DE102018204958A1 - Display device for projecting an image onto a pane of a motor vehicle and method for operating a display device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung (1) zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe (2) eines Kraftfahrzeugs (3) in eine aus mehreren Anzeigeebenen (4,12) ausgewählte Anzeigeebene (4,12), wobei die Anzeigeeinrichtung (1) wenigstens einen ersten Umlenkspiegel (5,6) und wenigstens einen zweiten Umlenkspiegel (7) aufweist, die in einem Strahlengang (10) zwischen einer bilderzeugenden Einrichtung (9) und der Scheibe (2) angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Strahlengang (10) zwischen den Umlenkspiegeln (5,6,7) und der Scheibe (2) ein Ausrichtungsspiegel (8) angeordnet ist, wobei der wenigstens eine erste Umlenkspiegel (5,6) und der wenigstens eine zweite Umlenkspiegel (7) zur Einstellung der Anzeigeebene (4,12) und der Ausrichtungsspiegel (8) zur Ausrichtung des Bilds auf der Scheibe (2) verlagerbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung (1) zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe (2) eines Kraftfahrzeugs (3). The invention relates to a display device (1) for projecting an image onto a pane (2) of a motor vehicle (3) into a display plane (4, 12) selected from a plurality of display planes (4, 12), wherein the display device (1) has at least one first Deflection mirror (5,6) and at least one second deflection mirror (7) which are arranged in a beam path (10) between an image forming device (9) and the disc (2). It is provided that in the beam path (10) between the deflecting mirrors (5,6,7) and the disc (2) an alignment mirror (8) is arranged, wherein the at least one first deflecting mirror (5,6) and the at least one second deflection mirror (7) for adjusting the display plane (4,12) and the alignment mirror (8) for aligning the image on the disc (2) are displaceable. The invention further relates to a method for operating a display device (1) for projecting an image onto a pane (2) of a motor vehicle (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs in eine aus mehreren Anzeigeebenen ausgewählte Anzeigeebene, wobei die Anzeigeeinrichtung wenigstens einen ersten Umlenkspiegel und wenigstens einen zweiten Umlenkspiegel aufweist, die in einem Strahlengang zwischen einer bilderzeugenden Einrichtung und der Scheibe angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung.The invention relates to a display device for projecting an image onto a pane of a motor vehicle into a display plane selected from a plurality of display planes, wherein the display device has at least one first deflecting mirror and at least one second deflecting mirror, which are arranged in a beam path between an image-forming device and the pane. The invention further relates to a method for operating a display device.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeeinrichtung zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Anzeigeeinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere einfach und kostengünstig zu realisieren ist und zudem einen weiten Umfang der mehreren Anzeigeebenen ermöglicht.It is an object of the invention to provide a display device for projecting an image on a window of a motor vehicle, which has advantages over known display devices, in particular simple and inexpensive to implement and also allows a wide scope of the multiple display levels.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Anzeigeeinrichtung zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Strahlengang zwischen den Umlenkspiegeln und der Scheibe ein Ausrichtungsspiegel angeordnet ist, wobei der wenigstens eine erste Umlenkspiegel und der wenigstens eine zweite Umlenkspiegel zur Einstellung der Anzeigeebene und der Ausrichtungsspiegel zur Ausrichtung des Bilds auf der Scheibe verlagerbar sind.This is achieved according to the invention with a display device for projecting an image onto a pane of a motor vehicle having the features of claim 1. It is provided that in the beam path between the deflecting mirrors and the disc an alignment mirror is arranged, wherein the at least one first deflecting mirror and the at least one second deflecting mirror for adjusting the display plane and the alignment mirror for aligning the image on the disk are displaced.
Die Anzeigeeinrichtung dient zur Projektion des Bilds auf die Scheibe des Kraftfahrzeugs, beispielsweise auf eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs. Grundsätzlich kann jedoch jede beliebige Scheibe des Kraftfahrzeugs zur Projektion des Bilds herangezogen werden. Das Bild soll derart auf die Scheibe projiziert werden, dass sie für einen Betrachter hinter der Scheibe und mithin außerhalb des Kraftfahrzeugs erscheint. Die Anzeigeeinrichtung liegt folglich als Head-Up-Anzeigeeinrichtung vor. Die Anzeigeeinrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie die Projektion des Bilds in unterschiedliche Anzeigeebenen beziehungsweise in eine aus mehreren Anzeigeebenen ausgewählte Anzeigeebene ermöglicht. Insoweit wird die Anzeigeebene, in welche das Bild projiziert werden soll, aus mehreren unterschiedlichen Anzeigeebenen ausgewählt. Die mehreren Anzeigeebenen liegen beabstandet, insbesondere parallel beabstandet, voneinander vor. Beispielsweise wird die Anzeigeebene derart aus den mehreren Anzeigeebenen ausgewählt, dass außerhalb des Kraftfahrzeugs vorliegende Objekte außerhalb der Anzeigeebene liegen, beispielsweise die Anzeigeebene zwischen den Objekten und der Scheibe vorliegt. Mit einer derartigen Vorgehensweise kann sichergestellt werden, dass das Bild stets vollständig für den Betrachter sichtbar ist.The display device serves to project the image onto the window of the motor vehicle, for example onto a windscreen of the motor vehicle. In principle, however, any desired slice of the motor vehicle can be used to project the image. The image is to be projected onto the pane in such a way that it appears for a viewer behind the pane and thus outside the motor vehicle. The display device is thus present as a head-up display device. The display device is designed such that it enables the projection of the image into different display levels or into a display level selected from a plurality of display levels. In that regard, the display level into which the image is to be projected is selected from a plurality of different display levels. The plurality of display planes are spaced, in particular parallel spaced, from each other. For example, the display level is selected from the plurality of display levels such that objects located outside the motor vehicle are outside the display level, for example the display level between the objects and the window is present. With such a procedure can be ensured that the image is always completely visible to the viewer.
