt.
Die Optikeinrichtung kann eine beliebige optische Einrichtung sein, um das von der Bilderzeugungseinrichtung abgestrahlte Licht auf das Anzeigeelement zu projizieren, beispielsweise mit Spiegeln und/oder Linsen.
Die Filtervorrichtung ist insgesamt als Vorrichtung ausgeführt, kann aber in verschiedenen, unabhängigen Teilvorrichtungen ausgeführt sein. Die einzelnen Filter können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Es sind verschiedene Bewegungen möglich, um die einzelnen Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition zu bewegen. Dabei kann jeder Filter prinzipiell unabhängig und auf eine individuelle Weise bewegt werden. Die Filter umfassen eine Mehrzahl aus einer Gruppe umfassend verschiedene Arten von Polarisatoren, beispielsweise einen linearen oder einen zirkularen Polarisator, verschiedene Verzögerungsfilter, beispielsweise als λ/4 Verzögerungsplatte, oder andere.
Die Filtervorrichtung kann manuell betätigbar sein, um die Filter zwischen der Filterposition und der Lagerposition zu bewegen. Alternativ kann die Betätigung der Filtervorrichtung beispielsweise durch einen Schalter oder ein anderes Betätigungselement erfolgen, wobei die einzelnen Filter ausgehend von einer Betätigung des Betätigungselements automatisch zwischen der Filterposition und der Lagerposition bewegt werden. Weiter alternativ kann die Betätigung der Filtervorrichtung vollautomatisch erfolgen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Filtervorrichtung eine Filtervorhaltevorrichtung, wobei die Filter in der Lagerposition in der Filtervorhaltevorrichtung positioniert sind. Die Filtervorhaltevorrichtung kann beispielsweise als Filterkassette oder Filtermagazin ausgeführt sein. In der Lagerposition können die Filter somit gemeinsam positioniert werden. Dies erleichtert die Handhabung bei der Montage. Außerdem ist auch ein einfacher Austausch der Filter möglich, indem lediglich die Filtervorhaltevorrichtung entnommen werden muss, und nicht jeder Filter einzeln. In der Filtervorhaltevorrichtung sind die Filter für Beschädigung und Verschmutzung geschützt. Dazu weist die Filtervorhaltevorrichtung vorzugsweise ein Gehäuse auf, in dem die Filter in der Lagerposition positioniert sind.
Alternativ können die optischen Filter auch ohne spezielle Filtervorhaltevorrichtung in der Lagerposition gemeinsam positioniert werden, beispielsweise nebeneinander oder übereinander.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtervorhaltevorrichtung an der Bilderzeugungseinrichtung angebracht. Durch die Anbringung der Filtervorhaltevorrichtung an der Bilderzeugungseinrichtung wird eine kompakte Einheit gebildet, die beispielsweise als Baugruppe einfach in dem Fahrzeug montiert werden kann. Die Montage der Anzeigevorrichtung wird gegenüber bekannten Anzeigevorrichtungen ohne Filtervorrichtung nicht aufwendiger. Die Filtervorhaltevorrichtung kann prinzipiell beliebig unterhalb, oberhalb oder seitlich an der Bilderzeugungseinrichtung montiert sein.
Alternativ können die optischen Filter auch ohne spezielle Filtervorhaltevorrichtung in der Lagerposition in einem Bereich neben, unter, oder über der Bilderzeugungseinrichtung positioniert werden. Auch können einzelne Filter in ihrer Lagerposition an verschiedenen Seiten der Bilderzeugungseinrichtung angeordnet sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Filtervorrichtung eine Antriebseinheit auf, die ausgeführt ist, einen Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition zu bewegen. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise als mechatronische Antriebseinheit ausgeführt. Die Antriebseinheit kann selektiv jeweils einen Filter auswählen und gleichzeitig zwischen dessen jeweiliger Lagerposition und der Filterposition bewegen. Mehrere Filter können nacheinander bewegt werden, wobei eine Mehrzahl Filter gemeinsam in jeder der beiden Positionen, d.h. der Lagerposition und der Filterposition, positioniert sein kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Filtervorrichtung eine Mehrzahl Antriebseinheiten auf, die ausgeführt sind, einen Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition zu bewegen, wobei jedem Filter eine Antriebseinheit zugeordnet ist. Die Antriebseinheiten sind vorzugsweise als mechatronische Antriebseinheiten ausgeführt. Durch die Mehrzahl Antriebseinheiten können mehrere Filter gleichzeitig und unabhängig voneinander bewegt werden. Eine Mehrzahl Filter kann gleichzeitig in jeder der beiden Positionen, d.h. der Lagerposition und der Filterposition, positioniert sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Filter individuell verschwenkbar gelagert, und der wenigstens eine Filter ist mit einer Verschwenkbewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar. Entsprechend ist der Filter entlang einer seiner Seitenkanten als Drehachse verschwenkbar gelagert, wobei die Verschwenkbewegung um diese Drehachse erfolgt.
