DE102018215095A1

DE102018215095A1 - Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018215095A1
Application number: DE102018215095.8A
Authority: DE
Inventors: Sezgin Goekcen; Uwe Borsdorf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-03-05
Also published as: WO2020048662A1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Abbildungsvorrichtung (60), für eine Projektionsvorrichtung (22), mit mindestens einem optischen Element (32) zum Umlenken der Bilddarstellung, wobei die Abbildungsvorrichtung (60) eine bildgenerierende Fläche (44) zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung (54) und ein Gehäuse (62) aufweist und wobei die Abdeckung (54) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist. Die bildgenerierende Fläche (44) und die Abdeckung (54) sind derart in einer jeweiligen Öffnung (68, 70) des Gehäuses (62) angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54) und das Gehäuse (62) einen zu einer Umgebung (72) der Abbildungsvorrichtung (60) hin geschlossenen Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen. Ferner ist das mindestens eine optische Element (32) an dem Gehäuse (62) angeordnet, sodass eine optische Fläche des optischen Elements (32) in den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) gerichtet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung.
Aus der DE 10 2016 207 244 A1 ist eine Sichtfeldanzeigegerät für eine Anzeige in einem Sichtfeld eines Fahrers eines Fahrzeugs bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine Abbildungsvorrichtung, für eine Projektionsvorrichtung, mit mindestens einem optischen Element zum Umlenken der Bilddarstellung, wobei die Abbildungsvorrichtung eine bildgenerierende Fläche zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung und ein Gehäuse aufweist. Die Abdeckung ist zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet. Ferner sind die bildgenerierende Fläche und die Abdeckung derart in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung und das Gehäuse einen zu einer Umgebung der Abbildungsvorrichtung hin geschlossenen Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element an dem Gehäuse angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich der Abbildungsvorrichtung gerichtet ist.
Eine Projektionsvorrichtung kann beispielsweise in einem Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, angeordnet sein. Die Projektionsvorrichtung kann beispielsweise als ein Head-up Display ausgeführt sein, wodurch Informationen in einem Sichtfeld eines Insassen des Fahrzeugs insbesondere eines Betrachters, vorzugsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Windschutzscheibe, dargestellt werden. Eine Bilddarstellung kann ein Bild und/oder mehrere dargestellte einzelne Bilder und/oder bewegte Bilder und/oder textuelle Informationen und Darstellungen umfassen. Ein Betrachter ist vorteilhafterweise ein Nutzer, der eine Bilddarstellung betrachtet. Vorteilhafterweise kann der Betrachter ein Fahrer eines Fahrzeugs sein.
Der Vorteil der vorliegenden Abbildungsvorrichtung liegt darin, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mittels der vorliegenden Abbildungsvorrichtung kann gewährleistet werden, dass die bildgenerierende Fläche einfach und sicher in einem Gehäuse aufgenommen werden kann, wobei die Position der bildgenerierenden Fläche zu einem optischen Element verbessert werden kann. Folglich kann die Positionierung der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu einem optischen Element einfacher und sicherer ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann die bildgenerierende Fläche besser bzw. genauer zu dem optischen Element oder umgekehrt ausgerichtet werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung bzw. der optischen Darstellung verbessert werden. Vorzugsweise kann ebenfalls das Gehäuse einfacher gestaltet werden. Ferner kann mittels der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung Bauraum und Aufwand, zum Beispiel Kosten, eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung liegt darin, dass eine Verschmutzung, beispielsweise durch Untereinheiten, beispielsweise Staub und/oder Partikel, und/oder Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in dem Innenbereich, insbesondere in dem Bereich zwischen der bildgenerierenden Fläche und dem optischen Element verringert bzw. reduziert bzw. verhindert werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung verbessert werden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das mindestens eine optische Element derart in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung, das Gehäuse und das mindestens eine optische Element den Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die bildgenerierende Fläche sowie das optische Element zueinander genauer und/oder einfacher positioniert werden können, wodurch die Qualität der Bilddarstellung verbessert wird. Ferner kann insbesondere eine Verschmutzung, beispielsweise durch Untereinheiten, beispielsweise Staub und/oder Partikel, und/oder Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in dem Innenbereich, insbesondere in dem Bereich zwischen der bildgenerierenden Fläche und dem optischen Element verringert bzw. reduziert bzw. verhindert werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung verbessert werden. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden. Vorzugsweise kann mittels dieser Ausführungsform Material eingespart werden, wodurch insbesondere Kosten eingespart werden können.
