DE102018126476A1

DE102018126476A1 - Head-up-Display

Info

Publication number: DE102018126476A1
Application number: DE102018126476.3A
Authority: DE
Inventors: Loic Le Toumelin; Laurent Delpierre; Ayoub Ben-Nachouane; Delphine LE-GUYADER; Laurent Sauzay
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-04-30
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: DE102018126476B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Head-up-Display (10) für ein Fahrzeug, mit einer Lichtquelle (12) zum Erzeugen und Emittieren von Strahlung, wobei die Strahlung dazu geeignet ist, ein darzustellendes Bild abzubilden, und mit einem Display (18) zum Darstellen des Bildes basierend auf der Strahlung, wobei die Lichtquelle (12) mit einem ersten Kühlelement (16) thermisch gekoppelt ist, und wobei das Display (18) mit einem zweiten Kühlelement (20) thermisch gekoppelt ist, wobei das erste Kühlelement (16) und das zweite Kühlelement (20) derart angeordnet sind, dass an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement (16) und dem zweiten Kühlelement (20) ein Luftspalt (22) bereitgestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Head-up-Display für ein Fahrzeug, beispielsweise für ein Auto. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Head-up-Display mit verbessertem Thermomanagement. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem derartigen Head-up-Display.
Es ist bekannt, dass in Fahrzeugen Information für den Fahrer angezeigt wird. Derartige Information beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein, Navigationssysteminformation, Geschwindigkeitsinformation, eine eingestellte Temperatur usw. Neben der Bereitstellung entsprechender Anzeigen, beispielsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs, gewinnen Head-up-Displays (HUD) immer mehr an Bedeutung. Der Vorteil solcher Displaysysteme besteht insbesondere darin, dass der Fahrer nicht von der Windschutzscheibe wegschauen muss, was einen erheblichen Sicherheitsgewinn ermöglicht.
In Bezug auf Head-up-Displays stellen die Spezifikationen für das Sichtfeld, den Projektionsabstand und die Helligkeit eine immer größere Herausforderung für OEMs für HUD-Anwendungen dar. Sie werden im Laufe der Zeit immer anspruchsvoller. Um diese Spezifikationen zu erfüllen, nehmen auch die Abmessungen der jeweiligen Displays zu, was wiederum zu größeren Gehäuseöffnungen führt. Infolgedessen gelangt mehr Streulicht, wie beispielsweise Sonneneinstrahlung, in das Display, das sich dadurch erwärmt. Höhere Helligkeitswerte sind ebenfalls eine Wärmequelle für das Display. Zusammenfassend müssen Displays mehr und mehr in der Lage sein, Übertemperaturen zu handhaben. Was gestern als Wärmesenke für eine Hintergrundlichtquelle ausreichte, ist heute für weitere Anwendungen nicht mehr ausreichend. Das Abkühlen eines Bildschirms ist bei Head-up-Displays eine größere Herausforderung als bisher.
Die WO 2017/154372 A1 beschreibt eine Lösung, bei der, um die Wärmeeinwirkung auf ein Flüssigkristallpanel geeignet zu reduzieren, eine Displayeinrichtung eines Head-up-Displays eine Lichtquelle, ein optisches System, ein Flüssigkristallpanel und eine erste Wärmesenke aufweist. Das optische System wandelt von der Lichtquelle emittiertes Licht in Bestrahlungslicht um, das einen Bestrahlungsbereich mit einer vorgegebenen Breite bestrahlt. Das Flüssigkristallpanel empfängt das Bestrahlungslicht. Die erste Wärmesenke weist eine Öffnung zum Ermöglichen des Durchlasses des Bestrahlungslichts auf und trägt das Flüssigkristallpanel. Die erste Wärmesenke steht mit dem Flüssigkristallpanel in Kontakt.
Die JP 2007-180141 A beschreibt, dass, um eine Displayvorrichtung bereitzustellen, bei der wenig elektromagnetisches Rauschen entweicht, das durch eine Leiterplatte erzeugt wird, und ausgezeichnete Wärmeabstrahlungseigenschaften einer Wärmesenke zu gewährleisten, ein lichtemittierendes Display, das ein Flüssigkristallanzeigepanel und ein lichtemittierendes Element aufweist, Displaylicht emittiert. Reflexionsspiegel reflektieren das Displaylicht. Ein Gehäuse nimmt die Reflexionsspiegel auf. Eine Leiterplatte ist mit dem lichtemittierenden Display elektrisch verbunden. Ein Wärmeabsorptionselement weist eine Vertiefung zum Anordnen der Leiterplatte auf und absorbiert die durch das lichtemittierende Display erzeugte Wärme. Auf der Leiterplatte ist eine Treiberschaltung zum Steuern des lichtemittierenden Elements montiert. Das Wärmeabsorptionselement absorbiert Wärme, die durch das lichtemittierende Element erzeugt wird, sowie Wärme, die durch die Treiberschaltung erzeugt wird.
Die JP 2010-79169 A beschreibt ein Head-up-Display. Im Detail wird beschrieben, dass zum Bereitstellen einer Head-up-Displayvorrichtung, die in der Lage ist, ein Überhitzen einer Displayeinheit zu reduzieren, die Displayeinheit Displaylicht emittiert. Ein reflektierendes Element reflektiert das Displaylicht. Ein Gehäuse ist dafür konfiguriert, die Displayeinheit und das reflektierende Element aufzunehmen. Wärmeableitungselemente sind dafür konfiguriert, die von der Displayeinheit abgegebene Wärme zur Außenseite des Gehäuses abzuführen. Peltier-Elemente sind mit der Displayeinheit und mit den Wärmeableitungselementen thermisch verbunden. Ein Solarbatteriepanel ist dafür konfiguriert, die Peltier-Elemente mit Strom zu versorgen.