Vorzugsweise sind alle Filter individuell verschwenkbar gelagert und mit einer Verschwenkbewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Filter individuell drehbar gelagert, und der wenigstens eine Filter ist mit einer Drehbewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar. Entsprechend ist der Filter an einem Drehpunkt gelagert, wobei die Drehung um diesen Drehpunkt erfolgt. Prinzipiell können auch mehrere Filter in einer Scheibe angeordnet und gemeinsam drehbar sein, wobei die Filterposition beispielsweise durch ein Winkelsegment entlang der Drehrichtung der Scheibe definiert sein kann.
Vorzugsweise sind alle Filter individuell drehbar gelagert und mit einer Drehbewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Filter individuell linear verschiebbar gelagert, und der wenigstens eine Filter ist mit einer linearen Verschiebung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar.
Vorzugsweise sind alle Filter individuell linear verschiebbar gelagert und mit einer linearen Verschiebung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar.
Weiter bevorzugt ist wenigstens ein Filter mit einer kombinierten Bewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar. Die Bewegung kann also sowohl eine Verschwenkbewegung, eine Drehbewegung, und eine lineare Verschiebung umfassen. Die Filtervorrichtung weist vorzugsweise eine Kulissenführung zur Realisierung der Bewegung auf. Somit kann eine große Anzahl von Freiheitsgraden bei der Bewegung des einzelnen Filters realisiert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Anzeigevorrichtung wenigstens eine Sensoreinrichtung auf, oder der Anzeigevorrichtung ist wenigstens eine Sensoreinrichtung zugeordnet, wobei mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung eine Bedingung für ein Bewegen von wenigstens einem Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition erfassbar ist, und die Anzeigevorrichtung ist ausgeführt, den wenigstens einen Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig von der erfassten Bedingung zu bewegen. Dadurch kann die Verwendung der einzelnen Filter in der Filterposition automatisiert werden, so dass die Betätigung der Filtervorrichtung vollautomatisch erfolgt, um die Filter zwischen der Filterposition und der Lagerposition zu bewegen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die wenigstens eine Sensoreinrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Sonneneinstrahlung, und die Anzeigevorrichtung ist ausgeführt, den wenigstens einen Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig von der erfassten Sonneneinstrahlung zu bewegen. Dabei können auch abhängig von der erfassten Sonneneinstrahlung verschiedene Filter verwendet werden, beispielsweise ein Filter für eine mittlere und ein Filter für eine hohe Sonneneinstrahlung, so dass eine Leistung der Anzeigevorrichtung bei mittlerer Sonneneinstrahlung nur wenig reduziert wird. Entsprechend muss der Fahrzeugführer nicht selber einen gewünschten Filter auswählen, sondern dies wird automatisch von der Anzeigevorrichtung erledigt. Der Sensor kann beispielsweise als Helligkeitssensor ausgeführt sein. Auch eine indirekte Erfassung der Sonneneinstrahlung durch eine Erfassung einer Temperatur, beispielsweise auf oder an dem Display, ist möglich. Alternativ oder zusätzlich können mit einem GPS-Empfänger Sonnenstände erfasst werden. Weiter alternativ oder zusätzlich können Informationen zur Sonneneinstrahlung basierend auf Positionsinformationen des Fahrzeugs von einem Server empfangen werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine Sensoreinrichtung eine Kamera zur Erfassung eines Fahrzeugführers und eine Bildverarbeitungseinheit auf, wobei die Bildverarbeitungseinheit ausgeführt ist zu erkennen, ob der Fahrzeugführer eine Sonnenbrille trägt, und die Anzeigevorrichtung ist ausgeführt, den wenigstens einen Filter zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig davon, ob der Fahrzeugführer eine Sonnenbrille trägt, zu bewegen. Dabei wird vorzugsweise der Filter unter der Annahme ausgewählt, dass die Sonnenbrille polarisierende Gläser aufweist, da die polarisierenden Gläser zunehmende Verbreitung finden. Entsprechend muss der Fahrzeugführer nicht selber einen gewünschten Filter auswählen, sondern die Auswahl wird automatisch von