DE102017211691A1 - Visual field display device for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Blickfeldanzeigevorrichtung (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die eine Projektionseinheit (2) zum Erzeugen eines divergierenden oder nicht konvergierenden Lichtstrahlenbündels (3) mit einer Anzeigeinformation umfasst. Dabei ist die Projektionseinheit (2) zur Erzeugung eines Projektionslichts einer vorbestimmten ersten Polarisationsart ausgebildet und weist in einem Strahlengang (6) des Projektionslichts der ersten Polarisationsart ein um eine Ausbreitungsrichtung des Projektionslichts drehbares Polarisationselement (24) auf, wobei das Polarisationselement (24) zu einer Änderung der Polarisationsart des Projektionslichts ausgebildet ist und das Bewirken und/oder die Art einer Polarisationsänderung durch das Drehen des Polarisationselements (24) einstellbar ist.The invention relates to a visual field display device (1), in particular for a motor vehicle, comprising a projection unit (2) for generating a diverging or non-converging light beam (3) with a display information. In this case, the projection unit (2) is designed to generate a projection light of a predetermined first polarization type and has in a beam path (6) of the projection light of the first polarization on a propagation direction of the projection light rotatable polarizing element (24), wherein the polarization element (24) to a Changing the polarization of the projection light is formed and the effect and / or the type of polarization change by the rotation of the polarization element (24) is adjustable.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Blickfeldanzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die eine Projektionseinheit zum Erzeugen eines nicht konvergierenden, insbesondere eines divergierenden Lichtstrahlenbündels mit einer Anzeigeinformation umfasst, wobei die Projektionseinheit zur Erzeugung Projektionslichts einer vorbestimmten ersten Polarisationsart ausgebildet ist. Die Erfindung richtet sich auch auf ein Kraftfahrzeug mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung dieser Art sowie auf ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs.The invention relates to a visual field display device, in particular for a motor vehicle, comprising a projection unit for generating a non-converging, in particular a diverging light beam with a display information, wherein the projection unit is designed to generate projection light of a predetermined first polarization. The invention is also directed to a motor vehicle with a visual field display device of this type and to a method for operating such a vehicle.
Technischer HintergrundTechnical background
Blickfeldanzeigevorrichtungen in einem Fahrzeug sind üblicherweise unter der Bezeichnung Head-Up-Display (HUD) bekannt. Damit wird eine Anzeigeinformation, beispielsweise eine Angabe über eine Geschwindigkeitsbegrenzung, als ein virtuelles Bild dem vom Fahrer beobachteten realen Umgebungsbild vor dem Fahrzeug überlagert. Hierzu umfasst eine Blickfeldanzeigevorrichtung in der Regel eine Projektionseinheit, die Licht mit gewünschter Anzeigeinformation erzeugt und es typischerweise auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert, von der es zum Fahrer hin reflektiert wird.Visual field displays in a vehicle are commonly known as head-up display (HUD). Thus, a display information, for example an indication of a speed limit, as a virtual image is superimposed on the real environmental image in front of the vehicle observed by the driver. For this purpose, a visual field display device typically comprises a projection unit that generates light with desired display information and typically projects it onto the windshield of the vehicle, from which it is reflected towards the driver.
Da der Einfallswinkel des auf die Windschutzscheibe projizierten Lichts bei gängigen HUD-Konfigurationen nahe des Brewster-Winkels liegt, wird an der Grenzfläche von Luft zur Windschutzscheibe aus Glas oder Kunststoff überwiegend s-polarisiertes Licht reflektiert (d. h. linear polarisiertes Licht, dessen Polarisationsrichtung senkrecht zur typischerweise vertikalen Einfallsebene der Windschutzscheibe liegt, also horizontal parallel zur Windschutzscheibe ist). Aus diesem Grund werden die Projektionseinheiten vieler bekannter Blickfeldanzeigevorrichtungen auch zur bevorzugten Abstrahlung s-polarisierten Lichts konstruiert. Ohne weitere Maßnahmen wäre folglich eine HUD-Anzeige bei Verwendung p-polarisierender Sonnenbrillen allerdings allenfalls stark abgeschwächt sichtbar. P-polarisierende Sonnenbrillen sind darauf ausgelegt, primär s-polarisiertes Licht zu absorbieren, um Blendungen an Reflexionsflächen, wie Oberflächen von Pfützen und dergleichen, an denen ebenfalls s-polarisiertes Licht bevorzugt reflektiert wird, zu vermeiden.Since the angle of incidence of the light projected onto the windshield is close to the Brewster angle in conventional HUD configurations, predominantly s-polarized light is reflected at the interface of air to the glass or plastic windshield (ie, linearly polarized light whose polarization direction is perpendicular to typically vertical plane of incidence of the windshield is so horizontal parallel to the windshield is). For this reason, the projection units of many known field of view display devices are also designed for the preferred emission of s-polarized light. Consequently, without further measures, a HUD display using p-polarizing sunglasses would at best be greatly attenuated. P-polarizing sunglasses are designed to absorb primarily s-polarized light to avoid glare on reflective surfaces, such as puddle surfaces and the like, which also preferentially reflect s-polarized light.