In einer Weiterentwicklung ist die auf der bildgenerierenden Fläche erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements von der bildgenerierenden Fläche über das mindestens eine optische Element durch die Abdeckung hindurch von dem Innenbereich aus der Abbildungsvorrichtung heraus lenkbar. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Vorzugsweise ist eine Position der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element variabel einstellbar. In einer beispielhaften Ausgestaltung kann die Position der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel einstellbar sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Position der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel einstellbar sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die bildgenerierende Fläche sowie das optische Element zueinander genauer und/oder einfacher positioniert werden können, wodurch die Qualität der Bilddarstellung verbessert wird. Ferner kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
In einer Weiterentwicklung kann die bildgenerierende Fläche als ein Display, insbesondere als ein LCD-Display, ausgebildet sein. In einer anderen Ausgestaltungsform kann die bildgenerierende Fläche als eine Streufläche ausgebildet sein. In einer beispielhaften weiteren Ausführungsform kann die bildgenerierende Fläche als ein Hologramm ausgebildet sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Weiterhin wird eine Projektionsvorrichtung mit einer Abbildungsvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Projektionsvorrichtung weiterhin eine Lichterzeugungsvorrichtung, insbesondere ein Leuchtelement und/oder einen Projektor, aufweisen kann zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung der bildgenerierenden Fläche. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Weiterhin wird ein Head-up-Display, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer Projektionsvorrichtung vorgeschlagen. Die Abbildungsvorrichtung kann insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und zum Umlenken einer Bilddarstellung verwendet werden. Weiterhin kann die auf der bildgenerierenden Fläche erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements von der bildgenerierenden Fläche über das mindestens eine optische Element durch die Abdeckung hindurch von dem Innenbereich aus der Abbildungsvorrichtung heraus gelenkt werden. Die Abbildungsvorrichtung kann insbesondere weiterhin in einer Projektionsvorrichtung und/oder in einem Head-up-Display verwendet werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:

Bereitstellen eines optischen Elements,
Bereitstellen einer bildgenerierenden Fläche zum Erzeugen einer Bilddarstellung, Bereitstellen einer Abdeckung, wobei die Abdeckung zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist,
Bereitstellen eines Gehäuses,
Anordnen des eines optischen Elements an dem Gehäuse,
Anordnen der bildgenerierenden Fläche in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses, Anordnen der Abdeckung in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses
derart, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung und das Gehäuse einen zu einer Umgebung der Abbildungsvorrichtung hin geschlossenen Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element an dem Gehäuse angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich der Abbildungsvorrichtung gerichtet ist.

Vorteilhafterweise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren die bildgenerierende Fläche einfach und sicher in einem Gehäuse aufgenommen werden, wobei die Position der bildgenerierenden Fläche zu einem optischen Element verbessert werden kann. Folglich kann die bildgenerierende Fläche in Bezug zu einem optischen Element einfach und sicher positioniert werden. Mit anderen Worten kann die bildgenerierende Fläche besser bzw. genauer zu dem optischen Element oder umgekehrt ausgerichtet werden, wodurch die die Qualität der Bilddarstellung bzw. der optischen Darstellung verbessert werden kann. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Vorzugsweise kann ebenfalls das Gehäuse einfacher gestaltet werden. Ferner kann mittels der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung Bauraum und Aufwand, verschüttete Kosten eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung liegt darin, dass eine Verschmutzung, beispielsweise durch Untereinheiten, beispielsweise Staub und/oder Partikel, und/oder Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in dem Innenbereich, insbesondere in dem Bereich zwischen der bildgenerierenden Fläche und dem optischen Element verringert bzw. reduziert bzw. verhindert werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung verbessert werden.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Bilderzeugu ngsein heit;
6 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Abbildungsbaugruppe;
7 eine schematische Darstellung von Komponenten einer Projektionsvorrichtung;
8 eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung eines Teils einer Schnittdarstellung einer Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung:
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos oder PKWs, mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 als Head-up-Display bzw. HUD ausgeführt sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet werden. Die Projektionsvorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Projektionsvorrichtung 22 projizierten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Projektionsvorrichtung 22 Informationen an den Betrachter 24 ausgeben kann. Diese ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder Informationen zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von Fahrsicherheitssystemen und/oder Informationen des Entertainment Systems sein. Ein Betrachter 24 kann beispielsweise ein Fahrer 24 des Fahrzeugs 20 oder ein Beifahrer bzw. Mitfahrer sein.