Die US 2017/0160551 A1 beschreibt eine Head-up-Displayvorrichtung mit: einer Abdeckung mit einem lichtdurchlässigen Lichtaustrittsabschnitt; einem ersten Gehäuse, das mit der Abdeckung zusammenpasst und einen Lichteintrittsabschnitt für den Eintritt von Displaylicht und einen Gehäuseabschnitt aufweist, der ein reflektierendes Element aufnimmt; einer Lichtquelleneinheit außerhalb des Gehäuseabschnitts; und einem zweiten Gehäuse, das die Lichtquelleneinheit abdeckt und am ersten Gehäuse befestigt ist. Die Vorrichtung weist einen Wärmestrahler, dessen Steifigkeit höher ist als diejenige des zweiten Gehäuse, mit einem Wandabschnitt auf, der vom Gehäuseabschnitt über den dazwischenliegenden Lichteintrittsabschnitt nach außen hervorsteht, wobei die Lichtquelleneinheit am Wandabschnitt befestigt ist, um die Wärme von der Lichtquelleneinheit abzuleiten; und mit einem Verbindungsabschnitt, in dem das zweite Gehäuse und der Wandabschnitt verbindbar sind, wobei das zweite Gehäuse an Stellen an beiden Seiten des Verbindungsabschnitts am Wärmestrahler befestigt ist.
Solche Lösungen bieten jedoch noch Raum für Verbesserungen. Insbesondere bieten solche Lösungen Raum für Verbesserungen hinsichtlich einer effektiven Wärmeabführung in einem Head-up-Display.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mindestens einen Nachteil des Stands der Technik zu überwinden. Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das in der Lage ist, eine Wärmeabführung in einem Head-up-Display effektiv zu ermöglichen, und das hochgradig adaptiv ist.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt zumindest teilweise durch ein Head-up-Display mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt ferner zumindest teilweise durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, in der weiteren Beschreibung sowie in den Figuren angegeben, wobei die beschriebenen Ausführungsformen für sich alleine oder in irgendeiner Kombination der jeweiligen Ausführungsformen ein Merkmal der vorliegenden Erfindung bereitstellen können, insofern dies nicht eindeutig ausgeschlossen ist.
Insbesondere ist durch die vorliegende Erfindung ein Head-up-Display für ein Fahrzeug angegeben, das eine Lichtquelle zum Erzeugen und Emittieren von Strahlung, wobei die Strahlung dazu geeignet ist, ein darzustellendes Bild abzubilden, und ein Display zum Darstellen des Bildes auf der Basis der Strahlung aufweist, wobei die Lichtquelle mit einem ersten Kühlelement thermisch gekoppelt ist, und wobei das Display mit einem zweiten Kühlelement thermisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlelement und das zweite Kühlelement derart angeordnet sind, dass an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement und dem zweiten Kühlelement ein Luftspalt bereitgestellt wird.
Eine derartiges Head-up-Display ermöglicht auf eine einfache und adaptive Weise eine sehr effektive Wärmeabführung des Head-up-Displays und hierbei insbesondere hinsichtlich des Displays des Head-up-Displays.
Durch die vorliegende Erfindung ist daher ein Head-up-Display für ein Fahrzeug angegeben. In diesem Zusammenhang weist ein Head-up-Display üblicherweise eine Bildquelle zum Erzeugen eines bestimmten virtuellen Bildes auf, das beispielsweise durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs wahrgenommen werden kann. Das Head-up-Display kann ein Gehäuse aufweisen, in dem eine Projektionseinrichtung als eine Bildquelle angeordnet ist, die Lichtstrahlen zum Erzeugen des Bildes emittiert. Die Bildquelle kann daher eine Lichtquelle zum Erzeugen und Aussenden von Strahlung aufweisen, wobei die Strahlung ein darzustellendes Bild abbilden kann.
Des Weiteren kann das Head-up-Display eine optische Einrichtung aufweisen, die beispielsweise einen oder mehrere Spiegel aufweisen kann, die Teil eines Reflektors sind. Die optische Einrichtung beziehungsweise der Reflektor kann einen Spiegel aufweisen, der um mindestens eine Drehachse schwenkbar montiert ist. Der schwenkbar montierte Spiegel dient insbesondere zum Ablenken des durch die Lichtquelle emittierten Lichts und kann in der Strahlrichtung der durch die Lichtquelle emittierten Lichtstrahlung direkt hinter der Bildquelle angeordnet sein.
Durch den Reflektor kann das durch die Projektionseinrichtung oder durch die Bildquelle emittierte Licht auf ein Displayelement oder auf eine Projektionsfläche davon projiziert werden, die als solche vom Display getrennt sein kann. Das Displayelement bzw. seine Projektionsfläche ist vorzugsweise derart angeordnet, dass es/sie durch einen Betrachter, insbesondere einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, betrachtet werden kann. Die Projektionsfläche kann eine halbtransparente Spiegelfläche aufweisen. Diese halbtransparente Spiegelfläche kann beispielsweise durch einen Bereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs oder durch ein vom Windschutzscheiben-Displayelement separates Teil bereitgestellt werden. Bei der letztgenannten Variante kann das Displayelement beispielsweise ein vor der Windschutzscheibe angeordnetes Kunststoffelement aufweisen, was auch als ein Kombinationsspiegel oder als Combiner bezeichnet wird.
Die auf das Displayelement, beispielsweise die Windschutzscheibe, projizierte Information, die davon reflektiert wird, kann auf eine an sich bekannte Weise mit Information überlagert werden, die durch das Displayelement hindurch von einer Umgebung erscheint, die sich hinter dem Displayelement befindet, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird. Um dem Fahrer eine gute Sicht auf das virtuelle Bild zu ermöglichen, kann in Abhängigkeit von der Sitzposition oder in Abhängigkeit von der Größe des Fahrers eine Eyebox im Fahrzeug verfolgt werden. Die Eyebox ist der Sichtbereich. Die Ablenkung des Reflektors wird zum Verfolgen der Eyebox verwendet und kann mittels einer Einstelleinrichtung auf dem Spiegel des Reflektors realisiert werden, in der sich der Augenpunkt des Benutzers befindet, d.h. der Bereich, in dem der Benutzer die angezeigte Information sehen kann.
Die Position des Head-up-Displays befindet sich üblicherweise vor dem Betrachter, insbesondere vor dem Fahrer des Kraftfahrzeugs, in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs. Im Bereich des Armaturenbretts kann ein Installationsraum vorgesehen sein, in dem das Head-up-Display montiert und mittels einer Abdeckung, die vorzugsweise transparent ist, gegen Staubpartikel geschützt werden kann.