der Anzeigevorrichtung erledigt. Entsprechende Kameras und Bildverarbeitungseinheiten sind beispielsweise zur Überwachung des Fahrzeugführers als Müdigkeitssensor oder auch als Sensor zur Verfolgung einer Augenbewegung des Fahrzeugführers verbreitet, so dass diese Sensoreinheiten mit geringem Aufwand eine zusätzliche Verwendung für die Anzeigevorrichtung erfahren können. Dadurch kann die Anzeigevorrichtung mit nur geringen Materialkosten bereitgestellt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung mit dem Anzeigeelement ausgeführt. Das Anzeigeelement ist dabei üblicherweise klappbar, verschwenkbar, linear verschiebbar, oder ähnliches, gehalten, um es bei Nichtbenutzung unsichtbar gelagert zu werden, beispielsweise in einem Armaturenbrett. Das Anzeigeelement weist vorzugsweise eine semitransparente Spiegelfläche auf. Das Anzeigeelement kann beispielsweise als ein sogenannter Combinerspiegel beziehungsweise Kombinierspiegel ausgeführt sein, der die semitransparente Spiegelfläche umfasst.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragebar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
Es zeigt

1 eine ausschnittsweise, schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Anzeigevorrichtung zur Projektion auf einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer teilweise freigeschnittenen Seitenansicht,
2 eine ausschnittsweise, schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Anzeigevorrichtung zur Projektion auf einem Combinerspiegel der Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer teilweise freigeschnittenen Seitenansicht,
3 eine schematische Darstellung einer Bilderzeugungseinrichtung mit daran angebrachter Filtervorrichtung mit zwei Filtern gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer seitlichen Ansicht,
4 eine schematische Darstellung eines TFT-Displays der Bilderzeugungseinrichtung mit einer Filtervorrichtung mit zwei verschwenkbaren Filtern gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer seitlichen Ansicht,
5 eine schematische Darstellung eines TFT-Displays der Bilderzeugungseinrichtung mit einer Filtervorrichtung mit zwei drehbaren Filtern gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Frontansicht,
6 eine schematische Darstellung eines TFT-Displays der Bilderzeugungseinrichtung mit einer Filtervorrichtung mit verschwenkbaren Filtern und einem Helligkeitssensor gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer seitlichen Ansicht, und
7 eine schematische Darstellung eines TFT-Displays der Bilderzeugungseinrichtung mit einer Filtervorrichtung mit verschwenkbaren Filtern und einer Kamera gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer seitlichen Ansicht.

Die 1 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung eines Fahrzeugs 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 10 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Anzeigevorrichtung 12. Die Anzeigevorrichtung 12 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Head-up Display, das gelegentlich auch als Kopf-oben-Anzeigevorrichtung bezeichnet wird, ausgeführt.
Die Anzeigevorrichtung 12 umfasst eine Bilderzeugungseinrichtung 14. Von der Bilderzeugungseinrichtung 14 kann Licht 16 abgestrahlt werden. Insbesondere kann mit der Bilderzeugungseinrichtung 14 eine Anzeige beziehungsweise ein Bild bereitgestellt werden. Die Bilderzeugungseinrichtung 14 kann beispielsweise einen entsprechenden Bildschirm 46 aufweisen, der nachstehend im Detail beschrieben ist, und mit dem die Anzeige beziehungsweise das Bild bereitgestellt werden kann beziehungsweise mit dem das Licht 16 abgestrahlt werden kann.
Darüber hinaus umfasst die Anzeigevorrichtung 12 eine Optikeinrichtung 18. Die Optikeinrichtung 18 umfasst in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ersten Spiegel 20 und einen zweiten Spiegel 22. Das von der Bilderzeugungseinrichtung 14 abgestrahlte Licht 16 trifft zunächst auf den ersten Spiegel 20, und wird von dort auf den zweiten Spiegel 22 reflektiert. Die Optikeinrichtung 18 kann in einer alternativen Ausführungsform weitere optische Elemente wie Spiegel, Linsen und/oder Filter umfassen. Die Bilderzeugungseinrichtung 14 und die Optikeinrichtung 18 sind vorliegend innerhalb eines hier nur angedeuteten Armaturenbretts 24 des Fahrzeugs 10 angeordnet.