2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22. Das Fahrzeug 20 wird von einem Fahrer 24 bedient. In dieser Ausgestaltung ist die Projektionsvorrichtung 22 entsprechend eines Head-Up Displays ausgeführt. Die Projektionsvorrichtung 22 ist ausgebildet, um in einem Sichtbereich des Fahrers 24 ein, für den Fahrer 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen, wobei die virtuelle Leinwand in der Umwelt zu schweben scheint. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine Bilderzeugungseinheit 30 beispielsweise eine Picture Generating Unit (PGU), sowie mindestens eine optische Einrichtung 32 bzw. eine Abbildungsoptik 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann auch als bildgebende Einheit 30, als eine Bildgebereinheit 30, als eine Beleuchtungseinheit 30 und/oder als eine Beleuchtungsgruppe 30 bezeichnet werden. Die Bilderzeugungseinheit 30, beispielsweise eine Displayeinheit, beispielsweise ein LCD-Display mit einer entsprechenden Hinterleuchtung oder ein Projektor, strahlt Lichtstrahlen 28 aus, wobei die Lichtstrahlen 28 an der Abbildungsoptik 32 bzw. an der Optik 32 gespiegelt, reflektiert, umgelenkt und/oder gebeugt werden. Die mithilfe der Optik 32 gespiegelten, reflektierten, umgelenkten und/oder gebeugten Lichtstrahlen 28 werden auf eine Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einen Combiner projiziert. An der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder dem Combiner werden die Lichtstrahlen 28 in Richtung des Betrachters 24 reflektiert. Eine Bilddarstellung erscheint somit für einen Betrachter 24 auf einer virtuellen, schwebenden Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, wobei sich die virtuelle Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 befindet. Ein Combiner kann beispielsweise vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Das Bild bzw. die Bilddarstellung kann mit der Umwelt des Fahrzeugs 20 überlagert werden und kann Informationen, entsprechend den Informationen von 1, an den Fahrer 24 bzw. den Betrachter ausgeben. Mittels des Bildes können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20, sowie Informationen über die zugelassene Höchstgeschwindigkeit dargestellt werden. Ebenfalls können Informationen über Fahrsicherheitssysteme, beispielsweise eine Information über einen Tempomat, und Navigationshinweise dargestellt werden. Mittels dieser Informationen kann insbesondere ein Fahrer 24 über den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs informiert werden. Mittels eines Head-up Displays können diese Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden, wodurch der Betrachter 24 die Umwelt weiterhin im Blick hat bzw. sich schnell wieder auf den Straßenverkehr fokussieren kann.
Head-Up-Display Systeme oder auch ein HUD können zur Generierung von optischen Informationen, zum Beispiel Informationen über die Geschwindigkeit oder die Navigation, im Bereich des Sichtfeldes eines Betrachters bzw. eines PKW-Fahrers verwendet werden. Dies kann zum Beispiel über die Projektion eines auf einem Display elektronisch erzeugten Bildes auf bzw. in den Sichtbereich des Fahrers mithilfe von optischen Elementen wie Spiegel, Linsenelemente oder weitere ermöglicht werden. Displays können vorzugsweise in verschiedenen technischen Ausführungen ausgebildet sein, wobei diese ebenfalls als bildgenerierende Fläche bezeichnet werden können. Unterschieden werden können HUDs in Systeme, die die fahrzeugseitige Windschutzscheibe in die optische Bildgenerierung mit einbeziehen und solche Systeme, die über eine zusätzliche Scheibe, insbesondere als Combiner-Scheibe oder nur Combiner bezeichnet, verfügen und infolgedessen die Windschutzscheibe nicht in die optische Bildgenerierung mit einbeziehen. Die zweitgenannten Systeme kann zum Beispiel auch CHUD genannt werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 ist entsprechende der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 ausgeführt. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 ist in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 eine zweite Abbildungsoptik 36 im Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet. Folglich wird gemäß 3 die Bilddarstellung mittels der Bilderzeugungseinheit 30 generiert und weiterhin werden die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung über die erste Abbildungsoptik 32 und anschließend über die zweite Abbildungsoptik 36 an die Windschutzscheibe 34 eines Fahrzeugs gelenkt bzw. projiziert. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann hierfür beispielsweise als ein Display mit einer entsprechenden Hinterleuchtung des Displays oder als ein Projektor mit einer bildgenerierenden Fläche ausgeführt sein. Die bildgenerierende Fläche kann beispielsweise ein LCD oder eine Streufläche und/oder ein Hologramm sein. Die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung werden an der Windschutzscheibe 34, insbesondere zu einem Betrachter 24 bzw. in eine Eyebox, reflektiert. Die Lichtstrahlen 28 werden insbesondere in eine Eyebox des Betrachters 24 projiziert. Eine Eyebox des Betrachters 24 erstreckt sich um bzw. über ein oder zwei Augen des Betrachters 24.