Die Anzeigeeinrichtung verfügt über den wenigstens einen ersten Umlenkspiegel und den wenigstens einen zweiten Umlenkspiegel. Diese sind in dem Strahlengang zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und der Scheibe angeordnet, lenken also von der bilderzeugenden Einrichtung ausgehendes Licht in Richtung der Scheibe um, jedoch nicht notwendigerweise unmittelbar oder genau in Richtung der Scheibe. Die bilderzeugende Einrichtung liegt bevorzugt in Form eines Bildschirms vor oder weist einen solchen auf.The display device has the at least one first deflection mirror and the at least one second deflection mirror. These are arranged in the beam path between the image-forming device and the disk, ie deflect light emanating from the image-forming device in the direction of the disk, but not necessarily directly or precisely in the direction of the disk. The image-forming device is preferably in the form of a screen or has such a screen.
Grundsätzlich können lediglich genau ein erster Umlenkspiegel und lediglich genau ein zweiter Umlenkspiegel vorliegen. Es können jedoch auch mehrere erste Umlenkspiegel und/oder mehrere zweite Umlenkspiegel vorliegen. Bevorzugt liegen sowohl mehrere erste Umlenkspiegel als auch mehrere zweite Umlenkspiegel vor. Es können jedoch auch Ausgestaltungen der Anzeigeeinrichtung realisiert sein, bei welcher genau ein erster Umlenkspiegel und mehrere zweite Umlenkspiegel oder umgekehrt mehrere erste Umlenkspiegel und genau ein zweiter Umlenkspiegel vorliegen. Sofern im Rahmen dieser Beschreibung lediglich auf den ersten Umlenkspiegel und den zweiten Umlenkspiegel eingegangen wird, so sind die Ausführungen stets auf jeden der ersten Umlenkspiegel beziehungsweise jeden der zweiten Umlenkspiegel übertragbar. Umgekehrt gelten selbstverständlich Ausführungen für mehrere erste Umlenkspiegel beziehungsweise mehrere zweite Umlenkspiegel jeweils auch für einen einzigen ersten Umlenkspiegel beziehungsweise einen einzigen zweiten Umlenkspiegel.In principle, only exactly one first deflecting mirror and only exactly one second deflecting mirror can be present. However, it is also possible for a plurality of first deflecting mirrors and / or a plurality of second deflecting mirrors to be present. Preferably, both a plurality of first deflection mirrors and a plurality of second deflection mirrors are present. However, it is also possible to implement configurations of the display device in which exactly one first deflecting mirror and a plurality of second deflecting mirrors or, conversely, a plurality of first deflecting mirrors and exactly one second deflecting mirror are present. If, in the context of this description, only the first deflecting mirror and the second deflecting mirror are discussed, the embodiments can always be applied to each of the first deflecting mirrors or each of the second deflecting mirrors. Conversely, embodiments for a plurality of first deflecting mirrors or a plurality of second deflecting mirrors in each case also apply to a single first deflecting mirror or a single second deflecting mirror.