Das Licht 16, das von der Bilderzeugungseinrichtung 14 abgestrahlt wird, wird von dem zweiten Spiegel 22 der Optikeinrichtung 18 auf ein Anzeigeelement 26 projiziert. Das Anzeigeelement 26 ist vorliegend durch einen Teil einer Windschutzscheibe 28 des Fahrzeugs 10 gebildet. Das Anzeigeelement 26 umfasst eine semitransparente Spiegelfläche. Das Licht 16, das auf das Anzeigeelement 26 projiziert wird, wird im Bereich einer Eyebox 30 zu einem Fahrzeugführer 32 des Fahrzeugs 10 reflektiert, wobei die Eyebox 30 so positioniert ist, dass das Licht 16 auf Augen 34 des Fahrzeugführers 32 trifft. Somit überlagert sich das Licht 16, das von der Bilderzeugungseinrichtung 14 auf das Anzeigeelement 26 projiziert wird, mit Licht, das von einem Umgebungsbereich 36 des Fahrzeugs 10 zu den Augen 34 des Fahrzeugführers 32 gelangt. Für den Fahrzeugführer 32 des Fahrzeugs 10 ergibt sich somit eine virtuelle Anzeige 38 beziehungsweise ein virtuelles Bild 38. Die Eyebox 30 beschreibt dabei einen Bereich in einem Innenraum 40 des Fahrzeugs 10, in dem sich die Augen 34 des Fahrzeugführers 32 befinden müssen, um das virtuelle Bild 38 beziehungsweise die virtuelle Anzeige 38 auf dem Anzeigeelement 26 sehen zu können.
Die Darstellung eines virtuellen Bildes 38 beziehungsweise einer virtuellen Anzeige 38 betrifft eine Projektion von Informationen für den Fahrzeugführer 32. Die Informationen können das Fahrzeug 10 selber betreffen, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit, Fahrzeugstatusinformationen, beispielsweise einen Füllstand eines Kraftstoffbehälters oder eine Information über eine geöffnete Tür, und/oder Streckeninformationen, beispielsweise Routeninformationen, Hindernisse, aktuelle Verbote oder Gebote zum Führen des Fahrzeugs 10. Im Stand können auch Multimediainformationen zur Unterhaltung oder Information des Fahrzeugführers 10 projiziert werden. Die Informationen werden von der Bilderzeugungseinrichtung 14 mit dem Licht 16 abgestrahlt.
Die 2 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung eines Fahrzeugs 10 mit einer Anzeigevorrichtung 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 10 und die Anzeigevorrichtung 12 der zweiten Ausführungsform stimmen weitgehend mit dem Fahrzeug 10 und der Anzeigevorrichtung 12 der ersten Ausführungsform überein, so dass hier nur Unterschiede zwischen dem Fahrzeug 10 und der Anzeigevorrichtung 12 der ersten und zweiten Ausführungsform im Detail betrachtet werden. Nicht im Detail erörterte Merkmale des Fahrzeugs 10 und der Anzeigevorrichtung 12 der zweiten Ausführungsform stimmen, soweit eine explizite Beschreibung erforderlich ist, im Zweifel mit denen der ersten Ausführungsform überein.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Anzeigevorrichtung 12 als Anzeigeelement 26 einen Combinerspiegel 42, der vorliegend in einem Innenraum 40 des Fahrzeugs 10 in einem Bereich unterhalb der Windschutzscheibe 28 positioniert ist. Der Combinerspiegel 42, der auch als Combiner 42 bezeichnet werden kann, ist mit einer Verstelleinrichtung 44 verstellbar, insbesondere verschwenkbar, an dem Armaturenbrett 24 gehalten. Der Combinerspiegel 42 kann mit der Verstelleinrichtung 44 einerseits in seiner Neigung eingestellt werden. Andererseits kann der Combinerspiegel 42 mit der Verstelleinrichtung 44 bei Nichtbenutzung in eine Lagerposition verschwenkt werden. Die Lagerposition ist in diesem Ausführungsbeispiel in dem Armaturenbrett 24 angeordnet.
Ferner umfasst die Optikeinrichtung 18 einen ersten Spiegel 20, über den von der Bilderzeugungseinrichtung 14 abgestrahltes Licht 16 unmittelbar auf den Combinerspiegel 42 reflektiert wird. Das Licht 16, das von der Bilderzeugungseinrichtung 14 abgestrahlt wird, wird also mit dem ersten Spiegel 20 auf den Combinerspiegel 42 projiziert. Ein zweiter Spiegel 22, der in der Optikeinrichtung 18 der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, entfällt.
Der Combinerspiegel 42 umfasst eine semitransparente Spiegelfläche. Damit kann über den Combinerspiegel 42 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform eine virtuelle Anzeige 38 beziehungsweise ein virtuelles Bild 38 erzeugt werden, welche in einer Eyebox 30 von dem Fahrzeugführer 32 gesehen werden können.
3 zeigt eine Bilderzeugungseinrichtung 14 mit daran angebrachter Filtervorrichtung 60 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung und Ausgestaltung der Filtervorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform ist mit dem Fahrzeug 10 und der Anzeigevorrichtung 12 der zuvor beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform kombinierbar.