Bei einem Head-up-Display wie es vorstehend beschrieben ist, ist das Thermomanagement ein wichtiger Faktor. In diesem Zusammenhang wird bei Lösungen des Stands der Technik und bei vorhandenen Head-up-Displays häufig eine Kühleinrichtung in Verbindung mit und somit thermisch gekoppelt mit einer Hintergrundlichtquelle bereitgestellt. Sie wurde bei Systemen des Stands der Technik als die Hauptwärmequelle betrachtet.
In Bezug auf Head-up-Displays stellen die Spezifikationen für das Sichtfeld, den Projektionsabstand und die Helligkeit eine immer größere Herausforderung für OEMs für HUD-Anwendungen dar. Sie werden im Laufe der Zeit immer anspruchsvoller. Um diese Spezifikationen zu erfüllen, nehmen auch die Abmessungen des jeweiligen Displays, wie beispielsweise TFT-Displays, zu, was wiederum zu größeren Gehäuseöffnungen führt. Dadurch erreicht mehr Streulicht, wie zum Beispiel Sonneneinstrahlung, das Display, das sich dadurch aufwärmt. Höhere Helligkeitswerte sind auch eine Wärmequelle für das Display. Zusammenfassend muss festgehalten werden, dass Displays, wie beispielsweise bestimmte TFT-Bildschirme, immer mehr Übertemperaturen handhaben müssen. Was gestern als Wärmesenke ausreichte, ist heute für weitere Anwendungen nicht mehr ausreichend. Das Herunterkühlen eines Displays, wie beispielsweise eines TFT-Bildschirms, ist bei Head-up-Displays eine größere Herausforderung als bisher.
Die vorstehend beschriebenen Tatsachen zeigen, dass die Lichtquelle nicht die einzige Komponente ist, die gekühlt werden muss. Auch das Display ist eine Komponente, die effektiv und vorzugsweise adaptiv gekühlt werden sollte.
Das erfindungsgemäße Head-up-Display berücksichtigt diese Tatsache dadurch, dass die Lichtquelle mit einem ersten Kühlelement thermisch gekoppelt ist und das Display mit einem zweiten Kühlelement thermisch gekoppelt ist. In diesem Zusammenhang sind die Kühlelemente im Allgemeinen nicht eingeschränkt, insofern die Kühlelemente dazu geeignet sind, Wärme von der Lichtquelle und vom Display abzuführen. Bei der vorliegenden Erfindung kann es jedoch bevorzugt sein, dass die Kühlelemente auf der Basis von Wärmeleitfähigkeit arbeiten, so dass aufgrund der Wärmekopplung eine Wärmeleitung zwischen dem Display oder der Lichtquelle auf der einen Seite und den Kühlelementen auf der anderen Seite ermöglicht wird.
Durch Bereitstellen jeweiliger Kühlelemente kann eine Beschädigung des Displays oder der Lichtquelle aufgrund von Wärmeeinwirkung vermieden werden oder die Gefahr einer Beschädigung zumindest erheblich vermindert werden. Daher kann die langfristige Zuverlässigkeit des Displays und der Lichtquelle verbessert werden.
Abgesehen davon kann die Sicherheit des Head-up-Displays verbessert werden. In diesem Zusammenhang kann es erforderlich sein, Displays, wie beispielsweise TFT-Displays, unter 100°C gekühlt zu halten, da sonst erhebliche Schäden auftreten können oder sogar ein Feuer entstehen kann.
Die hier dargestellte Erfindung ordnet die bekannte Architektur auf eine effektive Weise neu an. Da Displays die herausfordernde Komponente für eine Abkühlung und eine geeignete Montage und Anordnung erhalten haben, wird das Head-up-Display so modifiziert, dass nicht nur ein Kühlelement mit der Lichtquelle thermisch gekoppelt ist, sondern auch ein entsprechendes Kühlelement mit dem Display thermisch gekoppelt ist, wodurch eine effektive Wärmeabführung ermöglicht wird.
Bei einem hierin beschriebenen Head-up-Display ist es ferner vorgesehen, dass das erste Kühlelement und das zweite Kühlelement derart angeordnet sind, dass an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement und dem zweiten Kühlelement ein Luftspalt bereitgestellt wird.
Insbesondere eine solche Anordnung kann gegenüber dem genannten Stand der Technik erhebliche Vorteile bieten.
Im Detail kann durch Bereitstellen eines Luftspalts eine sehr effektive Maßnahme bereitgestellt werden, um das erste Kühlelement und das zweite Kühlelement thermisch zu entkoppeln. In diesem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, dass allein durch Bereitstellen des Luftspalts oder möglicherweise, ohne darauf beschränkt zu sein, durch weitere Elemente zusätzlich zum Luftspalt, das erste Kühlelement und das zweite Kühlelement im Allgemeinen thermisch entkoppelt sind. Dies ermöglicht, dass das erste Kühlelement und das zweite Kühlelement unabhängig voneinander arbeiten. Daher kann vermieden werden, dass das Kühlelement der Lichtquelle insbesondere dann, wenn die Kühlelemente auf der Basis von Wärmeleitfähigkeit arbeiten, Wärme zum Kühlelement des Displays überträgt. Somit kann eine Kühlung des Displays besonders effektiv bereitgestellt werden.
Unter thermischer Entkopplung wird diesbezüglich insbesondere verstanden, dass Wärme, die in eines unter dem ersten und dem zweiten Kühlelement eingetragen wird, insbesondere nicht durch Wärmeleitung zum anderen Kühlelement unter dem ersten und dem zweiten Kühlelements übertragen werden kann.
Abgesehen davon können durch Bereitstellen des Luftspalts als Maßnahme zum thermischen Entkoppeln des ersten Kühlelements und des zweiten Kühlelements weitere Vorteile erzielt werden.