Die Umlenkspiegel, also sowohl der erste Umlenkspiegel als auch der zweite Umlenkspiegel, können grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise sind sie flach, konvex oder konkav. Es kann vorgesehen sein, dass der erste Umlenkspiegel eine andere Ausgestaltung aufweist als der zweite Umlenkspiegel. Zum Beispiel weist der erste Umlenkspiegel eine erste Form und der zweite Umlenkspiegel eine zweite Form auf, wobei sowohl die erste Form als auch die zweite Form jeweils aus folgenden Formen auswählbar sind: flach, konvex und konkav. Die Umlenkspiegel sind zur Einstellung der Anzeigeebene verlagerbar. Anders ausgedrückt kann durch eine Verlagerung der Umlenkspiegel das Bild in unterschiedliche der Anzeigeebenen projiziert werden. Es ist insoweit bevorzugt vorgesehen, zunächst aus den mehreren Anzeigeebenen eine Anzeigeebene auszuwählen und anschließend die Umlenkspiegel derart einzustellen, dass das Bild in die ausgewählte Anzeigeebene projiziert wird. Unter der Verlagerung der Umlenkspiegel ist insbesondere eine Verlagerung innerhalb einer jeweiligen gedachten Ebene zu verstehen. Zusätzlich können wenigstens einer der Umlenkspiegel oder sowohl der erste Umlenkspiegel als auch der zweite Umlenkspiegel drehbar sein.The deflecting mirrors, that is to say both the first deflecting mirror and the second deflecting mirror, can in principle be designed as desired. For example, they are flat, convex or concave. It can be provided that the first Deflection mirror has a different configuration than the second deflection mirror. For example, the first deflection mirror has a first shape and the second deflection mirror has a second shape, wherein both the first shape and the second shape are each selected from the following shapes: flat, convex and concave. The deflecting mirrors can be displaced to adjust the display level. In other words, the image can be projected into different display levels by a displacement of the deflection mirrors. In that regard, it is preferably provided to first select a display plane from the plurality of display planes and then to adjust the deflection mirrors such that the image is projected into the selected display plane. The displacement of the deflection mirrors is to be understood in particular as a displacement within a respective imaginary plane. In addition, at least one of the deflection mirrors or both the first deflection mirror and the second deflection mirror can be rotatable.
Zusätzlich zu den Umlenkspiegeln verfügt die Anzeigeeinrichtung über den Ausrichtungsspiegel. Dieser ist ebenfalls verlagerbar, nämlich vorzugsweise drehbar. Der Ausrichtungsspiegel dient dem Ausgleich von Abweichungen in dem Strahlengang, welche sich durch eine Verlagerung der Umlenkspiegel ergeben. Vorzugsweise ist der Ausrichtungsspiegel derart ausgebildet beziehungsweise wird der Ausrichtungsspiegel derart angeordnet, dass er in jeder Stellung der Umlenkspiegel das von den Umlenkspiegeln reflektierte Licht in Richtung der Scheibe umlenkt beziehungsweise reflektiert. Dies erfolgt bevorzugt derart, dass das von dem Ausrichtungsspiegel reflektierte Licht unabhängig von der Stellung der Umlenkspiegel stets an derselben Stelle auf die Scheibe auftrifft, insbesondere unter demselben Winkel. Hierdurch wird sichergestellt, dass mittels der Umlenkspiegel ausschließlich eine Veränderung der Anzeigeebene erfolgt, in welche das Bild projiziert wird, jedoch keine Verlagerung des projizierten Bilds in eine andere Richtung auftritt.In addition to the deflecting mirrors, the indicator has the alignment mirror. This is also displaced, namely preferably rotatable. The alignment mirror is used to compensate for deviations in the beam path, which result from a displacement of the deflection mirror. Preferably, the alignment mirror is formed in such a way or the alignment mirror is arranged such that in each position of the deflection mirror it deflects or reflects the light reflected by the deflection mirrors in the direction of the disk. This is preferably done in such a way that the light reflected by the alignment mirror always impinges on the pane at the same location, in particular at the same angle, independently of the position of the deflecting mirror. This ensures that only a change in the display level, in which the image is projected, but no displacement of the projected image in a different direction occurs by means of the deflection mirror.
Die Ausgestaltung der Anzeigeeinrichtung mit den verlagerbaren Umlenkspiegeln und dem verlagerbaren Ausrichtungsspiegel ermöglicht eine besonders große Bandbreite der Anzeigeebenen, also einen großen Abstand zwischen Anzeigeebenen, die eine Menge aller Anzeigeebenen randseitig einschließen, aus welchen eine Anzeigeebene ausgewählt wird, in die schlussendlich das Bild projiziert wird. Dies wird zudem mit einem geringen konstruktiven Aufwand erzielt, sodass die Anzeigeeinrichtung kostengünstig umgesetzt werden kann. Vorzugsweise sind die Umlenkspiegel und der Ausrichtungsspiegel als undurchsichtige Spiegel ausgestaltet. Es kann jedoch auch eine Ausführung wenigstens eines der genannten Spiegel als Einwegspiegel beziehungsweise halbdurchlässiger Spiegel vorgesehen sein. In letzterem Fall kann mittels wenigstens einer weiteren bilderzeugenden Einrichtung gleichzeitig zu dem Bild ein weiteres Bild auf die Scheibe projiziert werden, entweder in dieselbe Anzeigeebene wie das Bild oder in eine verschiedene Anzeigeebene.The design of the display device with the displaceable deflecting mirrors and the displaceable alignment mirror allows a particularly wide range of display levels, ie a large distance between display levels that include a lot of all display levels edge, from which a display level is selected, in the final image is projected. This is also achieved with a low design effort, so that the display device can be implemented inexpensively. Preferably, the deflection mirrors and the alignment mirror are designed as opaque mirrors. However, it may also be provided an embodiment of at least one of said mirrors as a one-way mirror or semi-transparent mirror. In the latter case, by means of at least one further image-forming device, another image can be projected onto the pane simultaneously with the image, either in the same display plane as the image or in a different display plane.