Um eine HUD-Anzeige auch beim Tragen p-polarisierender Sonnenbrillen sichtbar zu machen, sind daher beispielsweise aus
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blickfeldanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art, ein entsprechendes Kraftfahrzeug und ein geeignetes Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, die es ermöglichen, die Sichtbarkeit der Anzeigeinformation der Blickfeldanzeigevorrichtung beim wechselnden Einsatz von Polarisationsfiltern, wie polarisierender Sonnenbrillen, durch den Fahrer derart deutlich und flexibel zu verbessern, dass damit auch grundsätzlich keine Kompromisse bei der Sichtbarkeit der Anzeigeinformation ohne den Polarisationsfilter einhergehen müssen.It is an object of the present invention to provide a visual field display device of the type mentioned, a corresponding motor vehicle and a suitable method for its operation, which allow the visibility of the display information of the visual field display device with the alternating use of polarizing filters, such as polarizing sunglasses by the driver so To improve significantly and flexibly, so that in principle no compromise on the visibility of the display information without the polarization filter must go hand in hand.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch eine Blickfeldanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.This object is achieved by a visual field display device according to
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der Beschreibung für die Blickfeldanzeigevorrichtung genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf das Fahrzeug oder dessen Betriebsverfahren, und umgekehrt.Further embodiments are specified in the dependent claims. All further features and effects mentioned in the claims and the description for the visual field display device also apply with respect to the vehicle or its operating method, and vice versa.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Blickfeldanzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen, die eine Projektionseinheit zum Erzeugen eines nicht konvergierenden (d. h. eines nicht in einer bildgebenden Art auf eine Bildebene fokussierten), insbesondere eines divergierenden Lichtstrahlenbündels mit einer Anzeigeinformation umfasst. Dabei ist die Projektionseinheit zur Erzeugung eines Projektionslichts einer vorbestimmten ersten Polarisationsart ausgebildet. Ferner weist die Projektionseinheit in einem Strahlengang des Projektionslichts der ersten Polarisationsart ein um eine Ausbreitungsrichtung des Projektionslichts (d. h. um eine optische Achse eines entsprechenden optischen Systems innerhalb der Projektionseinheit) drehbares Polarisationselement auf, wobei das Polarisationselement zu einer Änderung der Polarisationsart des Projektionslichts ausgebildet ist und das Bewirken und/oder die Art der Polarisationsänderung durch das Drehen des Polarisationselements einstellbar und daher insbesondere variierbar ist.According to a first aspect, a visual field display device, in particular for a motor vehicle, is provided, which comprises a projection unit for generating a non-converging (i.e., not focused in an imaging manner on an image plane), in particular a diverging light beam with a display information. In this case, the projection unit is designed to generate a projection light of a predetermined first polarization type. Further, in a beam path of the projection light of the first polarization type, the projection unit has a polarization element rotatable about a propagation direction of the projection light (ie, about an optical axis of a corresponding optical system within the projection unit), the polarization element being configured to change the polarization type of the projection light and Effect and / or the type of polarization change by the rotation of the polarization element is adjustable and therefore particularly variable.