In diesem Zusammenhang kann aufgrund der Bereitstellung des Luftspalts die Geometrie der weiteren Teile, beispielsweise insbesondere des ersten Kühlelements und des zweiten Kühlelements, besonders frei gewählt werden. Dies kann erhebliche Vorteile hinsichtlich des Designs des Head-up-Displays ermöglichen und kann somit eine Implementierung des Head-up-Displays auch in Fahrzeugen ermöglichen, in denen nur wenig Installationsraum vorhanden ist. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass die Geometrie des ersten Kühlelements unter geringerer Berücksichtigung des zweiten Kühlelements festgelegt werden kann und umgekehrt. Dies kann das Ausbilden des ersten Kühlelements und des zweiten Kühlelements mit einem starken Fokus auf die Wärmeabführung ermöglichen, was wiederum ein sehr effektives Thermomanagement des Head-up-Displays ermöglicht. Angesichts des vorstehenden Sachverhalts ermöglicht die vorliegende Erfindung eine sehr adaptive Implementierung des Head-up-Displays.
Ferner können durch die Verwendung eines Luftspalts weitere Teile, insbesondere wärmeisolierende Teile, weggelassen werden. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Head-up-Displays und kann die Montage verbessern.
Aus dem vorstehenden Sachverhalt wird somit klar, dass durch die vorliegende Erfindung eine effektive Architektur von Teilen in einem Head-up-Display bereitgestellt wird, um ein effektives Thermomanagement und insbesondere eine bevorzugte Wärmeabführung vom Display, wie beispielsweise von einem TFT-Display, bereitzustellen. Ferner kann eine hochgradig adaptive Implementierung erhalten werden.
Es kann bevorzugt sein, dass wenigstens eines von dem ersten Kühlelement und dem zweiten Kühlelement, beispielsweise sowohl das erste Kühlelement als auch das zweite Kühlelement, eine Wärmesenke aufweisen. In diesem Zusammenhang sind Wärmesenken bekanntermaßen sehr effektiv bei der Wärmeabführung, was ein effektives Wärmemanagement oder Thermomanagement ermöglicht. Ferner kann es vorgesehen sein, dass Wärmesenken durch Teile, z.B. des Gehäuses, gebildet werden, so dass eine besonders einfache Montage möglich ist.
Darüber hinaus kann es durch die Verwendung von Wärmesenken vorgesehen sein, dass zusätzliche komplexe Kühlelemente, wie beispielsweise Wasserkühlelemente, zusammen mit ihrer Peripherie entbehrlich sind. Dies ermöglicht wiederum eine verbesserte Montage und reduziert die Anzahl der benötigten Teile weiter. Dies ermöglicht wiederum eine kostengünstige Produktion des Head-up-Displays.
Es kann bevorzugt sein, dass das zweite Kühlelement, und somit das mit dem Display thermisch gekoppelte Kühlelement, eine Wärmesenke aufweist, und dass die Wärmesenke Teil eines Gehäuses des Head-up-Displays ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, ermöglicht dies eine besonders einfache Montage und kann die Kosten weiter senken. Abgesehen davon und wie vorstehend erwähnt wurde, könnte insbesondere das Display ein Teil sein, das eine effektive Kühlung erfordert. Aufgrund der Tatsache, dass die Wärmesenke, wenn sie Teil des Gehäuses ist, vergleichsweise große Abmessungen haben kann, kann eine effektive Wärmeabführung vom Display erzielt werden. Daher kann bei dieser Ausführungsform den Nachteilen des Stands der Technik besonders effektiv entgegengewirkt werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass mindestens ein aus dem ersten Kühlelement und dem zweiten Kühlelement ausgewähltes Kühlelement als eine Wärmesenke ausgebildet ist, wobei die Wärmesenke Magnesium oder Aluminium aufweist, beispielsweise aus Magnesium oder Aluminium besteht. In diesem Zusammenhang wird Aluminium oder Magnesium häufig in Head-up-Displays für Gehäuseteile verwendet, um die Dimensionsstabilität für optische Teile bezüglich der Temperatur zu erhöhen. Ferner ermöglichen diese Materialien eine effektive Wärmeabführung durch Wärmeleitung. Ein Versatz der Abmessungen um wenige Millimeter kann jedoch zu einer erheblichen Bildverschiebung auf der virtuellen Bildfront des Fahrzeugs führen. Da Aluminium und Magnesium gute Materialien zum Abführen von Wärme sind, werden das gesamte Bildgebungssystem und damit alle Teile, angefangen bei der Hintergrundlichtquelle bis hin zum Display, häufig direkt darauf montiert.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung des Head-up-Displays und somit insbesondere durch Bereitstellen entsprechender Kühlelemente sowohl für das Display als auch für die Lichtquelle muss jedes der Kühlelemente im Vergleich zur Verwendung nur eines Kühlelements eine geringere Wärmemenge abführen. Somit sind die genannten Nachteile von Aluminium und Magnesium nicht relevant, wobei jedoch die Vorteile von Aluminium und Magnesium immer noch wirksam sind.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass kein wärmeisolierendes Element zwischen dem ersten Kühlelement und einem zweiten Kühlelement derart vorgesehen ist, dass das wärmeisolierende Element sowohl mit dem ersten Kühlelement als auch mit dem zweiten Kühlelement in direktem Kontakt steht. Gemäß dieser Ausführungsform kann die thermische Entkopplung des ersten Kühlelements und des zweiten Kühlelements verbessert werden. Abgesehen davon können die Vorteile hinsichtlich der Bereitstellung eines Luftspalts, wie vorstehend beschrieben, auf besonders vorteilhafte Weise erzielt werden.
In diesem Zusammenhang kann aufgrund der Bereitstellung des Luftspalts gemäß dieser Ausführungsform die Geometrie der weiteren Teile, beispielswiese insbesondere des ersten Kühlelements und des zweiten Kühlelements, besonders frei gewählt werden. Dies kann erhebliche Vorteile in Bezug auf das Design des Head-up-Displays ermöglichen und somit eine Implementierung des Head-up-Displays auch in Fahrzeugen ermöglichen, in denen nur wenig Installationsraum verfügbar ist. Dies wird gemäß dieser Ausführungsform noch weiter verbessert, da kein wärmeisolierendes Element den durch den Luftspalt gebildeten freien Raum verkleinert. Abgesehen davon kann es vorgesehen sein, dass die Geometrie des ersten Kühlelements unter geringerer Berücksichtigung des zweiten Kühlelements und weiterer wärmeisolierender Elemente und umgekehrt festgelegt werden kann. Dies kann das Ausbilden des ersten Kühlelements und des zweiten Kühlelements mit einem stärkeren Fokus auf die Wärmeabführung ermöglichen, was wiederum ein sehr effektives Thermomanagement des Head-up-Displays ermöglicht.