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine erste Umlenkspiegel und der wenigstens eine zweite Umlenkspiegel in parallelen Ebenen angeordnet und in diesen verlagerbar sind, wobei die Umlenkspiegel in jeder Stellung in dem Strahlengang zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und der Scheibe vorliegen. Die Umlenkspiegel sind insoweit parallel beabstandet zueinander angeordnet, nämlich der erste Umlenkspiegel in einer ersten Ebene und der zweite Umlenkspiegel in einer zweiten Ebene. Liegen mehrere erste Umlenkspiegel vor, so liegen diese bevorzugt alle in der ersten Ebene vor. Entsprechendes gilt für mehrere zweite Umlenkspiegel, welche analog alle in der zweiten Ebene angeordnet sind.Within the scope of a further embodiment of the invention, it is provided that the at least one first deflecting mirror and the at least one second deflecting mirror are arranged in parallel planes and can be displaced therein, the deflecting mirrors being present in any position in the beam path between the image-producing device and the disk. The deflecting mirrors are spaced parallel to one another in this respect, namely the first deflecting mirror in a first plane and the second deflecting mirror in a second plane. If there are several first deflecting mirrors, they are preferably all in the first plane. The same applies to a plurality of second deflection mirrors, which are arranged analogously all in the second plane.
Die Umlenkspiegel sind in der jeweiligen Ebene verlagerbar angeordnet. Die Umlenkspiegel sind insoweit linear verlagerbar und hierzu entsprechend gelagert. Die Lagerung ist derart ausgestaltet, dass die Umlenkspiegel ausschließlich in der jeweiligen Ebene linear verlagerbar sind, vorzugsweise in derselben Richtung. Der erste Umlenkspiegel ist also beispielsweise entlang einer in der ersten Ebene liegenden ersten Geraden und der zweite Umlenkspiegel entlang einer in der zweiten Ebene liegenden zweiten Geraden verlagerbar, wobei die beiden Geraden parallel zueinander vorliegen. Die Verlagerung der Umlenkspiegel erfolgt derart, dass sie in jeder Stellung in dem Strahlengang zwischen der bilderzeugenden Einrichtung der Scheibe vorliegen, sodass das von der bilderzeugenden Einrichtung emittierte Licht in Richtung der Scheibe umgelenkt wird.The deflecting mirrors are arranged to be displaceable in the respective plane. The deflection mirrors are so far linearly displaceable and stored accordingly. The bearing is designed such that the deflection mirrors are linearly displaceable exclusively in the respective plane, preferably in the same direction. Thus, for example, the first deflection mirror is displaceable along a first straight line lying in the first plane and the second deflection mirror can be displaced along a second straight line lying in the second plane, wherein the two straight lines are present parallel to one another. The displacement of the deflection mirrors is such that they are present in any position in the beam path between the image-forming device of the disc, so that the light emitted by the image-forming device is deflected in the direction of the disc.
Hierzu sind vorzugsweise die Umlenkspiegel miteinander gekoppelt, sodass stets eine gleichzeitige Verlagerung der Umlenkspiegel erfolgt, wobei die Verlagerung des ersten Umlenkspiegels und die Verlagerung des zweiten Umlenkspiegels voneinander abhängig sind. Die Strecke, um welche der zweite Umlenkspiegel verlagert wird, hängt also von der Strecke ab, um welche der erste Umlenkspiegel verlagert wird, und umgekehrt. Die Umlenkspiegel sind derart angeordnet, dass durch ihre Verlagerung die von dem Licht zurückgelegte Strecke zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und der Scheibe veränderbar ist beziehungsweise verändert wird. Aufgrund der linearen Verlagerung der Umlenkspiegel in den parallelen Ebenen ist eine deutliche Veränderung des Abstands ohne weiteres realisierbar. Insoweit ist die Bandbreite zwischen den verfügbaren Anzeigeebenen bei der beschriebenen Anzeigeeinrichtung bei gleichzeitig geringem konstruktivem Aufwand sehr groß.For this purpose, the deflecting mirrors are preferably coupled to one another, so that a simultaneous displacement of the deflecting mirror always takes place, the displacement of the first deflecting mirror and the displacement of the second deflecting mirror being dependent on one another. The distance by which the second deflecting mirror is displaced thus depends on the distance by which the first deflecting mirror is displaced, and vice versa. The deflecting mirrors are arranged in such a way that, as a result of their displacement, the distance traveled by the light between the image-producing device and the pane can be changed or changed. Due to the linear displacement of the deflection mirror in the parallel planes a significant change in the distance is readily feasible. In that regard, the bandwidth between the available display levels in the display device described is very large at the same time low design effort.