Wie eingangs erwähnt, kann die Blickfeldanzeigevorrichtung zusätzlich zu der Projektionseinheit eine Projektionsscheibe umfassen, die beispielsweise einen Teil der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs darstellen kann. Die hierin dargestellte Projektionseinheit ist zum Projizieren des divergierenden oder nicht konvergierenden Lichtstrahlenbündels mit einer Anzeigeinformation auf eine zumindest teilweise reflektierende Grenzfläche der Projektionsscheibe ausgebildet, von der mindestens ein Anteil des projizierten Lichts in Richtung des Benutzers reflektiert wird.As mentioned above, in addition to the projection unit, the visual field display device may comprise a projection screen, which may for example represent a part of the windshield of a motor vehicle. The projection unit shown here is designed for projecting the diverging or non-converging light beam with a display information onto an at least partially reflecting interface of the projection screen, of which at least a portion of the projected light is reflected in the direction of the user.
Eine Idee der Erfindung besteht darin, durch das Vorsehen eines gemäß einem Benutzerwunsch drehbaren Polarisationselements innerhalb der Projektionseinheit dem Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung eine wahlweise Änderung der Polarisationsart des von der Projektionseinheit erzeugten Lichtstrahlenbündels zu ermöglichen. Dadurch kann die Polarisationsart des von der Projektionseinheit erzeugten Lichtstrahlenbündels im Betrieb in einer einfachen und robusten Weise an einen wechselnden Einsatz eines Polarisationsfilters, wie beispielsweise einer polarisierenden Sonnenbrille beim Benutzer, angepasst werden.An idea of the invention is to allow the user of the visual field display device to selectively change the polarization type of the light beam generated by the projection unit by providing a polarization element rotatable according to a user request within the projection unit. This allows the type of polarization of the light beam generated by the projection unit to be adjusted in operation in a simple and robust manner to a changing use of a polarizing filter, such as polarizing sunglasses for the user.
Die Drehbarkeit des Polarisationselements um die Ausbreitungsrichtung des Projektionslichts - d. h. beispielsweise um eine interne optische Achse der Polarisationseinheit, entlang welcher sich das Projektionslicht der ersten Polarisationsart ausbreitet, - bietet dabei eine grundsätzlich unbegrenzte Flexibilität der einstellbaren Polarisationsänderung. So ist es beispielsweise mittels eines Polarisationselements in Form einer λ/2-Verzögerungsplatte möglich, die Polarisationsrichtung eines linear polarisierten Projektionslichts grundsätzlich ohne Intensitätsverlust um einen beliebigen Winkel α zu drehen, indem durch Drehung des Polarisationselements ein Winkel a/2 zwischen der Polarisationsrichtung des Projektionslichts und einer bauteilspezifischen Achse der λ/2-Verzögerungsplatte eingestellt wird. Ähnlich ist es mit einem Polarisationselement in Form einer λ/4-Verzögerungsplatte möglich, eine lineare Polarisation des Projektionslichts je nach diesbezüglicher Winkelstellung der λ/4-Verzögerungsplatte unverändert zu lassen oder aber in eine zirkulare oder eine elliptische Polarisation mit einem gewünschten Achslängenverhältnis der Ellipse zu ändern.The rotatability of the polarization element about the propagation direction of the projection light - d. H. For example, an internal optical axis of the polarization unit, along which the projection light of the first polarization type propagates, offers a fundamentally unlimited flexibility of the adjustable polarization change. For example, by means of a polarization element in the form of a λ / 2 retardation plate, it is possible to rotate the polarization direction of a linearly polarized projection light by any angle α without loss of intensity, by rotating the polarization element at an angle a / 2 between the polarization direction of the projection light and a component-specific axis of the λ / 2-delay plate is set. Similarly, with a polarizing element in the form of a λ / 4 retardation plate, it is possible to leave a linear polarization of the projection light unchanged depending on the angular position of the λ / 4 retardation plate or in a circular or elliptical polarization with a desired axial length ratio of the ellipse to change.
Die Drehbarkeit des Polarisationselements im Betrieb kann daher insbesondere zu einer effektiveren Nutzung der verfügbaren Gesamtintensität des Projektionslichts genutzt werden, indem die Polarisationsart des Projektionslichts an einen wechselnden Einsatz eines Polarisationsfilters flexibel angepasst wird. Führt beispielsweise das Hinzufügen eines Polarisationsfilters dazu, dass die Intensität des virtuellen Anzeigebilds abnimmt, so kann durch das Drehen des Polarisationselements eine geeignete Änderung der Polarisationsart des Projektionslichts bewirkt werden, die zu einer höheren bis hin zur ursprünglichen maximal möglichen Intensität des virtuellen Anzeigebilds für den Benutzer führen kann.The rotatability of the polarization element in operation can therefore be used in particular for a more effective use of the available total intensity of the projection light by the type of polarization of the projection light is flexibly adapted to an alternating use of a polarizing filter. For example, if the addition of a polarizing filter causes the intensity of the virtual display image to decrease, rotating the polarizing element may cause a suitable change in the polarization type of the projection light to a higher to the original maximum possible intensity of the virtual display image for the user can lead.