Die Bilderzeugungseinrichtung 14 umfasst im Detail einen Bildschirm 46, der als TF-Display ausgeführt ist. Entsprechend weist der Bildschirm 46 eine mittlere Flüssigkristallschicht 48 und zwei Glasplatten 50 auf, zwischen den die Flüssigkristallschicht 48 gehalten ist. Der Bildschirm 46 ist hier als hintergrundbeleuchteter Bildschirm ausgeführt mit einer Beleuchtungskammer 52, welche die Hintergrundbeleuchtung bereitstellt. Entsprechend ist in der Beleuchtungskammer 52 eine Lichtquelle 54 angeordnet, deren Licht in der Beleuchtungskammer 52 auf einer Rückseite des Bildschirms 46 verteilt wird.
Wie 3 zeigt, umfasst die Filtervorrichtung 60 zwei optische Filter 62 und eine Filtervorhaltevorrichtung 64, in der die Filter 62 in ihrer Lagerposition aufgenommen sind. Die Filter 62 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise einen zirkularen Polarisator und eine λ/4 Verzögerungsplatte. Die Filtervorhaltevorrichtung 64 ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel als Filterkassette oder Filtermagazin ausgeführt. Die Filtervorhaltevorrichtung 64 ist in einem Bereich unterhalb der Bilderzeugungseinrichtung 14 an dieser angebracht.
Jeder Filter 62 ist individuell zwischen einer Lagerposition, in welcher der jeweilige Filter 62 in der Filtervorhaltevorrichtung 64 und damit außerhalb eines Wegs des von der Bilderzeugungseinrichtung 14 abgestrahlten Lichts 16 positioniert ist, und einer Filterposition, in welcher der Filter 62 im Weg des von der Bilderzeugungseinrichtung 14 abgestrahlten Lichts 16 positioniert ist, bewegbar. Die Filtervorrichtung 60 weist dazu eine Antriebseinheit 66 auf, die die Filter 62 zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegt. Die Antriebseinheit 66 ist in 3 schematisch durch einen Bewegungspfeil dargestellt. Die Antriebseinheit 66 ist als mechatronische Antriebseinheit 66 ausgeführt, die jeweils einen Filter 62 auswählen und zwischen dessen Lagerposition und Filterposition bewegen kann. Die Filter 62 sind in einer nicht dargestellten Kulissenführung gehalten und vollziehen eine kombinierte Verschwenkbewegung und lineare Verschiebung.
Weiter umfasst die Filtervorrichtung 60 eine Steuerungseinheit 68, die über einen Kommunikationsbus 70 mit der Antriebseinheit 66 verbunden ist, um diese anzusteuern. Eine Betätigung der Filtervorrichtung 60 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch einen nicht gezeigten Schalter oder ein anderes Betätigungselement, bei dessen Betätigung ein Schaltsignal über den Kommunikationsbus 70 an die Steuerungseinheit 68 übertragen wird. Die Steuerungseinheit 68 steuert die Antriebseinheit 66 entsprechend an, um ein Filter 62 ausgehend von der Betätigung des Schalters automatisch zwischen der Filterposition und der Lagerposition zu bewegen.
4 zeigt einen Bildschirm 46 der Bilderzeugungseinrichtung 14 mit einer Filtervorrichtung 60 gemäß einer vierten Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform ist in wesentlichen Teilen identisch oder funktionsgleich zu der dritten Ausführungsform. Komponenten, die in 4 zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen wurden, entsprechen, soweit eine explizite Angabe erforderlich ist, denen der dritten Ausführungsform. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden insbesondere Unterschiede zwischen der Anzeigevorrichtung 12 der dritten und der vierten Ausführungsform im Detail beschrieben.
Die Filtervorrichtung 60 der vierten Ausführungsform umfasst zwei Filter 62, die unabhängig angeordnet sind. Die Filter 62 sind jeweils an einer Seitenkante entlang einer Verschwenkachse 72 verschwenkbar gehalten. Jeder Filter 62 ist mit einer Antriebseinheit 66 um die Verschwenkachse 72 verschwenkbar ausgeführt. Die Antriebseinheiten 66 sind als mechatronische Antriebseinheiten 66 ausgeführt und in 4 schematisch durch einen Bewegungspfeil dargestellt.
Auch die Filtervorrichtung 60 der vierten Ausführungsform umfasst eine Steuerungseinheit 68, die über einen Kommunikationsbus 70 mit der Antriebseinheit 66 verbunden ist, um diese anzusteuern. Eine Betätigung der Filtervorrichtung 60 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch einen nicht gezeigten Schalter oder ein anderes Betätigungselement, bei dessen Betätigung ein Schaltsignal an die Steuerungseinheit 68 übertragen wird. Die Steuerungseinheit 68 steuert die Antriebseinheit 66 entsprechend an, um wenigstens ein Filter 62 ausgehend von einer entsprechenden Betätigung des Schalters automatisch zwischen der Filterposition und der Lagerposition zu bewegen.