Ferner können durch die Verwendung eines Luftspalts weitere Teile, insbesondere wärmeisolierende Teile, weggelassen werden. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Head-up-Displays und kann die Montage verbessern.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Display ein TFT-Display aufweist. In diesem Zusammenhang hat sich gezeigt, dass insbesondere TFT-Displays (Dünnschichttransistordisplays) empfindlich auf Wärmeentwicklung reagieren und daher TFT-Displays effizient gekühlt werden sollten. In diesem Zusammenhang ordnet die in der vorliegenden Ausführungsform dargestellte Erfindung die Architektur eines Head-up-Displays, das ein TFT-Display aufweist, neu an, um eine sehr effektive Wärmeabführung des Displays zu ermöglichen. Durch Abkühlen des TFT werden auch sich akkumulierende Toleranzen zwischen optischen Elementen, z.B. vom Display zu den Spiegeln, reduziert. Abgesehen davon können TFT-Displays zu hochwertigen Bildern beitragen, so dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform die durch das Head-up-Display dargestellten Bilder besonders verbessert sein können.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Lichtquelle eine Leuchtdiode (LED) aufweist. In diesem Zusammenhang können LEDs mit nur sehr begrenzter Wärmeentwicklung betrieben werden. Dies ermöglicht, dass die Wärme, die von der Lichtquelle abgeführt werden muss, begrenzt ist und das Thermomanagement des Head-up-Displays weiter verbessert wird. Abgesehen davon können LEDs zu hochwertigen Bildern beitragen, so dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform die durch das Head-up-Display dargestellten Bilder besonders verbessert sein können.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Lichtquelle und das erste Kühlelement Teil einer Bilderzeugungseinheit sind, wobei die Bilderzeugungseinheit außerhalb eines Gehäuses des Head-up-Displays angeordnet ist, und wobei das Display innerhalb des Gehäuses des Head-up-Displays angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine thermische Entkopplung des Displays und der Lichtquelle weiter verbessert werden, was zu einem effizienten Thermomanagement des Head-up-Displays beiträgt.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass zwischen der Lichtquelle und dem Display ein Strahlungspfad vorgesehen ist, wobei der Strahlungspfad einen Reflektor durchläuft, wobei der Reflektor zumindest teilweise aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Gehäuse des Reflektors aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet sein, wie beispielsweise aus einem wärmeisolierenden Polymer. Diesbezüglich kann das Thermomanagement des Head-up-Displays weiter verbessert werden.
Im Einzelnen ist der Reflektor häufig ein Teil, das in jedem Fall dafür vorgesehen ist, die von der Lichtquelle kommende Strahlung auf eine effektiv Weise auf das Display zu richten, wodurch eine Hintergrundbeleuchtung für das Display ermöglicht wird, so dass ein Bild hoher Qualität erhalten werden kann. In diesem Zusammenhang ist der Reflektor ein Teil, das zwischen der Lichtquelle und dem Display vorgesehen ist. Wenn also der Reflektor aus einem Material ausgebildet ist, das wärmeisolierend ist, kann eine thermische Entkopplung des Displays von der Lichtquelle besonders effektiv bereitgestellt werden. Dadurch können die vorstehend beschriebenen Vorteile hinsichtlich der thermischen Entkopplung des Displays von der Lichtquelle auf eine besonders effektive Weise erzielt werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Reflektor am Gehäuse befestigt ist und dass das erste Kühlelement an einer dem Gehäuse gegenüberliegenden Seite derart am Reflektor befestigt ist, dass der Luftspalt mindestens an einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement und dem Gehäuse bereitgestellt wird.
Diese Ausführungsform ermöglicht es auf eine sehr effiziente Weise, jeweilige Teile sicher und zuverlässig miteinander zu verbinden, wodurch der Luftspalt sicher und auf eine definierte Weise bereitgestellt werden kann. Dies ermöglicht wiederum die vorstehend beschriebenen Vorteile hinsichtlich der Bereitstellung eines effizienten Thermomanagements. Wie vorstehend ausführlicher beschrieben wurde, kann diese Ausführungsform besonders bevorzugt sein, wenn das Gehäuse das zweite Kühlelement aufweist oder das zweite Kühlelement Teil des Gehäuses ist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das erste Kühlelement mittels Schrauben am Gehäuse befestigt ist, wobei die Schrauben aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt sind, oder derart, dass zwischen den Schrauben und dem Gehäuse ein wärmeisolierendes Material vorgesehen ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache Implementierung der vorliegenden Erfindung, da die Schrauben herkömmliche Befestigungseinrichtungen sind, die eine zuverlässige und sichere Befestigung der jeweiligen Teile ermöglichen. Außerdem sind solche Teile leicht verfügbar. Im Hinblick auf das wärmeisolierende Material können beispielsweise Kunststoffmaterialien verwendet werden. In Bezug auf die Ausführungsform, gemäß der ein wärmeisolierendes Material zwischen den Schrauben und dem Gehäuse vorgesehen ist, kann beispielsweise das jeweilige Gewinde aus dem wärmeisolierenden Material hergestellt sein.
Auch hier, und wie oben ausführlicher beschrieben wurde, kann diese Ausführungsform insbesondere dann bevorzugt sein, wenn das Gehäuse das zweite Kühlelement aufweist beziehungsweise das zweite Kühlelement Teil des Gehäuses ist.
Bezüglich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Head-up-Displays wird auf das Fahrzeug, die Figuren und die weitere Beschreibung verwiesen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, beispielsweise ein Auto, wobei das Fahrzeug ein Head-up-Display aufweist. Ein derartiges Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass das Head-up-Display wie vorstehend ausführlich beschrieben angeordnet ist.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug allgemein ein beliebiges Fahrzeug sein kann, vorzugsweise jedoch ein Landfahrzeug, wie beispielsweise ein Auto, ein Bus, ein Lastwagen usw. ist.