Da das drehbare Polarisationselement zum Einstellen (d. h. zum Bewirken und/oder Variieren) einer Polarisationsänderung beim Projektionslicht nicht aus dem Strahlengang des Projektionslichts bewegt werden muss, ist die hierin dargelegte Lösung trotz deren hoher Flexibilität äußerst platzsparend. Eine weitere Besonderheit des um eine optische Achse der Projektionseinheit drehbaren Polarisationselements besteht darin, dass der Anzahl möglicher Drehpositionen und damit der Anzahl mit einer einzigen geeigneten mechanischen Verstelleinrichtung einstellbarer unterschiedlicher Polarisationsänderungen grundsätzlich keine Grenzen gesetzt sind.Since the rotatable polarizing element does not have to be moved out of the beam path of the projection light for setting (i.e., effecting and / or varying) a polarization change in the projection light, the solution set forth herein is extremely space-saving despite its high flexibility. Another peculiarity of the polarization element rotatable about an optical axis of the projection unit is that the number of possible rotational positions and thus the number of adjustable different polarization changes which can be set with a single suitable mechanical adjustment device are fundamentally unlimited.
Insbesondere kann die hierin dargelegte Projektionseinheit mit einer Projektionsscheibe kombiniert werden, die neben der Reflexion s-polarisierten Lichts (d. h. senkrecht zur Einfallsebene, in der Regel also horizontal und parallel zur Projektionsscheibe polarisierten Lichts) auch zu einer erhöhten Reflexion p-polarisierten Lichts (d. h. parallel zur Einfallsebene, in der Regel also mit einer vertikalen Komponente linear polarisierten Lichts) ausgelegt ist. Wie eingangs erwähnt, sind Maßnahmen zu einer erhöhten Reflexion p-polarisierten Lichts bei Projektionsscheiben von Blickfeldanzeigevorrichtungen an sich bekannt.In particular, the projection unit set forth herein can be combined with a projection screen, which in addition to the reflection of s-polarized light (ie perpendicular to the plane of incidence, usually horizontal and parallel to the projection screen polarized light) also to an increased reflection p-polarized light (ie parallel to the plane of incidence, so usually with a vertical component of linearly polarized light) is designed. As mentioned above, measures for an increased reflection of p-polarized light in projection screens of visual field display devices are known per se.
Bei einer spezifischen Ausgestaltung entspricht die erste Polarisationsart linearer, insbesondere horizontaler oder im Wesentlichen horizontaler Polarisation des Projektionslichts. Alternativ ist auch eine zyklische oder elliptische Polarisation möglich. (Hier und nachfolgend bedeutet „im Wesentlichen“ insbesondere eine herstellungs- oder konstruktionsbedingte mögliche Abweichung von bis zu etwa 10% von betreffenden Raumrichtungen oder Abmessungen.)In a specific embodiment, the first polarization type corresponds to linear, in particular horizontal or substantially horizontal polarization of the projection light. Alternatively, a cyclic or elliptical polarization is possible. (Here and below, "substantially" means, in particular, a possible production or design-related possible deviation of up to about 10% of the relevant spatial directions or dimensions.)
Bei einer möglichen Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist das Polarisationselement zwischen einer ersten Drehposition, in welcher die Polarisationsart des Projektionslichts beim Durchgehen durch das Polarisationselement im Wesentlichen unverändert bleibt (neutrale Drehposition), und mindestens einer zweiten Drehposition, in welcher die Polarisationsart des Projektionslichts beim Durchgehen durch das Polarisationselement zu einer vorbestimmten zweiten Polarisationsart geändert wird, drehbar. Die zweite Polarisationsart kann dabei beispielsweise einer linearen Polarisation mit einer geänderten Polarisationsrichtung oder aber einer zyklischen oder elliptischen Polarisation entsprechen.In a possible development of this embodiment, the polarization element between a first rotational position in which the polarization of the projection light when passing through the polarization element remains substantially unchanged (neutral rotational position), and at least one second rotational position in which the polarization of the projection light when passing through the Polarization element is changed to a predetermined second polarization, rotatable. The second type of polarization may correspond, for example, to a linear polarization with a changed polarization direction or else a cyclic or elliptical polarization.