5 zeigt einen Bildschirm 46 der Bilderzeugungseinrichtung 14 mit einer Filtervorrichtung 60 gemäß einer fünften Ausführungsform. Die fünfte Ausführungsform ist in wesentlichen Teilen identisch oder funktionsgleich zu der dritten oder vierten Ausführungsform. Komponenten, die in 5 zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen wurden, entsprechen, soweit eine explizite Angabe erforderlich ist, denen der dritten oder vierten Ausführungsform. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden insbesondere Unterschiede der Anzeigevorrichtung 12 der fünften Ausführungsform gegenüber der Anzeigevorrichtung 12 der dritten und der vierten Ausführungsform im Detail beschrieben.
Die Filtervorrichtung 60 der fünften Ausführungsform umfasst zwei Filter 62, die unabhängig angeordnet sind. Die Filter 62 sind jeweils an einer ihrer Ecken um eine Drehachse 74 drehbar gehalten. Jeder Filter 62 ist mit seiner Antriebseinheit 66 um die Drehachse 74 drehbar ausgeführt. Die beiden Antriebseinheiten 66 sind als mechatronische Antriebseinheiten 66 ausgeführt und in 5 schematisch durch je einen Bewegungspfeil dargestellt.
Auch die Filtervorrichtung 60 der fünften Ausführungsform umfasst eine Steuerungseinheit 68, die über einen Kommunikationsbus 70 mit der Antriebseinheit 66 verbunden ist, um diese anzusteuern. Eine Betätigung der Filtervorrichtung 60 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch einen nicht gezeigten Schalter oder ein anderes Betätigungselement, bei dessen Betätigung ein Schaltsignal an die Steuerungseinheit 68 übertragen wird. Die Steuerungseinheit 68 steuert die Antriebseinheit 66 entsprechend an, um ein Filter 62 ausgehend von der Betätigung des Schalters automatisch zwischen der Filterposition und der Lagerposition zu bewegen.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Filter 62 mit einem festen Winkelabstand gehalten. Entsprechend umfasst die Filtervorrichtung 60 nur eine Antriebseinheit 66, mit welcher die Filter 62 gemeinsam um die Drehachse 74 drehbar sind.
6 zeigt einen Bildschirm 46 der Bilderzeugungseinrichtung 14 mit einer Filtervorrichtung 60 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Die sechste Ausführungsform ist in wesentlichen Teilen identisch oder funktionsgleich zu der vierten Ausführungsform. Komponenten, die in 6 zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen wurden, entsprechen, soweit eine explizite Angabe erforderlich ist, denen der vierten Ausführungsform. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden insbesondere Unterschiede zwischen der Anzeigevorrichtung 12 der sechsten und der vierten Ausführungsform im Detail beschrieben.
Die Filtervorrichtung 60 der sechsten Ausführungsform umfasst eine Mehrzahl Filter 62, von denen einer in 6 dargestellt ist. Der hier dargestellte Filter 62 ist als linearer Polarisator ausgeführt. Die Filter 62 sind jeweils an einer Seitenkante entlang einer Verschwenkachse 72 verschwenkbar gehalten. Jeder Filter 62 ist mit einer Antriebseinheit 66 um die Verschwenkachse 72 verschwenkbar ausgeführt. Die Antriebseinheiten 66 sind als mechatronische Antriebseinheiten 66 ausgeführt und in 6 schematisch durch einen Bewegungspfeil dargestellt.
Auch die Filtervorrichtung 60 der sechsten Ausführungsform umfasst eine Steuerungseinheit 68, die über einen Kommunikationsbus 70 mit der Antriebseinheit 66 verbunden ist, um diese anzusteuern. Zusätzlich umfasst die Anzeigevorrichtung 12 eine Sensoreinrichtung 76, die in diesem Ausführungsbeispiel als Helligkeitssensor zur Erfassung einer Sonneneinstrahlung ausgeführt ist. Wenn von der Sonne 78 abgestrahltes unpolarisiertes Sonnenlicht 80 auf den Helligkeitssensor 76 trifft, wird dies erkannt und an die Steuerungseinheit 68 gemeldet. Beim Überschreiten eines Grenzwertes der Helligkeit erfolgt eine Betätigung der Steuerungseinheit 68. Entsprechend wird der Filter 62 von der Antriebseinheit 66 in die Filterposition verschwenkt. Beim Unterschreiten des Grenzwertes erfolgt eine umgekehrte Betätigung der Steuerungseinheit 68. Entsprechend wird der Filter 62 von der Antriebseinheit 66 in die Lagerposition verschwenkt. Die Betätigung der Filtervorrichtung 60 erfolgt somit vollautomatisch. Durch den als linearen Polarisator dargestellten Filter 62 wird in der Filterposition das Sonnenlicht zu etwa 50% absorbiert. Von dem Bildschirm 46 abgestrahltes Licht 16 ist durch die Glasplatte 50 bereits linear polarisiert, so dass es ohne Verluste durch den Filter 62 tritt.