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Umlenkspiegel in einer ersten Stellung zur Projektion des Bilds in eine erste der Anzeigeebenen und in einer zweiten Stellung zur Projektion des Bilds in eine zweite der Anzeigeebenen angeordnet sind. Die erste Anzeigeebene und die zweite Anzeigeebene unterscheiden sich hinsichtlich ihres Abstands von der Scheibe. Sie sind jedoch parallel zueinander angeordnet. In den beiden Stellungen sind die Umlenkspiegel unterschiedlich angeordnet. Vorzugsweise liegt bei der ersten Stellung der Umlenkspiegel der Ausrichtungsspiegel ebenfalls in einer ersten Stellung und bei der zweiten Stellung der Umlenkspiegel ebenfalls in einer zweiten Stellung vor, um das von der bilderzeugenden Einrichtung emittierte Licht in Richtung der Scheibe umzulenken, insbesondere derart, dass es sowohl für die erste Stellung als auch die zweite Stellung der Umlenkspiegel auf dieselbe Stelle der Scheibe trifft. Eine derartige Ausgestaltung der Anzeigeeinrichtung ermöglicht eine große Bandbreite der Anzeigeebenen, ohne dass es zu anderweitigen Abweichungen in der Darstellung des Bilds kommt. A development of the invention provides that the deflecting mirrors are arranged in a first position for projecting the image into a first of the display planes and in a second position for projecting the image into a second of the display planes. The first display level and the second display level differ in their distance from the disk. However, they are arranged parallel to each other. In the two positions, the deflection mirrors are arranged differently. Preferably, in the first position of the deflecting mirror, the alignment mirror is also in a first position and in the second position of the deflecting mirror also in a second position to redirect the light emitted by the imaging device towards the disk, in particular such that it is suitable for both the first position and the second position of the deflection mirror hits the same point of the disc. Such a design of the display device allows a large bandwidth of the display levels, without causing any other deviations in the representation of the image.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Ausrichtungsspiegel für jede Stellung der Umlenkspiegel derart anordenbar ist, dass er von der bilderzeugenden Einrichtung kommendes Licht unabhängig von der Stellung der Umlenkspiegel auf dieselbe Stelle der Scheibe lenkt. Hierauf wurde bereits hingewiesen. Beispielsweise ist jeder Stellung der Umlenkspiegel eine Stellung des Ausrichtungsspiegels zugeordnet. Bei Anordnung der Umlenkspiegel in einer bestimmten Stellung wird insoweit auch der Ausrichtungsspiegel in eine bestimmte Stellung verlagert, welche der Stellung der Umlenkspiegel zugeordnet ist. Hierdurch wird eine hohe Qualität der Projektion des Bilds auf die Scheibe sichergestellt.A particularly preferred embodiment of the invention provides that the alignment mirror for each position of the deflection mirror can be arranged such that it directs coming from the imaging device light regardless of the position of the deflection mirror on the same location of the disc. This has already been pointed out. For example, each position of the deflection mirror is associated with a position of the alignment mirror. When the deflecting mirrors are arranged in a specific position, the orientation mirror is also displaced to a specific position, which is assigned to the position of the deflecting mirrors. This ensures a high quality of projection of the image on the disc.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die bilderzeugende Einrichtung und einer der Umlenkspiegel parallel zueinander angeordnet und dem jeweils anderen der Umlenkspiegel zugewandt sind. Hierunter ist zu verstehen, dass entweder der wenigstens eine erste Umlenkspiegel oder der wenigstens eine zweite Umlenkspiegel parallel zu der bilderzeugenden Einrichtung vorliegen. Beispielsweise ist hierzu die bilderzeugende Einrichtung in der vorstehend bereits erwähnten ersten Ebene oder der zweiten Ebene angeordnet. Die bilderzeugende Einrichtung und der Umlenkspiegel sind dem jeweils anderen der Umlenkspiegel, also dem wenigstens einen zweiten Umlenkspiegel oder dem wenigstens einen ersten Umlenkspiegel, derart zugewandt, dass von der bilderzeugenden Einrichtung emittiertes Licht zunächst auf den anderen der Umlenkspiegel trifft und von diesem in Richtung des einen der Umlenkspiegel reflektiert wird.A further embodiment of the invention provides that the image-generating device and one of the deflection mirrors are arranged parallel to one another and face the respective other of the deflection mirrors. This is to be understood as meaning that either the at least one first deflection mirror or the at least one second deflection mirror are present parallel to the image-generating device. For example, for this purpose, the image-forming device in the above-mentioned first level or the second level is arranged. The image-generating device and the deflecting mirror are respectively facing the deflecting mirror, that is to say the at least one second deflecting mirror or the at least one first deflecting mirror, such that light emitted by the image-generating device first strikes the other of the deflecting mirrors and from there in the direction of the one the deflecting mirror is reflected.