So kann die Projektionseinheit beispielsweise aus den eingangs genannten Gründen, d. h. bei Verwendung einer Windschutzscheibe, die mindestens eine Grenzfläche mit bevorzugter Reflexion s-polarisierten Lichts aufweist, zur Erzeugung eines s-polarisierten Projektionslichts ausgebildet sein. Ohne polarisierende Brille würde diese Polarisationsart daher zu einer hohen Intensität des für den Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung sichtbaren virtuellen Anzeigebilds führen, sodass die erste, neutrale Drehposition des Polarisationselements, in der es keine Polarisationsänderung des s-polarisierten Projektionslichts bewirkt, geeignet ist. Beim Aufsetzen p-polarisierender Sonnenbrillen kann der Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung hingegen durch eine geeignete Drehung des Polarisationselements einen p-polarisierten Anteil des Projektionslichts von 0% auf bis zu 100% - beispielsweise durch Drehung einer λ/2-Verzögerungsplatte aus der obigen neutralen Drehposition um 45° (zweite Drehposition) - erhöhen (s.
Insbesondere kann die Projektionseinheit eine Lichtquelle und eine Bildgebungseinheit zum Erzeugen des Projektionslichts mit der Anzeigeinformation sowie eine Abbildungsoptik zum Projizieren des erzeugten Projektionslichts mit der Anzeigeinformation (in Form des divergierenden oder nicht konvergierenden Lichtstrahlenbündels) auf eine Reflexionsfläche einer oben erwähnten Projektionsscheibe umfassen. Dabei kann das Polarisationselement insbesondere zwischen der Bildgebungseinheit und der Abbildungsoptik, beispielsweise zum zuverlässigen Beibehalten der optischen Qualität der gesamten Anzeigeinformation unmittelbar nach der Bildgebungseinheit angeordnet sein.In particular, the projection unit may comprise a light source and an imaging unit for generating the projection light with the display information, and imaging optics for projecting the generated projection light with the display information (in the form of the diverging or non-converging light beam) onto a reflection surface of a projection screen mentioned above. In this case, the polarization element can be arranged in particular between the imaging unit and the imaging optics, for example for reliably maintaining the optical quality of the entire display information immediately after the imaging unit.
Das Polarisationselement kann beispielsweise eine doppelbrechende Polymerschicht, eine doppelbrechende Kristallscheibe, eine doppelbrechende Flüssigkristallschicht oder eine andersartige optisch anisotrope Schicht wie auch eine beliebige Kombination derartiger Komponenten umfassen. Insbesondere kann eine grundsätzlich beliebige Polymerfolie, der durch eine mechanische Streckung eine optische Anisotropie verliehen wurde, als Polarisationselement der hierin dargelegten Art verwendet werden. Da ein doppelbrechendes oder optisch anisotropes Material unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten für parallel zu einer bauteilspezifischen Achse polarisiertes Licht und für senkrecht hierzu polarisiertes Licht aufweist, kann je nach Ausrichtung der bauteilspezifischen Achse relativ zur Polarisationsrichtung des Projektionslichts eine unterschiedliche Änderung der Polarisationsart des Projektionslichts bewirkt werden. Mit anderen Worten kann durch Drehung der bauteilspezifischen Achse um die Ausbreitungsrichtung des Projektionslichts die Art der erzielten Polarisationsänderung geändert werden. Insbesondere bleibt eine lineare Polarisation des Projektionslichts beim Durchgang durch das Polarisationselement unverändert, wenn die Polarisationsrichtung genau parallel oder senkrecht zur genannten bauteilspezifischen Achse des doppelbrechenden Elements liegt.The polarizing element may comprise, for example, a birefringent polymer layer, a birefringent crystal disk, a birefringent liquid crystal layer, or another type of optically anisotropic layer, as well as any combination of such components. In particular, a basically arbitrary polymer film, which has been given a mechanical anisotropy by a mechanical stretching, can be used as polarization element of the type set forth herein. Since a birefringent or optically anisotropic material has different light velocities for light polarized parallel to a component-specific axis and light polarized perpendicular thereto, a different change in the polarization mode of the projection light can be effected depending on the orientation of the component-specific axis relative to the polarization direction of the projection light. In other words, by rotating the component-specific axis about the propagation direction of the projection light, the type of polarization change achieved can be changed. In particular, a linear polarization of the projection light as it passes through the polarization element remains unchanged when the polarization direction is exactly parallel or perpendicular to said component-specific axis of the birefringent element.