7 zeigt einen Bildschirm 46 der Bilderzeugungseinrichtung 14 mit einer Filtervorrichtung 60 gemäß einer siebten Ausführungsform. Die siebte Ausführungsform ist in wesentlichen Teilen identisch oder funktionsgleich zu der sechsten Ausführungsform. Komponenten, die in 7 zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen wurden, entsprechen, soweit eine explizite Angabe erforderlich ist, denen der sechsten Ausführungsform. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden insbesondere Unterschiede zwischen der Anzeigevorrichtung 12 der sechsten und der siebten Ausführungsform im Detail beschrieben.
Die Filtervorrichtung 60 der siebten Ausführungsform umfasst eine Mehrzahl Filter 62, von denen einer in 7 dargestellt ist. Der hier dargestellte Filter 62 ist als λ/4 Verzögerungsplatte ausgeführt. Die Filter 62 sind jeweils an einer Seitenkante entlang einer Verschwenkachse 72 verschwenkbar gehalten. Jeder Filter 62 ist mit einer Antriebseinheit 66 um die Verschwenkachse 72 individuell verschwenkbar ausgeführt. Die Antriebseinheiten 66 sind als mechatronische Antriebseinheiten 66 ausgeführt und in 7 schematisch durch einen Bewegungspfeil dargestellt.
Auch die Filtervorrichtung 60 der siebten Ausführungsform umfasst eine Steuerungseinheit 68, die über einen Kommunikationsbus 70 mit der Antriebseinheit 66 verbunden ist, um diese anzusteuern. Zusätzlich umfasst die Anzeigevorrichtung 12 eine Sensoreinrichtung 84, die in diesem Ausführungsbeispiel als Kamera 84 zur Erfassung des Fahrzeugführers 32 ausgeführt ist. Zusätzlich weist die Steuerungseinheit 68 eine Bildverarbeitungseinheit auf. Die Bildverarbeitungseinheit ist ausgeführt zu erkennen, ob der Fahrzeugführer 32 eine Sonnenbrille 86 trägt, und die Anzeigevorrichtung 12 ist ausgeführt, den wenigstens einen Filter 62 zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig davon, ob der Fahrzeugführer 32 eine Sonnenbrille 86 trägt, zu bewegen. Dabei wird der Filter 62 unter der Annahme ausgewählt, dass die Sonnenbrille 86 polarisierende Gläser aufweist.
Wenn die Bildverarbeitungseinheit in von der Kamera 84 über den Kommunikationsbus 70 übertragenen Bildern erkennt, dass der Fahrzeugführer 32 eine Sonnenbrille 86 trägt, wird der Filter 62 von der Antriebseinheit 66 in die Filterposition verschwenkt. Wenn kein Tragen einer Sonnenbrille 86 erkannt wird, erfolgt eine umgekehrte Betätigung der Steuerungseinheit 68. Entsprechend wird der Filter 62 von der Antriebseinheit 66 in die Lagerposition verschwenkt. Die Betätigung der Filtervorrichtung 60 erfolgt somit vollautomatisch. Durch den als λ/4 Verzögerungsplatte ausgeführten Filter 62 wird in der Filterposition von dem Bildschirm 46 abgestrahltes linear polarisiertes Licht 82 zu zirkular oder vertikal polarisiertem Licht 88. Das zirkular oder vertikal polarisierte Licht 88 trifft auf die Sonnenbrille 86, und kann von dem Fahrzeugführer 32 entsprechend als sichtbares Licht 90 wahrgenommen werden.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: Anzeigevorrichtung
14: Bilderzeugungseinrichtung
16: Licht
18: Optikeinrichtung
20: erster Spiegel
22: zweiter Spiegel
24: Armaturenbrett
26: Anzeigeelement
28: Windschutzscheibe
30: Eyebox
32: Fahrzeugführer
34: Auge
36: Umgebungsbereich
38: virtuelle Anzeige, virtuelles Bild
40: Innenraum
42: Combinerspiegel, Combiner
44: Verstelleinrichtung
46: Bildschirm
48: Flüssigkristallschicht
50: Glasplatte
52: Beleuchtungskammer
54: Lichtquelle
60: Filtervorrichtung
62: Filter
64: Filtervorhaltevorrichtung
66: Antriebseinheit
68: Steuerungseinheit
70: Kommunikationsbus
72: Verschwenkachse
74: Drehachse
76: Helligkeitssensor, Sensoreinrichtung
78: Sonne
80: unpolarisiertes Licht
82: linear polarisiertes Licht
84: Kamera, Sensoreinrichtung
86: Sonnenbrille
88: zirkular oder vertikal polarisiertes Licht
90: sichtbares Licht

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

DE 102014214946 A1 [0014]
DE 102011014145 A1 [0015]
DE 102011105689 A1 [0016]

Claims