Die bilderzeugende Einrichtung und die Umlenkspiegel sind hierbei derart angeordnet, dass das von der bilderzeugenden Einrichtung ausgehende Licht in einer Richtung auf die Umlenkspiegel auftrifft, die von einer Normalenrichtung der Umlenkspiegel, also von einer auf den Umlenkspiegeln senkrecht stehenden Richtung, verschieden ist. Hierdurch wird erreicht, dass das Licht von den Umlenkspiegeln in Richtung des Ausrichtungsspiegels und mithin in Richtung der Scheibe reflektiert wird. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine besonders kompakte Form der Anzeigeeinrichtung.The image-generating device and the deflecting mirrors are in this case arranged such that the light emanating from the image-forming device impinges on the deflecting mirrors in a direction which differs from a normal direction of the deflecting mirrors, that is to say from a direction perpendicular to the deflecting mirrors. This ensures that the light is reflected by the deflecting mirrors in the direction of the alignment mirror and thus in the direction of the disc. The embodiment described allows a particularly compact form of the display device.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Abstand zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und dem einen der Umlenkspiegel veränderbar ist. Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, dass der Umlenkspiegel verlagerbar ist. Durch eine solche Verlagerung des Umlenkspiegels kann eine Veränderung des Abstands zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und dem Umlenkspiegel erzielt werden. Vorzugsweise sind jedoch sowohl der Umlenkspiegel als auch die bilderzeugende Einrichtung verlagerbar, nämlich bevorzugt jeweils innerhalb der vorstehend bereits erwähnten Ebene, in welcher der eine der Umlenkspiegel angeordnet ist. Beispielsweise sind die bilderzeugende Einrichtung und der Umlenkspiegel entlang derselben Geraden verlagerbar, die in dieser Ebene liegt. Besonders bevorzugt erfolgt die Verlagerung der bilderzeugenden Einrichtung und des Umlenkspiegels beziehungsweise sowohl des wenigstens einen ersten Umlenkspiegels als auch des wenigstens einen zweiten Umlenkspiegels derart, dass das von der bilderzeugenden Einrichtung emittierte Licht stets auf die Umlenkspiegel trifft und von diesen in Richtung des Ausrichtungsspiegels und schlussendlich in Richtung der Scheibe reflektiert wird.A further preferred embodiment of the invention provides that the distance between the image-forming device and the one of the deflecting mirror is variable. It has already been pointed out above that the deflecting mirror can be displaced. By such a displacement of the deflection mirror, a change in the distance between the image-forming device and the deflection mirror can be achieved. Preferably, however, both the deflecting mirror and the image-generating device are displaceable, namely preferably in each case within the above-mentioned plane in which the one of the deflecting mirrors is arranged. For example, the image-forming device and the deflection mirror are displaceable along the same straight line lying in this plane. Particularly preferably, the displacement of the image-generating device and the deflecting mirror or both of the at least one first deflecting mirror and the at least one second deflecting mirror takes place in such a way that the light emitted by the image-generating device always strikes the deflecting mirrors and of these in the direction of the alignment mirror and finally into Direction of the disc is reflected.
Die Verlagerung der bilderzeugenden Einrichtung und der Umlenkspiegel ist derart vorgesehen, dass die Länge des Strahlengangs zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und dem Ausrichtungsspiegel und mithin der Scheibe von der Stellung der bilderzeugenden Einrichtung und der Umlenkspiegel abhängig ist. Der ersten Stellung der Umlenkspiegel ist insoweit eine erste Stellung der bilderzeugenden Einrichtung und der zweiten Stellung der Umlenkspiegel eine zweite Stellung der bilderzeugenden Einrichtung zugeordnet, um die vorstehend genannte Bedingung zu erfüllen. Insoweit werden die bilderzeugende Einrichtung und die Umlenkspiegel stets gleichzeitig verlagert. Durch die Verlagerbarkeit der bilderzeugenden Einrichtung und der Umlenkspiegel wird bei geringem konstruktivem Aufwand eine große Bandbreite der auswählbaren Anzeigeebenen realisiert.The displacement of the image forming device and the deflecting mirrors is provided such that the length of the optical path between the image forming device and the alignment mirror and thus the disk depends on the position of the image forming device and the deflection mirrors. The first position of the deflection mirror is insofar as a first position of the image-forming device and the second position of the deflection mirror associated with a second position of the image-forming device to meet the above-mentioned condition. In that regard, the image-forming device and the deflection mirror are always displaced simultaneously. Due to the displaceability of the image-generating device and the deflecting mirror, a large bandwidth of the selectable display planes is realized with a low constructional outlay.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die bilderzeugende Einrichtung, der eine der Umlenkspiegel sowie der andere der Umlenkspiegel in jeder Stellung derart angeordnet sind, das die Umlenkspiegel in dem Strahlengang zwischen der bilderzeugenden Einrichtung und der Scheibe angeordnet sind. Dies bedeutet schlussendlich, dass unabhängig von der Stellung der Umlenkspiegel und der bilderzeugenden Einrichtung das von der bilderzeugenden Einrichtung emittierte Licht stets auf den Ausrichtungsspiegel trifft und von diesem in Richtung der Scheibe reflektiert wird. Hierdurch wird auch während einer Verlagerung der Umlenkspiegel und der bilderzeugenden Einrichtung eine kontinuierliche Projektion des Bilds auf die Scheibe des Kraftfahrzeugs, nämlich insbesondere an gleichbleibender Stelle, umgesetzt.A further preferred embodiment of the invention provides that the image-forming Device in which one of the deflection mirrors and the other of the deflection mirrors are arranged in each position such that the deflection mirrors are arranged in the beam path between the image-forming device and the disk. This ultimately means that regardless of the position of the deflecting mirror and the image-forming device, the light emitted by the image-forming device always hits the alignment mirror and is reflected by it in the direction of the disc. In this way, even during a displacement of the deflection mirror and the image-generating device, a continuous projection of the image on the window of the motor vehicle, namely in particular at the same place implemented.