In diesem Zusammenhang ist es bekannt, dass in Fahrzeugen Information für den Fahrer angezeigt wird. Diese Information beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein, Navigationssysteminformation, Geschwindigkeitsinformation, eingestellte Temperatur usw. Neben der Bereitstellung entsprechender Anzeigen, beispielsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs, gewinnen Head-up-Displays (HUD) an Bedeutung. Der Vorteil solcher Displaysysteme besteht insbesondere darin, dass der Fahrer nicht von der Windschutzscheibe wegschauen muss, was einen erheblichen Sicherheitsgewinn ermöglichen kann.
In Bezug auf Head-up-Displays stellen die Spezifikationen für das Sichtfeld, den Projektionsabstand und die Helligkeit eine immer größere Herausforderung für HUD-Anwendungen dar. Sie werden im Laufe der Zeit immer anspruchsvoller. Um diese Spezifikationen zu erfüllen, nehmen auch die Abmessungen der jeweiligen Displays, wie beispielsweise TFT-Displays, zu, was wiederum zu größeren Gehäuseöffnungen führt. Dadurch erreicht mehr Streulicht, wie zum Beispiel Sonneneinstrahlung, das Display, das sich dadurch erwärmt. Höhere Helligkeitswerte sind ebenfalls eine Wärmequelle für das Display. Zusammenfassend müssen Displays, wie beispielsweise insbesondere TFT-Bildschirme, mehr und mehr in der Lage sein, Übertemperaturen zu handhaben. Was gestern als Wärmesenke ausreichte, ist heutzutage für weitere Anwendungen nicht mehr ausreichend. Das Abkühlen eines Displays, wie beispielsweise eines TFT-Bildschirms, ist bei Head-up-Displays anspruchsvoller als bisher.
Aufgrund der Tatsache, dass das Head-up-Display wie zuvor beschrieben angeordnet ist, werden diese Herausforderungen effektiv gelöst.
Im Detail kann aufgrund der Tatsache, dass die Lichtquelle mit einem ersten Kühlelement thermisch gekoppelt ist und das Display mit einem zweiten Kühlelement thermisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlelement und das zweite Kühlelement derart angeordnet sind, dass an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement und dem zweiten Kühlelement ein Luftspalt vorgesehen ist, ein effektives und zuverlässiges Thermomanagement erzielt werden.
Dies ermöglicht wiederum eine Langzeitstabilität des Head-up-Displays und eine Verbesserung von Sicherheitsaspekten.
Bezüglich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Fahrzeugs wird auf das Head-up-Display, die Figuren und die weitere Beschreibung verwiesen.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und verdeutlicht. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen dargestellt sind, können für sich allein oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform auf eine andere Ausführungsform übertragen werden.
In den Figuren:

1 zeigt eine schematische Querschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Head-up-Display;
2 zeigt eine schematische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Head-up-Displays; und
3 zeigt eine weitere schematische Querschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Head-up-Display.

1 zeigt eine schematische Querschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Head-up-Display 10. Das Head-up-Display 10 ist insbesondere Teil eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Autos. Es dient insbesondere dazu, Information für einen Fahrer des Fahrzeugs anzuzeigen. Derartige Information beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein, Navigationssysteminformation, Geschwindigkeitsinformation, eingestellte Temperatur usw. Ferner kann das Head-up-Display 10 herkömmliche Anzeigen ersetzen oder unterstützen, die beispielsweise in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sein können.
Im Detail zeigt 1, dass das Head-up-Display 10 eine Lichtquelle 12 zum Erzeugen und Emittieren von Strahlung aufweist, wobei die Strahlung dazu geeignet ist, ein darzustellendes Bild abzubilden. Vorzugsweise kann, ohne darauf beschränkt zu sein, die Lichtquelle 12 eine Leuchtdiode (LED) aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann die Lichtquelle 12 ein LED-Panel aufweisen, das mehrere einzelne Dioden aufweist, um ein oder mehrere darzustellende Bilder abzubilden.
Die Lichtquelle 12 kann Teil einer Bilderzeugungseinheit 14 sein, die zusätzlich zu der Lichtquelle 12 ein erstes Kühlelement 16 aufweist. Das erste Kühlelement 16 ist mit der Lichtquelle 12 thermisch gekoppelt, so dass Wärme, die in der Lichtquelle 12 vorhanden ist, zum ersten Kühlelement 16 abgeleitet werden kann. In diesem Zusammenhang kann das erste Kühlelement 16 als eine Wärmesenke ausgebildet sein. Die Wärmesenke kann beispielsweise aus Magnesium oder aus Aluminium ausgebildet sein. Als ein Beispiel kann die Wärmesenke aufgrund der verminderten Wärmeerzeugung der Lichtquelle, beispielsweise wenn diese eine LED ist, als ein vergleichsweise dünnes Teil ausgebildet sein, beispielsweise als eine gefaltete Metallplatte, die aus Aluminium hergestellt ist.
Ferner weist das Head-up-Display 10 ein Display 18 zum Darstellen des Bildes basierend auf der durch die Lichtquelle 12 emittierten Strahlung auf. Tatsächlich kann das Display 18 durch die Strahlung, die durch die Lichtquelle 12 emittiert wird, hinterleuchtet werden. Um Wärme von der Display 18 abzuführen, ist es ferner vorgesehen, dass das Display 18 mit einem zweiten Kühlelement 20 thermisch gekoppelt ist, so dass Wärme, die im Display 18 vorhanden ist, zum zweiten Kühlelement 20 abgeleitet werden kann. Diesbezüglich kann das zweite Kühlelement 20 als eine Wärmesenke ausgebildet sein. Die Wärmesenke kann beispielsweise aus Magnesium oder aus Aluminium ausgebildet sein. Ferner ist dargestellt, dass die Wärmesenke Rippen 34 aufweist, um eine effektive Wärmeabführung zu gewährleisten.