Anzeigevorrichtung (12) als Head-up Display für ein Fahrzeug (10) mit einer Bilderzeugungseinrichtung (14), die ausgeführt ist, Licht (16) zur Darstellung eines virtuellen Bildes (38) beziehungsweise einer virtuellen Anzeige (38) abzustrahlen, und einer Optikeinrichtung (18), die ausgeführt ist, das von der Bilderzeugungseinrichtung (14) abgestrahlte Licht (16) auf ein Anzeigeelement (26) zu projizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (12) eine Filtervorrichtung (60) mit einer Mehrzahl optischer Filter (62) umfasst, und jeder Filter (62) individuell zwischen einer Lagerposition, in welcher der Filter (62) außerhalb eines Wegs des von der Bilderzeugungseinrichtung (14) abgestrahlten Lichts (16) positioniert ist, und einer Filterposition, in welcher der Filter (62) im Weg des von der Bilderzeugungseinrichtung (14) abgestrahlten Lichts (16) positioniert ist, bewegbar ist.
Anzeigevorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (60) eine Filtervorhaltevorrichtung (64) umfasst, wobei die Filter (62) in der Lagerposition in der Filtervorhaltevorrichtung (64) positioniert sind.
Anzeigevorrichtung (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorhaltevorrichtung (64) an der Bilderzeugungseinrichtung (14) angebracht ist.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (60) eine Antriebseinheit (66) aufweist, die ausgeführt ist, einen Filter (62) zwischen der Lagerposition und der Filterposition zu bewegen.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung eine Mehrzahl Antriebseinheiten (66) aufweist, die ausgeführt sind, einen Filter (62) zwischen der Lagerposition und der Filterposition zu bewegen, wobei jedem Filter (62) eine Antriebseinheit (66) zugeordnet ist.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Filter (62) individuell verschwenkbar gelagert ist, und der wenigstens eine Filter (62) mit einer Verschwenkbewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar ist.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Filter (62) individuell drehbar gelagert ist, und der wenigstens eine Filter (62) mit einer Drehbewegung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar ist.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Filter (62) individuell linear verschiebbar gelagert ist, und der wenigstens eine Filter (62) mit einer linearen Verschiebung zwischen der Lagerposition und der Filterposition bewegbar ist.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (12) wenigstens eine Sensoreinrichtung (76, 84) aufweist, oder der Anzeigevorrichtung (12) wenigstens eine Sensoreinrichtung (76, 84) zugeordnet ist, wobei mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung (76, 84) eine Bedingung für ein Bewegen von wenigstens einem Filter (62) zwischen der Lagerposition und der Filterposition erfassbar ist, und die Anzeigevorrichtung (12) ausgeführt ist, den wenigstens einen Filter (62) zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig von der erfassten Bedingung zu bewegen.
Anzeigevorrichtung (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (76, 84) einen Sensor (76) zur Erfassung einer Sonneneinstrahlung umfasst, und die Anzeigevorrichtung (12) ausgeführt ist, den wenigstens einen Filter (62) zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig von der erfassten Sonneneinstrahlung zu bewegen.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung (76, 84) eine Kamera (84) zur Erfassung eines Fahrzeugführers (32) und eine Bildverarbeitungseinheit aufweist, wobei die Bildverarbeitungseinheit ausgeführt ist zu erkennen, ob der Fahrzeugführer (32) eine Sonnenbrille (86) trägt, und die Anzeigevorrichtung (12) ausgeführt ist, den wenigstens einen Filter (62) zwischen der Lagerposition und der Filterposition abhängig davon, ob der Fahrzeugführer (32) eine Sonnenbrille (86) trägt, zu bewegen.
Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (12) mit dem Anzeigeelement (26) ausgeführt ist.
Fahrzeug (10) mit einer Anzeigevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.