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Verlagerung des wenigstens einen ersten Umlenkspiegels und des wenigstens einen zweiten Umlenkspiegels mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfolgt, die zueinander in einem festen Verhältnis stehen. Dies gilt vorzugsweise zusätzlich für die bilderzeugende Einrichtung. Zur besseren Erläuterung werden die bilderzeugende Einrichtung und der Umlenkspiegel nachfolgend unter der Bezeichnung „Elemente“ zusammengefasst.Finally, it can be provided within the scope of a further preferred embodiment of the invention that a displacement of the at least one first deflecting mirror and the at least one second deflecting mirror takes place at different speeds, which are in a fixed relationship to one another. This preferably also applies to the image-forming device. For better explanation, the image-forming device and the deflection mirror are summarized below under the name "elements".
Um während der Verlagerung der Umlenkspiegel beziehungsweise der bilderzeugenden Einrichtung durchgehend eine Projektion des Bilds auf die Scheibe zu gewährleisten, um die Verlagerung der Elemente gekoppelt miteinander erfolgen. So ist das Element, welches in dem Strahlengang dem Ausrichtungsspiegel am nächsten liegt, mit der geringsten Geschwindigkeit zu verlagern, wobei die Verlagerungsgeschwindigkeit der Elemente mit zunehmendem Abstand zu dem Ausrichtungsspiegel bezüglich des Strahlengangs zunimmt. In anderen Worten sind die Umlenkspiegel und/oder die bilderzeugende Einrichtung kinematisch derart miteinander gekoppelt, dass ein Austrittsstrahlengang zwischen dem Ausrichtungsspiegel und der Scheibe unabhängig von der Anordnung der Umlenkspiegel und/oder der bilderzeugenden Einrichtung stets gleich ist.In order to ensure during the displacement of the deflection mirror or the image-generating device continuously a projection of the image on the disc to the displacement of the elements coupled to each other. Thus, the element which is closest to the alignment mirror in the beam path is to be displaced at the lowest speed, wherein the displacement speed of the elements increases with increasing distance to the alignment mirror with respect to the beam path. In other words, the deflection mirrors and / or the image-forming device are kinematically coupled to each other such that an exit beam path between the alignment mirror and the disk is always the same regardless of the arrangement of the deflection mirrors and / or the image-generating device.
Insoweit wäre das bezüglich des Strahlengangs am weitesten von dem Ausrichtungsspiegel entfernte Element mit der größten Geschwindigkeit zu verlagern. Dieses Element ist üblicherweise die bilderzeugende Einrichtung. Die Verlagerung der Umlenkspiegel beziehungsweise der bilderzeugenden Einrichtung erfolgt beispielsweise mittels einer Teleskopspindel oder dergleichen. Mithilfe der beschriebenen Ausgestaltung der Anzeigeeinrichtung wird die kontinuierliche Anzeige des Bilds auf der Scheibe beziehungsweise in der gewünschten Anzeigeebene sichergestellt.In that regard, the most remote from the alignment mirror with respect to the beam path element should be relocated at the highest speed. This element is usually the image-forming device. The displacement of the deflecting mirror or the image-generating device takes place for example by means of a telescopic spindle or the like. The described embodiment of the display device ensures the continuous display of the image on the pane or in the desired display plane.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs in eine aus mehreren Anzeigeebenen ausgewählten Anzeigeebene, insbesondere einer Anzeigeeinrichtung gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Anzeigeeinrichtung wenigstens einen ersten Umlenkspiegel und wenigstens einen zweiten Umlenkspiegel aufweist, die in einem Strahlengang zwischen einer bilderzeugenden Einrichtung und der Scheibe angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Strahlengang zwischen den Umlenkspiegeln und der Scheibe ein Ausrichtungsspiegel angeordnet ist, wobei der wenigstens eine erste Umlenkspiegel und der wenigstens eine zweite Umlenkspiegel zur Einstellung der Anzeigeebene und der Ausrichtungsspiegel zur Ausrichtung des Bilds auf der Scheibe verlagert werden können.The invention further relates to a method for operating a display device for projecting an image onto a pane of a motor vehicle in a display plane selected from a plurality of display planes, in particular a display device according to the statements in this description, wherein the display device at least a first deflection mirror and at least one second deflection mirror which are arranged in a beam path between an image forming device and the disc. It is provided that in the beam path between the deflecting mirrors and the disc, an alignment mirror is arranged, wherein the at least one first deflecting mirror and the at least one second deflecting mirror for adjusting the display plane and the alignment mirror for aligning the image on the disc can be moved.