Es ist ferner ersichtlich, dass das zweite Kühlelement 20 bzw. die Wärmesenke Teil eines Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 ist. Dies ermöglicht eine einfache Konstruktion und ferner eine große Wärmeabführkapazität des zweiten Kühlelements 20.
Durch Bereitstellen jeweiliger Kühlelemente 16, 20 kann eine Beschädigung des Displays 18 oder der Lichtquelle 12 aufgrund von Wärmeeinwirkung vermieden werden oder kann die Gefahr einer Beschädigung zumindest erheblich vermindert werden. Somit kann die langfristige Zuverlässigkeit des Displays 18 und der Lichtquelle 12 und damit des Head-up-Displays 10 verbessert werden.
Abgesehen davon kann die Sicherheit des Head-up-Displays 10 verbessert werden. In diesem Zusammenhang kann es erforderlich sein, Displays, wie beispielsweise TFT-Displays, unter 100°C gekühlt zu halten, da sonst erhebliche Schäden auftreten können oder sogar Feuer entstehen kann.
In Bezug auf das erste Kühlelement 16 und das zweite Kühlelement 20 ist es vorgesehen, dass das erste Kühlelement 16 und das zweite Kühlelement 20 derart angeordnet sind, dass mindestens an einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement 16 und dem zweiten Kühlelement 20 ein Luftspalt 22 vorgesehen ist. Diesbezüglich ist es vorgesehen, dass zwischen dem ersten Kühlelement 16 und dem zweiten Kühlelement 20 kein wärmeisolierendes Element vorgesehen ist, so dass das wärmeisolierende Element sowohl mit dem ersten Kühlelement 16 als auch mit dem zweiten Kühlelement 20 in direktem Kontakt steht.
Durch Bereitstellen des Luftspalts 22 kann eine sehr effektive Maßnahme bereitgestellt werden, um das erste Kühlelement 16 und das zweite Kühlelement 20 thermisch zu entkoppeln. Diesbezüglich kann es vorgesehen sein, dass lediglich durch Bereitstellen des Luftspalts 22 oder möglicherweise, ohne darauf beschränkt zu sein, durch weitere Elemente zusätzlich zum Luftspalt 22, das erste Kühlelement 16 und das zweite Kühlelement 20 allgemein thermisch entkoppelt sind. Dies ermöglicht, dass das erste Kühlelement 16 und das zweite Kühlelement 20 unabhängig voneinander arbeiten. Somit kann vermieden werden, dass das erste Kühlelement 16 der Lichtquelle 12 Wärme zum zweiten Kühlelement 20 des Displays 18 überträgt, insbesondere wenn die Kühlelemente 16, 20 basierend auf Wärmeleitfähigkeit arbeiten. Somit kann eine Kühlung des Displays 18 und der Lichtquelle 12 besonders effektiv bereitgestellt werden.
1 zeigt ferner, dass das zweite Kühlelement 20 und somit die entsprechende Wärmesenke Teil des Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 ist. Daher hat die Wärmesenke eine sehr große Wärmeabführkapazität. In Bezug auf die Anordnung des Displays 18 ist es vorgesehen, dass dieses in einer Abdeckung 26 eingebettet ist, die die Form eines Rahmens haben und am Gehäuse 24 befestigt sein kann und somit das Display 18 fixieren kann. Diesbezüglich kann es vorgesehen sein, dass das Display 18 zusammen mit der Abdeckung 26 an der Außenseite des Gehäuses 24 angeordnet ist.
Ferner ist zu sehen, dass die Bilderzeugungseinheit 14 und somit die Lichtquelle 12 und das erste Kühlelement 16 innerhalb des Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 angeordnet sind.
Um die durch die Lichtquelle 12 erzeugte und emittierte Strahlung auf das Display 18 zu richten und dieses zu hinterleuchten, um ein für einen Fahrer darzustellendes Bild zu erzeugen, ist ein Reflektor 30 vorgesehen. Der Reflektor 30 weist einen oder mehrere vorzugsweise bewegliche Spiegel auf, die dazu dienen können, dass das Bild an einer für den Fahrer geeigneten Position dargestellt wird. Hinsichtlich des Reflektors 30 kann das Gehäuse des Reflektors sowohl den einen oder die mehreren Spiegel als auch die jeweilige Kinematik aufnehmen.
Hinsichtlich des Reflektors 30 kann es vorgesehen sein, dass dieser zumindest teilweise aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Gehäuse des Reflektors 30 aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet sein, beispielsweise aus einem wärmeisolierenden Polymer. Dies kann die thermische Entkopplung des ersten Kühlelements 16 und des zweiten Kühlelements 20 verbessern.
In der Ausbreitungsrichtung der Strahlung, die durch die Lichtquelle 12 emittiert wird und durch den Pfeil 28 angezeigt ist und den Reflektor 30 verlässt, ist ein Diffusor 32 vorgesehen. Der Diffusor 32 kann dazu vorgesehen sein, die Strahlung optisch zu beeinflussen und insbesondere die Strahlung zu streuen, wie auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist. Ferner ist der Diffusor 32 insbesondere an der Außenseite des Gehäuses 24 befestigt und kann zwischen dem Gehäuse 24 und dem Reflektor 30 angeordnet sein.
Damit die Strahlung das Gehäuse 24 durchlaufen kann und das Display 18 hinterleuchtet wird, weist das Gehäuse eine Öffnung 38 auf, in dessen Nähe sowohl das Display 18 als auch der Diffusor 32 angeordnet sind.
2 zeigt eine schematische Explosionsansicht des Head-up-Displays 10 gemäß 1 und zeigt insbesondere dessen Montage. Insbesondere ist gemäß 2 ersichtlich, dass die Lichtquelle 12 und das erste Kühlelement 16 Teil der Bilderzeugungseinheit 14 sind, wobei die Bilderzeugungseinheit 14 außerhalb des Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 angeordnet ist und insbesondere durch den Luftspalt 22 thermisch davon entkoppelt ist, und wobei das Display 18 innerhalb des Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 angeordnet ist.