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 4 ist entsprechende der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 ausgeführt. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 werden in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 4 die Lichtstrahlen 28 auf einen Combiner 38 projiziert. Der Combiner 38 ist vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet. In einer Weiterentwicklung kann der Combiner 38 zwischen verschiedenen Positionen wechseln. Beispielsweise kann der Combiner 38 in einer ersten Position gemäß 4 ausgefahren sein. Somit befindet sich der Combiner 38 in der ersten Position in der Funktionsstellung. Mit anderen Worten kann der Combiner 38 in der ersten Position die Lichtstrahlen 28 derart reflektieren, dass einem Betrachter 24 ein virtuelles Bild dargestellt werden kann. In einer zweiten Position kann der Combiner 38 beispielsweise im Armaturenbrett bzw. in der Instrumententafel verstaut werden. Mit anderen Worten kann der Combiner 38 in der zweiten Position in einer Ruheposition bzw. in eine Ruhestellung angeordnet sein, sodass Combiner 38 nicht im Sichtfeld eines Betrachters ist.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Bilderzeugungseinheit 30. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann auch als Beleuchtungsgruppe 30 und/oder als Beleuchtungseinheit 30 bezeichnet werden. Die optischen Elemente einer Projektionsvorrichtung bzw. eines Head-up Displays können grob in bilderzeugende und abbildende Elemente aufgeteilt werden. In 5 werden die bilderzeugenden Elemente und somit die Bilderzeugungseinheit 30 dargestellt. Die Bilderzeugungseinheit 30 weist in dieser Ausführung ein Bilderzeugungsgehäuse 42, insbesondere ein Lichtschachtgehäuse 42 auf, wobei in dem Bilderzeugungsgehäuse 42 insbesondere Leuchtelemente bzw. lichtabstrahlende Elemente, beispielsweise Leuchtdioden oder LEDs oder ein Laserprojektor, angeordnet werden können. Ferner weist die Bilderzeugungseinheit 30 eine bildgenerierende Fläche 44 auf. Die mittels der Leuchtelemente ausgesendeten Lichtstrahlen, treffen auf die bildgenerierende Fläche 44, wodurch auf der bildgenerierenden Fläche 44 eine Bilddarstellung generiert wird. Die bildgenerierende Fläche 44 kann beispielsweise als ein Display, beispielsweise ein LCD Display oder als Streufläche, beispielsweise als holographische Streufläche, oder als ein Hologramm ausgeführt sein. Ferner weist die Bilderzeugungseinheit 30 ein Befestigungselement 46 auf, wobei die bildgenerierende Fläche 44 an dem Befestigungselement 46 angeordnet ist. Das Befestigungselement 46 kann insbesondere an dem Bilderzeugungsgehäuse 42 angeordnet werden. Mit anderen Worten wird die bildgenerierende Fläche 44 mittels des Befestigungselements 46 befestigt. Ferner kann die Bilderzeugungseinheit 30 in einer Weiterentwicklung elektronische Elemente bzw. elektronische Komponenten 48 aufweisen. Mittels der elektronischen Komponenten können die Leuchtelemente und/oder die bildgenerierende Fläche 44 gesteuert werden.
Zu den bilderzeugenden Elementen gehören vorzugsweise eine bildgenerierende Fläche 44, beispielsweise ein Display 44 und eine Lichtquelle. Zusätzliche optische Elemente und/oder reflexiv gestaltete Flächen sorgen für eine gewünschte gleichmäßige Ausleuchtung der bildgenerierenden Fläche 44. Diese Hauptelemente bilden mit eventuell weiteren Elementen wie Bilderzeugungsgehäuse 42 und Elektronik 48 die Bilderzeugungseinheit 30. Diese wird oftmals auch als PGU bzw. Picture Generating Unit bezeichnet.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Abbildungsbaugruppe 50. Die optischen Elemente können insbesondere in bilderzeugende und abbildende Elemente aufgeteilt werden. In 6 werden die abbildenden Elementen und somit die Abbildungsbaugruppe 50 dargestellt. Die Abbildungsbaugruppe 50 kann beispielsweise auch als Abbildungsgruppe 50 und/oder Abbildungsoptik 50 und/oder Optik 50 bezeichnet werden. Die Abbildungsbaugruppe 50 weist in dieser Ausführung ein Abbildungsgehäuse 52, eine Abdeckung 54 sowie ein optisches Element 32 auf. Das optische Element 32 kann beispielsweise als ein Spiegel 32, zum Beispiel als ein Faltspiegel 32 ausgeführt sein. Das Abbildungsgehäuse 52 kann beispielsweise als Innenblende verwendet werden, wobei mittels der Innenblende, welche zum Beispiel schwarz matt ausgeführt sein kann, Streulicht und/oder Reflexionen verringert werden können, welche die Bilddarstellung verfälschen können. Die Abdeckung 54 ist insbesondere zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet. Beispielsweise kann die Abdeckung 54 als Deckglas 54 ausgeführt sein. Der Spiegel 32 ist insbesondere an dem Abbildungsgehäuse 52 angeordnet. Ferner ist die Abdeckung 54 an dem Abbildungsgehäuse 52 angeordnet. Die Abbildungsbaugruppe 50 weist weiterhin eine Öffnung 56 auf, wobei durch die Öffnung 56 Lichtstrahlen ins Innere des Abbildungsgehäuses 52 eingestreut werden können. Die eingestreuten Lichtstrahlen können weiterhin auf den Spiegel 32 treffen und werden am Spiegel 32 derart abgelenkt, dass die Lichtstrahlen über die Abdeckung aus der Abbildungsbaugruppe 50 herausgeleitet werden. Mit anderen Worten kann die Abbildungsbaugruppe 50 in einer halbgeöffneten Bauweise ausgeführt sein.