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Anzeigeeinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Anzeigeeinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The advantages of such an approach or such an embodiment of the display device has already been pointed out. Both the display device and the method for its operation can be further developed according to the statements in the context of this description, so that reference is made to this extent.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ausrichtungsspiegel in Abhängigkeit von der Stellung der Umlenkspiegel derart angeordnet wird, dass er von der bilderzeugenden Einrichtung kommendes Licht unabhängig von der Stellung der Umlenkspiegel auf dieselbe Stelle der Scheibe lenkt. Jeder Stellung der Umlenkspiegel ist insoweit eine Stellung des Ausrichtungsspiegels zugeordnet. Bei Anordnung der Umlenkspiegel in einer bestimmten Stellung wird der Ausrichtungsspiegel in einer Stellung angeordnet, welcher der Stellung der Umlenkspiegel zugeordnet ist. Dies erfolgt bevorzugt kontinuierlich, insbesondere auch während einer Verlagerung der Umlenkspiegel. Auf diese Art und Weise wird eine kontinuierliche Anzeige des Bilds sichergestellt. Entsprechend wird bei einer Verlagerung der Umlenkspiegel eine kontinuierliche Veränderung der Anzeigeebene hin zu der ausgewählten Anzeigeebene realisiert. Dies bewirkt eine besonders hohe Bildqualität beziehungsweise einen angenehmen Eindruck für den Betrachter. Beispielsweise ist es vorgesehen, die Anzeigeebene derart auszuwählen, dass das Bild bezüglich eines von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekts, insbesondere eines weiteren Kraftfahrzeugs, zumindest zeitweise ortsfest angeordnet ist. Insoweit scheint das Bild an dem weiteren Kraftfahrzeug zu „kleben“.A particularly preferred development of the invention provides that the alignment mirror is arranged in dependence on the position of the deflection mirror in such a way that it directs light coming from the image-generating device to the same location of the pane, independently of the position of the deflection mirror. Each position of the deflection mirror is assigned a position of the alignment mirror so far. When the deflecting mirrors are arranged in a specific position, the alignment mirror is arranged in a position which is assigned to the position of the deflecting mirrors. This is preferably carried out continuously, in particular also during a displacement of the deflecting mirror. In this way, a continuous display of the image is ensured. Accordingly, upon a displacement of the deflection mirrors, a continuous change of the display plane to the selected display level is realized. This causes a particularly high image quality or a pleasant impression for the viewer. For example, it is provided to select the display plane such that the image is at least temporarily stationary with respect to a different object of the motor vehicle, in particular another motor vehicle. In that regard, the picture seems to "stick" to the other motor vehicle.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung zur Projektion eines Bilds auf eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bild in eine aus mehreren Anzeigeebenen ausgewählte erste Anzeigeebene projiziert wird, sowie -
2 eine schematische Darstellung der Anzeigeeinrichtung, wobei das Bild in eine ebenfalls aus den mehreren Anzeigeebenen ausgewählte zweite Anzeigeebene projiziert wird.
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1 a schematic representation of a display device for projecting an image on a pane of a motor vehicle, wherein the image is projected into a selected from a plurality of display levels first display level, and -
2 a schematic representation of the display device, wherein the image is projected into a likewise selected from the plurality of display levels second display level.
Die
Es ist erkennbar, dass die Umlenkspiegel
Weiterhin ist angedeutet, dass das mittels des Ausrichtungsspiegels
Es ist erkennbar, dass die ersten Umlenkspiegel
Eine Verlagerung der Umlenkspiegel
Die
Eine Verlagerung der Umlenkspiegel
Die beschriebene Anzeigeeinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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---|---|---|---|---|
DE102010001442A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Head-up-display system for vehicle, particularly motor vehicle for projecting information into visual field of a driver of vehicle, has image sensor unit providing information by light rays and optical unit |
DE102013218099A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Continental Automotive Gmbh | Head-Up Display |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010001442A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Head-up-display system for vehicle, particularly motor vehicle for projecting information into visual field of a driver of vehicle, has image sensor unit providing information by light rays and optical unit |
DE102013218099A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Continental Automotive Gmbh | Head-Up Display |
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