Es ist ferner ersichtlich, dass die Montage des Head-up-Displays 10 vergleichsweise einfach ist, indem einfach die jeweiligen Teile angeordnet und am Gehäuse 24 befestigt werden, z.B. durch Schrauben 36. In diesem Zusammenhang kann es bevorzugt sein, dass die Schrauben 36 aus einem wärmeisolierenden Material bestehen oder dass zwischen den Schrauben 36 und dem Gehäuse 24, beispielsweise zwischen den Schrauben 36 und einem Gewinde 40, ein wärmeisolierendes Material vorgesehen ist. Beispielsweise kann es durch die Verwendung einer Schraubverbindung, wie vorstehend beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein, vorgesehen sein, dass der Reflektor 30 am Gehäuse 24 befestigt wird und das erste Kühlelement 16 an einer dem Gehäuse 24 gegenüberliegenden Seite am Reflektor 30 befestigt wird, derart, dass der Luftspalt 22 an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement 16 und dem Gehäuse 24 bereitgestellt wird.
3 zeigt eine weitere schematische Querschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Head-up-Display 10. Im Detail zeigt 3 das Head-up-Display 10 im zusammengebauten Zustand.
Auch hier ist ersichtlich, dass die Lichtquelle 12 und das erste Kühlelement 16 Teil der Bilderzeugungseinheit 14 sind, wobei die Bilderzeugungseinheit 14 außerhalb des Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 angeordnet und insbesondere durch den Luftspalt 22 thermisch davon entkoppelt ist, und wobei das Display 18 innerhalb des Gehäuses 24 des Head-up-Displays 10 angeordnet ist.
Außerdem ist dargestellt, dass das erste Kühlelement 16 aufgrund der Bereitstellung des Luftspalts 22 zwischen dem ersten Kühlelement 16 und dem zweiten Kühlelement 20 thermisch vom zweiten Kühlelement 20 entkoppelt ist.
Abgesehen davon sind Gewinde 40 dargestellt, die zur Montage des Head-up-Displays 10 und insbesondere in Zusammenwirkung mit den Schrauben 36 verwendet werden können.
Die 1 bis 3 zeigen daher, dass das Head-up-Display 10 die bekannte Architektur auf eine effektive Weise neu anordnet. Da das Display 18 hinsichtlich einer Abkühlung, einer geeigneten Montage und Anordnung ein herausforderndes Teil wurde, wird das Head-up-Display 10 derart modifiziert, dass das erste Kühlelement 16 mit der Lichtquelle 12 thermisch gekoppelt ist und ferner das zweite Kühlelement 20 mit dem Display 18 thermisch gekoppelt ist, wobei das erste Kühlelement 16 und das zweite Kühlelement 20 thermisch entkoppelt sind, wodurch eine effektive Wärmeabführung und somit ein zuverlässiges Thermomanagement des Head-up-Displays 10 ermöglicht wird. Dies ermöglicht eine Verbesserung der langfristigen Zuverlässigkeit und eine weitere Verbesserung des Sicherheitsverhaltens.
Bezugszeichenliste

10: Head-up-Display
12: Lichtquelle
14: Bilderzeugungseinheit
16: erstes Kühlelement
18: Display
20: zweites Kühlelement
22: Luftspalt
24: Gehäuse
26: Abdeckung
28: Pfeil
30: Reflektor
32: Diffusor
34: Rippen
36: Schraube
38: Öffnung
40: Gewinde

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

WO 2017/154372 A1 [0004]
JP 2007180141 A [0005]
JP 2010079169 A [0006]
US 2017/0160551 A1 [0007]

Claims

Head-up-Display für ein Fahrzeug, umfassend eine Lichtquelle (12) zum Erzeugen und Emittieren von Strahlung, wobei die Strahlung dazu geeignet ist, ein darzustellendes Bild abzubilden, und umfassend ein Display (18) zum Darstellen des Bildes basierend auf der Strahlung, wobei die Lichtquelle (12) mit einem ersten Kühlelement (16) thermisch gekoppelt ist, und wobei das Display (18) mit einem zweiten Kühlelement (20) thermisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlelement (16) und das zweite Kühlelement (20) derart angeordnet sind, dass an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement (16) und dem zweiten Kühlelement (20) ein Luftspalt (22) bereitgestellt wird.
Head-up-Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eins von dem ersten Kühlelement (16) und dem zweiten Kühlelement (20) eine Wärmesenke aufweist.
Head-up-Display nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kühlelement (20) eine Wärmesenke aufweist und die Wärmesenke Teil eines Gehäuses (24) des Head-up-Displays (10) ist.
Head-up-Display nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wärmesenke Magnesium oder Aluminium aufweist.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Kühlelement (16) und dem zweiten Kühlelement (20) kein wärmeisolierendes Element derart vorgesehen ist, dass das wärmeisolierende Element sowohl mit dem ersten Kühlelement (16) als auch mit dem zweiten Kühlelement (20) in direktem Kontakt steht.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (18) ein TFT-Display aufweist.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (12) eine LED aufweist.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (12) und das erste Kühlelement (16) Teil einer Bilderzeugungseinheit (14) sind, wobei die Bilderzeugungseinheit (14) außerhalb des Gehäuses (24) des Head-up-Displays (10) angeordnet ist, und wobei das Display (18) innerhalb des Gehäuses (24) des Head-up-Displays (10) angeordnet ist.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (12) und dem Display (18) ein Strahlungspfad vorgesehen ist, wobei der Strahlungspfad einen Reflektor (30) durchläuft, wobei der Reflektor (30) aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet ist.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (30) am Gehäuse (24) befestigt ist, und dass das erste Kühlelement (16) an einer dem Gehäuse (24) gegenüberliegenden Seite am Reflektor (30) derart befestigt ist, dass der Luftspalt (22) an mindestens einem Abschnitt zwischen dem ersten Kühlelement (16) und dem Gehäuse (24) bereitgestellt wird.
Head-up-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlelement (16) mittels Schrauben (36) am Gehäuse (24) befestigt ist, wobei die Schrauben (36) aus einem wärmeisolierenden Material ausgebildet sind, oder derart, dass zwischen den Schrauben (36) und einem Gewinde (40) des Gehäuses ein wärmeisolierendes Material vorgesehen ist.
Fahrzeug mit einem Head-up-Display (10) zum Anzeigen von Information für einen Fahrer des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Head-up-Display (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.