Die abbildenden Elemente können beispielsweise Spiegel- und/oder Linsensysteme ausgeführt sein, welche das Bild der bildgenerierenden Fläche in gewünschtem Maße vergrößern/verzerren/ablenken, so dass dieses in lesbarer Form im Sichtbereich des Fahrers abgebildet werden kann. In einer Weiterentwicklung können diese Systeme eine mechanische Einheit bilden und durch zusätzliche Gehäuseelemente umschlossen sein, die störende Einflüsse durch weitere Lichtquellen oder Reflexionen vermeiden und die eine positionsgenaue Ausrichtung der Spiegel und/oder Linsensysteme zueinander ermöglichen. Beispielweise bildet bei CHUD Systemen mit Faltspiegel das als Innenblende genannte Gehäuse zusammen dem Faltspiegel und einem eventuell vorhandenen Deckglas eine solche mechanische Einheit, die auch als Abbildungsbaugruppe 50 gemäß 6 bezeichnet werden kann.
7 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 kann beispielsweise gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 1 und/oder 2 in einem Fahrzeug angeordnet sein. Die Projektionsvorrichtung 22 weist insbesondere eine Bilderzeugungseinheit 30 mit einer bildgenerierenden Fläche 44 auf, wobei die Bilderzeugungseinheit 30 gemäß 7 beispielsweise gemäß der Bilderzeugungseinheit gemäß 5 aufgebaut sein kann. Weiterhin weist die Projektionsvorrichtung 22 vorzugsweise eine Abbildungsbaugruppe 50 mit mindestens einem optischen Element 32 auf, wobei die Abbildungsbaugruppe 50 gemäß 7 beispielsweise gemäß der Abbildungsbaugruppe gemäß 6 aufgebaut sein kann. Ferner kann die Projektionsvorrichtung 22 insbesondere eine Gehäuseeinheit 58 zur Aufnahme der einzelnen Komponenten der Projektionsvorrichtung 22 und somit beispielsweise zur Aufnahme der Bilderzeugungseinheit 30 sowie der Abbildungsoptik 50 aufweisen.
Für eine sichere und optimale Darstellung einer Bilddarstellung mittels der Projektionsvorrichtung 22, sodass ein Betrachter eine Bilddarstellung sicher und/oder insbesondere dauerhaft für den Betrachter angenehm wahrnehmen kann, sollten die einzelnen Komponenten der Projektionsvorrichtung 22 insbesondere in der Positionierung zueinander bestimmte Toleranzen einhalten. Mit anderen Worten sollten die einzelnen Komponenten der Projektionsvorrichtung 22 zueinander innerhalb einer vorgegebenen Toleranz positioniert bzw. ausgerichtet werden. Hierdurch können die Lichtstrahlen optimal von den einzelnen Komponenten zu weiteren Komponenten gelenkt werden. Mit anderen Worten sollte die Bilderzeugungseinheit 30 sowie die Abbildungsoptik 50 zueinander definiert und/oder bestimmt ausgerichtet bzw. positioniert werden.
In einer beispielhaften Ausführung sollte in einer ersten Toleranzkette die bildgenerierende Fläche 44 der Bilderzeugungseinheit 30 in einer bestimmten Position in bzw. an der Bilderzeugungseinheit 30 angeordnet werden. In einer zweiten Toleranzkette sollte die Bilderzeugungseinheit 30 in einer bestimmten Position an der Gehäuseeinheit 58 angeordnet werden. In einer dritten Toleranzkette sollte das optische Element 32 in einer bestimmten Position in bzw. an der Abbildungsbaugruppe 50 angeordnet werden. In einer vierten Toleranzkette sollte die Abbildungsbaugruppe 50 in einer bestimmten Position an der Gehäuseeinheit 58 angeordnet werden.
Hierdurch kann eine auf der bildgenerierenden Fläche 44 der Bilderzeugungseinheit 30 erzeugte Bilddarstellung bzw. die Lichtstrahlen der Bilddarstellung, von der bildgenerierenden Fläche 44 über das mindestens eine optische Element 32, weiterhin beispielsweise über eine Abdeckung, zu einem Combiner oder einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs gelenkt werden, sodass die Bilddarstellung als virtuelles Bild entsprechend der Bilddarstellung gemäß 2 von einem Betrachter wahrnehmbar ist.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Abbildungsvorrichtung 60 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere in einer Projektionsvorrichtung gemäß 1 und/oder 2 verwendet werden.
Die Abbildungsvorrichtung 60 weist mindestens ein optisches Element 32 zum Umlenken der Bilddarstellung auf. Ferner weist die Abbildungsvorrichtung 60 eine bildgenerierende Fläche 44 zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung 54 sowie ein Gehäuse 62 auf. Das Gehäuse 62 kann insbesondere eine erste Gehäusehälfte 64 sowie eine zweite Gehäusehälfte 66 aufweisen. Die Abdeckung 54 ist zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet.