Insbesondere kann das Polarisationselement eine λ/4-Verzögerungsplatte und/oder eine λ/2-Verzögerungsplatte umfassen, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Mit anderen Worten können die hierin dargelegten Effekte vom Prinzip her auch mit doppelbrechenden Schichten anderer Dicken erzielbar sein. Insbesondere kann das Projektionslicht zwar eine bestimmte Wellenlänge haben, insbesondere Laserlicht darstellen. Es kann sich beim Projektionslicht aber grundsätzlich um jede Art sichtbaren Lichts handeln.In particular, the polarization element can comprise a λ / 4 retardation plate and / or a λ / 2 retardation plate, but this is not absolutely necessary. In other words, the effects set forth herein can in principle also be achieved with birefringent layers of other thicknesses. In particular, the projection light may indeed have a certain wavelength, in particular represent laser light. However, the projection light can basically be any kind of visible light.
Es kann vorgesehen sein, dass das Polarisationselement um mindestens 15°, um mindestens 30° oder um mindestens 45° drehbar ist, wodurch bereits ein Großteil der in den Beispielen erwähnten Arten der Polarisationsänderung erreichbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Polarisationselement noch weiter, also um mindestens 60°, um mindestens 75° oder um mindestens 90° drehbar ist, wodurch noch weitere zusätzliche Arten der Polarisationsänderung ermöglicht werden können.It can be provided that the polarization element is rotatable by at least 15 °, by at least 30 ° or by at least 45 °, whereby a large part of the types of polarization change mentioned in the examples can already be achieved. It can also be provided that the polarization element can be rotated even further, ie by at least 60 °, by at least 75 ° or by at least 90 °, whereby further additional types of polarization change can be made possible.
Insbesondere kann die Projektionseinheit derart ausgebildet sein, dass das Polarisationselement
- - zwischen mindestens zwei, mindestens drei, mindestens vier oder mindestens fünf verschiedenen vorbestimmten Drehpositionen drehbar ist, von denen jede eine jeweils unterschiedliche Polarisationsänderung beim Projektionslicht bewirkt, oder
- - kontinuierlich zwischen mehreren verschiedenen Drehpositionen drehbar ist, von denen jede eine jeweils unterschiedliche Polarisationsänderung beim Projektionslicht bewirkt.
- is rotatable between at least two, at least three, at least four or at least five different predetermined rotational positions, each of which causes a respectively different polarization change in the projection light, or
- - Is continuously rotatable between a plurality of different rotational positions, each of which causes a different polarization change in the projection light.
Durch das Drehen des Polarisationselements zwischen mehr als zwei im Hinblick auf die bewirkte Polarisationsänderung unterschiedlichen, von einer oben erwähnten neutralen Drehposition verschiedenen Drehpositionen kann die Polarisationsart des Projektionslichts an mehr als zwei verschiedene wechselnd eingesetzte Polarisationsfilter, beispielsweise an unterschiedlich polarisierende Sonnenbrillen, flexibel angepasst werden.By rotating the polarization element between more than two different rotational positions from the above-mentioned neutral rotational position with respect to the induced polarization change, the polarization mode of the projection light can be flexibly adapted to more than two different alternately used polarization filters, for example differently polarized sunglasses.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Projektionseinheit eine mechanische Verstelleinrichtung zum Drehen des Polarisationselements, die insbesondere von einem Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung manuell ansteuerbar ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann die Verstelleinrichtung zumindest teilweise elektrisch, etwa durch Bedienung eines entsprechenden elektronischen Bedienungsfelds oder eines mechanischen Bedienungsschalters durch den Benutzer, oder aber rein mechanisch, insbesondere durch einen geeigneten Drehknopf, ansteuerbar sein.According to one embodiment, the projection unit comprises a mechanical adjustment device for rotating the polarization element, which may be designed to be manually controllable, in particular, by a user of the field of vision display device. For example, the adjustment at least partially electrically, such as by operating a corresponding electronic control panel or a mechanical control switch be controlled by the user, or purely mechanically, in particular by a suitable knob.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Kraftfahrzeug mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art vorgesehen, wobei die Blickfeldanzeigevorrichtung zum Einblenden einer Anzeigeinformation in ein Blickfeld des Fahrers ausgebildet ist. Insbesondere kann dabei die Projektionseinheit eine oben erwähnte mechanische Verstelleinrichtung zum Drehen des Polarisationselements umfassen, die vom Fahrer manuell ansteuerbar ausgebildet ist.According to a further aspect, a motor vehicle is provided with a visual field display device of the type set forth herein, wherein the visual field display device is designed for fading in a display information into a field of vision of the driver. In particular, the projection unit may comprise an abovementioned mechanical adjusting device for rotating the polarization element, which is designed to be manually controllable by the driver.
Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs, wobei der Fahrer je nach Einsatz zusätzlicher Polarisationsfilter, insbesondere einer polarisierenden Sonnenbrille, durch Betätigung der mechanischen Verstelleinrichtung eine derartige Änderung der Polarisationsart des Projektionslichts bewirkt, dass sich die für den Fahrer (objektiv, also mit optischen Instrumenten messbar) sichtbare Lichtintensität der von der Blickfeldanzeigevorrichtung eingeblendeten Anzeigeinformation erhöht.Another aspect is a method for operating such a motor vehicle, the driver depending on the use of additional polarizing filter, in particular a polarizing sunglasses, by actuation of the mechanical adjustment such a change in the polarization of the projection light causes that for the driver (objectively, ie measurable with optical instruments) increases visible light intensity of the display information displayed by the visual field display device.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematisch, sie sind insbesondere nicht als maßstabsgetreu zu lesen. Es zeigen:
-
1 eine schematische vertikale Querschnittsansicht einer Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art; -
2 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips eines drehbaren Polarisationselements (in dessen neutraler Drehposition) in einer Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art ohne eingesetzten Polarisationsfilter; -
3 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips des drehbaren Polarisationselements in der Blickfeldanzeigevorrichtung der2 mit eingesetztem Polarisationsfilter und dementsprechend um 45° aus der neutralen Drehposition gedrehtem Polarisationselement.
-
1 a schematic vertical cross-sectional view of a visual field display device of the type set forth herein; -
2 a schematic representation of the operating principle of a rotatable polarization element (in its neutral rotational position) in a field of view display device of the type set forth herein without polarization filter inserted; -
3 a schematic representation of the principle of operation of the rotatable polarizing element in the visual field display device of2 with inserted polarization filter and accordingly by 45 ° from the neutral rotational position rotated polarization element.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Von der Projektionsscheibe
Die Projektionseinheit
Wie weiter oben ausführlich dargelegt, ist ferner innerhalb der Projektionseinheit
Zum Drehen des Polarisationselements
Das Funktionsprinzip wird in
Im Strahlengang
In
In
Wie in
Das Drehen des Polarisationselements
Jede der weiter oben in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen erwähnten anderen Varianten und spezifischen Ausgestaltungen der Blickfeldanzeigevorrichtung und des Fahrzeugs kann bei den in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BlickfeldanzeigevorrichtungHead-up display device
- 2two
- Projektionseinheitprojection unit
- 33
- LichtstrahlenbündelLight beam
- 44
- Projektionsscheibeprojection screen
- 55
- Auge des BenutzersEye of the user
- 66
- Strahlengang des Projektionslichts in der ProjektionseinheitBeam path of the projection light in the projection unit
- 77
- Wahrnehmungsschirmperception screen
- 88th
- Polarisationsfilter (Sonnenbrille)Polarizing filter (sunglasses)
- 2121
- Lichtquellelight source
- 2222
- Bildgebungseinheitimaging unit
- 2323
- Abbildungsoptikimaging optics
- 2424
- drehbares Polarisationselementrotatable polarization element
- 2525
- mechanische Verstelleinrichtung zur Drehung des Polarisationselementsmechanical adjusting device for rotating the polarization element
- 2626
- Kraftübertragungselement der mechanischen VerstelleinrichtungPower transmission element of the mechanical adjusting device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015205243 A1 [0004]DE 102015205243 A1 [0004]
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---|---|
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-
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