Die bildgenerierende Fläche 44 und die Abdeckung 54 sind derart in einer jeweiligen Öffnung 68, 70 des Gehäuses 62 angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche 44, die Abdeckung 54 und das Gehäuse 62 einen zu einer Umgebung 72 der Abbildungsvorrichtung 60 hin geschlossenen Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 von der Umgebung 72 abgrenzen. Die bildgenerierende Fläche 44 ist insbesondere in einer ersten Öffnung 68 des Gehäuses 62 angeordnet, wobei die Abdeckung 54 in einer zweiten Öffnung 70 des Gehäuses 62 angeordnet ist.
Beispielsweise kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 mittels einer kraftschlüssigen und/oder einer formschlüssig und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung an dem Gehäuses 62 angeordnet werden. Beispielsweise kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 mittels einer oder mehrerer Schrauben, Nägel und/oder Nieten an dem Gehäuse 62 angeordnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 mittels einer Klebeverbindung an dem Gehäuse 62 angeordnet werden kann, beispielsweise mittels eines Flüssigklebers oder eines Klebestreifens. In einer Weiterentwicklung kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 insbesondere mittels einer Klipsverbindungen an dem Gehäuse 62 angeordnet werden. Vorteilhafterweise ist die Abdeckung 54 derart an dem Gehäuse 62 angeordnet, dass keine Flüssigkeit und/oder keine Feuchtigkeit in den Innenbereich 74 des Gehäuses 62 eindringen kann. In einer Weiterentwicklung kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 in den jeweiligen Öffnungen des Gehäuses 62 eingeklemmt sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse 62 insbesondere zwei Gehäusehälften 64, 66 auf, insbesondere eine erste Gehäusehälfte 64 sowie eine zweite Gehäusehälfte 66. Hierdurch kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise zwischen den zwei Gehäusehälfte 64, 66 eingeklemmt sein. Beispielsweise kann die bildgenerierende Fläche 44 zwischen der ersten Gehäusehälfte 64 und der zweiten Gehäusehälfte 66 angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Die Abdeckung 54 kann insbesondere zwischen der ersten Gehäusehälfte 64 sowie zweiten Gehäusehälfte 66 angeordnet und/oder eingeklemmt sein.
Das mindestens eine optische Element 32 ist an dem Gehäuse 62 angeordnet, sodass eine optische Fläche 76 des optischen Elements 32 in den Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 gerichtet ist. Mit anderen Worten ist das optische Element 32 derart angeordnet, dass die optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 zeigt.
In einer Weiterentwicklung weist das Gehäuse 62 eine weitere, dritte Öffnung 78 auf. Das optische Element 32 ist derart in einer jeweiligen Öffnung, insbesondere in der dritten Öffnung 78, des Gehäuses 62 angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche 44, die Abdeckung 54, das Gehäuse 62 und das mindestens eine optische Element 32 den Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 von der Umgebung 72 abgrenzen.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse 62 eine erste Gehäusehälfte 64, eine zweite Gehäusehälfte 66 sowie eine dritte Gehäusehälfte 80 auf. Beispielsweise kann die bildgenerierende Fläche 44 zwischen der ersten Gehäusehälfte 64 und der zweiten Gehäusehälfte 66 angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Die Abdeckung 54 kann insbesondere zwischen der zweiten Gehäusehälfte 66 und der dritten Gehäusehälfte 80 sowie angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Das optische Element 32 kann insbesondere zwischen der ersten Gehäusehälfte 66 und der dritten Gehäusehälfte 80 angeordnet und/oder eingeklemmt sein.
Die auf der bildgenerierenden Fläche 44 erzeugte Bilddarstellung ist insbesondere mittels des optischen Elements 32 von der bildgenerierenden Fläche 44 über das optische Element 32 durch die Abdeckung 54 hindurch von dem Innenbereich 74 aus der Abbildungsvorrichtung 60 heraus lenkbar. Die bildgenerierende Fläche 44 kann beispielsweise als ein Display, insbesondere als ein LCD-Display, oder als eine Streufläche oder als ein Hologramm ausgebildet sein.
Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und/oder zum Umlenken einer Bilddarstellung verwendet werden. Weiterhin kann die auf der bildgenerierenden Fläche 44 erzeugte Bilddarstellung mittels des optischen Elements 32 von der bildgenerierenden Fläche 44 über das optische Element 32 durch die Abdeckung 54 hindurch von dem Innenbereich 74 aus der Abbildungsvorrichtung 60 heraus gelenkt werden. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere weiterhin in einer Projektionsvorrichtung und/oder in einem Head-up-Display verwendet werden.
Vorzugsweise kann die bildgenerierende Fläche 44 in die Abbildungsbaugruppe einer Projektionsfläche eingebaut werden, die der Bilderzeugungseinheit am nächsten liegt. Die bildgenerierende Fläche 44 kann hierbei direkt an dem Gehäuse 62 angeordnet, insbesondere befestigt, werden. Die Befestigung kann mithilfe zusätzlicher Teile erfolgen, die eine positionsgenaue und zusätzlich staubdichte Befestigung ermöglichen. Hierdurch ist es möglich, dass das Gehäuse der Bilderzeugungseinheit durch Entfall der bildgenerierenden Fläche 44 aus der Bilderzeugungseinheit einfacher zu gestalten. Eventuell vorhandene Teile zur Halterung und Fixierung der bildgenerierenden Fläche 44 in der Bilderzeugungseinheit können beispielsweise entfallen.
Eine Halterung der bildgenerierenden Fläche 44 am Gehäuse 62 der Abbildungsvorrichtung gestaltet sich zumeist einfacher aufgrund des hier zugrundeliegenden Gehäusekonzeptes, welches eine Aufnahme mit weniger Elementen ermöglicht. Ist beispielsweise das Gehäuse 62 der Abbildungsvorrichtung 60 zweiteilig ausgeführt, lässt sich die bildgenerierenden Fläche 44 zwischen diesen beiden Hälften fixieren und/oder positionieren.
Die bildgenerierende Fläche 44 ist insbesondere gegenüber den optischen Elementen 32 exakter positionierbar. Die resultierende Toleranzkette zwischen der bildgenerierende Fläche 44 und dem optischen Element 32 ist aufgrund weniger beteiligter Elemente kleiner.
Das Gehäuse 62 kann beispielsweise als Innenblende verwendet werden, wobei mittels der Innenblende, welche zum Beispiel schwarz matt ausgeführt sein kann, Streulicht und/oder Reflexionen verringert werden können, welche die Bilddarstellung verfälschen können.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Schnittdarstellung einer Abbildungsvorrichtung 60 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise ist eine Position der bildgenerierenden Fläche 44 in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element 32 variabel einstellbar bzw. kann variabel eingestellt werden. Hierfür ist die bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel einstellbar bzw. kann bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel eingestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel einstellbar bzw. kann bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel eingestellt werden.
Für die variable Einstellung kann die Position der bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise entlang der gestrichelten Linie 82 variiert werden. Dies kann beispielsweise mittels einer entsprechenden Gestaltung des Gehäuses ausgeführt werden.
Die bildgenerierende Fläche 44 kann innerhalb der Aufnahme des Gehäuses 62 in der Höhe verschoben werden, insbesondere entsprechend der Linie 82 bzw. des Pfeils 82. Dies liegt daran, dass die nutzbare Höhe der bildgenerierenden Fläche 44 in einer beispielhaften Ausführungsform zur Bildgenerierung nicht voll ausgenutzt wird und insbesondere Randbereiche ungenutzt bleiben. Innerhalb dieser Bereiche lässt sich die bildgenerierende Fläche positionieren und an verschiedenen CHUD Konfigurationen an unterschiedliche Bauraumsituationen anpassen. Die Bilderzeugungseinheit bzw. PGU bleibt durch diese Erfindung von der Verschiebung der bildgenerierenden Fläche 44 unberührt und kann gegebenenfalls als Standardteil wiederverwendet werden.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 weist eine Abbildungsvorrichtung 60 auf. Die Abbildungsvorrichtung 60 gemäß 10 kann gemäß der Abbildungsvorrichtung 60 gemäß 8 ausgeführt sein. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 10 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden.
In dieser vorteilhaften Ausführung weist die Projektionsvorrichtung 22 weiterhin eine Lichterzeugungsvorrichtung 84, insbesondere ein Leuchtelement 84 und/oder einen Projektor, zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung der bildgenerierenden Fläche 44 auf.
Die Lichtstrahlen 28 der Lichterzeugungsvorrichtung 84 werden in Richtung der bildgenerierenden Fläche 44 ausgesendet, wodurch auf der bildgenerierenden Fläche eine Bilddarstellung generierbar ist bzw. generiert wird. Die Bilddarstellung bzw. die Lichtstrahlen 28 werden weiterhin in Richtung des optischen Elements 32 geleitet und an dem optischen Element 32 reflektiert und/oder abgelenkt. Die Bilddarstellung bzw. die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung werden von dem optischen Element 32 derart abgelenkt, dass die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung durch die Abdeckung 54 hindurch in Richtung einer Windschutzscheibe 34 eines Fahrzeugs gelenkt werden. Alternativ können die Lichtstrahlen 28 auch in Richtung eines Combiners in einer Instrumententafel eines Fahrzeugs gelenkt werden. In einer Weiterentwicklung können zwischen Windschutzscheibe 34 und Abdeckung 54 weitere optische Elemente angeordnet sein.
Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und zum Umlenken einer Bilddarstellung verwendet werden. Weiterhin kann die auf der bildgenerierenden Fläche 44 erzeugte Bilddarstellung mittels des optischen Elements 32 von der bildgenerierenden Fläche 44 über das optische Element 32 durch die Abdeckung 54 hindurch von dem Innenbereich 74 aus der Abbildungsvorrichtung 60 heraus gelenkt werden. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere weiterhin in einer Projektionsvorrichtung und/oder in einem Head-up-Display verwendet werden.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 90 zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das Verfahren 90 zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung weist insbesondere die folgenden Schritte auf. In einem ersten Schritt 91 wird ein optisches Element bereitgestellt. In einem zweiten Schritt 92 wird eine bildgenerierende Fläche zum Erzeugen einer Bilddarstellung bereitgestellt. In einem dritten Schritt 93 wird eine Abdeckung bereitgestellt, wobei die Abdeckung zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist. In einem vierten Schritt 94 wird ein Gehäuse bereitgestellt.
In einem fünften Schritt 95 wird das optische Element an dem Gehäuse angeordnet. In einem sechsten Schritt 96 wird die bildgenerierende Fläche in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet. In einem siebten Schritt 97 wird die Abdeckung in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet. Die bildgenerierende Fläche und die Abdeckung werden derart in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung und das Gehäuse einen zu einer Umgebung der Abbildungsvorrichtung hin geschlossenen Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element an dem Gehäuse angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich der Abbildungsvorrichtung gerichtet ist.
Die Montage der bildgenerierenden Fläche als abschließendes Element der abbildenden Baugruppe ermöglicht aufgrund der direkten Montage ein engeres Verschließen und damit einen geringer zu erwartenden Staubeintrag in der Abbi ldu ngsbaugru ppe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016207244 A1 [0002]

Claims

Abbildungsvorrichtung (60), für eine Projektionsvorrichtung (22), mit mindestens einem optischen Element (32) zum Umlenken der Bilddarstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsvorrichtung (60) eine bildgenerierende Fläche (44) zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung (54) und ein Gehäuse (62) aufweist, dass die Abdeckung (54) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist, dass die bildgenerierende Fläche (44) und die Abdeckung (54) derart in einer jeweiligen Öffnung (68, 70) des Gehäuses (62) angeordnet sind, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54) und das Gehäuse (62) einen zu einer Umgebung (72) der Abbildungsvorrichtung (60) hin geschlossenen Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element (32) an dem Gehäuse (62) angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements (32) in den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) gerichtet ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (32) derart in einer jeweiligen Öffnung (78) des Gehäuses (62) angeordnet ist, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54), das Gehäuse (62) und das mindestens eine optische Element (32) den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der bildgenerierenden Fläche (44) erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements (32) von der bildgenerierenden Fläche (44) über das mindestens eine optische Element (32) durch die Abdeckung (54) hindurch von dem Innenbereich (74) aus der Abbildungsvorrichtung (60) heraus lenkbar ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position der bildgenerierenden Fläche (44) in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element (32) variabel einstellbar ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der bildgenerierenden Fläche (44) in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element (32) in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel einstellbar ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der bildgenerierenden Fläche (44) in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element (32) in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel einstellbar ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgenerierende Fläche (44) als ein Display, insbesondere als ein LCD-Display, ausgebildet ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgenerierende Fläche (44) als eine Streufläche ausgebildet ist.
Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgenerierende Fläche (44) als ein Hologramm ausgebildet ist.
Projektionsvorrichtung (22) mit einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Projektionsvorrichtung (22) weiterhin eine Lichterzeugungsvorrichtung (84), insbesondere ein Leuchtelement (84) und/oder einen Projektor (84), aufweist zum Aussenden von Lichtstrahlen (28) in Richtung der bildgenerierenden Fläche (44).
Head-up-Display, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 10.
Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9, insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und zum Umlenken einer Bilddarstellung.
Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (60) nach Anspruch 12, wobei die auf der bildgenerierenden Fläche (44) erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements (32) von der bildgenerierenden Fläche (44) über das mindestens eine optische Element (32) durch die Abdeckung (54) hindurch von dem Innenbereich (74) aus der Abbildungsvorrichtung (60) heraus gelenkt wird.
Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche 12 bis 13 in einer Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 10 und/oder in einem Head-up-Display nach Anspruch 11.
Verfahren (90) zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9, mit den folgenden Schritten, Bereitstellen eines optischen Elements (32), Bereitstellen einer bildgenerierenden Fläche (44) zum Erzeugen einer Bilddarstellung, Bereitstellen einer Abdeckung (54), wobei die Abdeckung (54) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist, Bereitstellen eines Gehäuses (62), Anordnen des eines optischen Elements (32) an dem Gehäuse (62), Anordnen der bildgenerierenden Fläche (44) in einer jeweiligen Öffnung (68) des Gehäuses (62), Anordnen der Abdeckung (54) in einer jeweiligen Öffnung (70) des Gehäuses (62) derart, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54) und das Gehäuse (62) einen zu einer Umgebung (72) der Abbildungsvorrichtung (60) hin geschlossenen Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element (32) an dem Gehäuse (62) angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements (32) in den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) gerichtet ist.