-
Die Erfindung betrifft eine Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung.
-
Aus dem Stand der Technik sind Kopf-Oben-Anzeigevorrichtungen, welche auch als Head-up-Display bezeichnet werden können, bekannt. Insbesondere benutzen gemäß dem Stand der Technik diese Head-up-Displays die Frontscheibe, welche insbesondere die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs sein kann, als Reflexionsfläche, um das erzeugte Bild in das Auge des Nutzers, insbesondere eines Fahrers, zu projizieren. Hierbei entstehen bei einer normalen Frontscheibe jedoch zwei Reflexionen. Eine erste Reflexion entsteht bei der Luft-Glas-Grenzfläche im Fahrzeuginneren, welches insbesondere einem Hauptbild entspricht, und eine zweite Reflexion entsteht an der Glas-Luft-Grenzfläche auf der Fahrzeugaußenseite, welche insbesondere ein unerwünschtes Doppelbild erzeugt. Aus dem Stand der Technik ist hierzu ferner bekannt, dass zur Kompensation dieses Doppelbilds der Einsatz einer Keilfolie in die Frontscheibe, welche die zwei Scheibenflächen zueinander minimal verdreht und damit im Idealfall die Reflexe von der Scheibenaußenseite mit Reflexen von der Scheibeninnenseite überlagert genutzt wird.
-
Die
WO 2009/047200 A1 offenbart ein Head-up-Display insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer Projektionseinheit zum Erzeugen eines virtuellen Bilds. Dabei ist wenigstens ein Bestandteil der Projektionseinheit beweglich angeordnet, um einen Höhenversatz des virtuellen Bilds zu gewährleisten. Erfindungsgemäß ist im Strahlengang nach der Projektionseinheit ein Combiner zum Betrachten des virtuellen Bilds angeordnet, wobei der Combiner ebenfalls beweglich gelagert ist. Dadurch kann das Head-up-Display einfach an die Größe des Fahrers angepasst werden.
-
Ferner offenbart die
DE 10 2012 200 867 A1 ein Verfahren zum Nachführen eines Projektionsstrahls eines Blickfeldanzeigegeräts zum Projizieren einer Bildinformation in einem Blickfeld eines Fahrers eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einkoppelns, eines einen ersten Wellenlängenbereich aufweisenden, Illuminationsstrahls zum Illuminieren zumindest eines Kopfbereichs des Fahrers in eine Achse des Projektionsstrahls, der einen zweiten Wellenlängenbereich aufweist, unter Verwendung einer wellenlängenselektiven Eigenschaft einer optischen Komponente des Blickfeldanzeigegeräts, wobei der erste Wellenlängenbereich von dem zweiten Wellenlängenbereich unterschiedlich ist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Auskoppelns eines am Fahrer reflektierten Teils des Illuminationsstrahls aus der Achse des Projektionsstrahls unter Verwendung der wellenlängenselektiven Eigenschaft der optischen Komponente. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns eines Nachführsignals für ein, den Projektionsstrahl schwenkendes Bauteil des Blickfeldanzeigegeräts unter Verwendung einer aus dem reflektierten Teil des Illuminationsstrahls ermittelten Kopfposition des Fahrers, um den Projektionsstrahl nachzuführen.
-
Die
US 2018/0 277 027 A1 offenbart eine Anzeigevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie ein Anzeigebild projiziert, das mindestens ein erstes Bild oder ein zweites Bild enthält. Eine horizontale Richtung des ersten Bildes ist länger als eine vertikale Richtung desselben. Eine vertikale Richtung des zweiten Bildes ist länger als eine horizontale Richtung desselben. Die Anzeigevorrichtung umfasst: eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie ein Anzeigebild erzeugt, das durch Ändern einer Breite von mindestens einem von dem ersten Bild oder dem zweiten Bild gemäß einem Abweichungsbetrag zwischen dem Anzeigebild und einem Geisterbild erhalten wird, wobei das Geisterbild visuell so erkannt wird, dass es in einer Abweichungsrichtung in Bezug auf das Anzeigebild abweicht; und eine Bildanzeige, die so konfiguriert ist, dass sie Anzeigelicht zum Projizieren des von der Steuereinheit erzeugten Anzeigebildes emittiert.
-
Die
DE 10 2009 054 232 A1 beschreibt ein Head-up-Display zur stereoskopischen Informationsanzeige in einem Kraftfahrzeug, aufweisend - Anzeigemittel mit einer Anzeigeeinheit, auf welcher Leuchtpunkte erzeugbar sind, deren Lichtstrahlen durch Spiegelung an der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs für einen Insassen des Kraftfahrzeugs sichtbar sind, - Ablenkmittel, die im Strahlengang des Head-up-Displays zwischen der Anzeigeeinheit und der Windschutzscheibe angeordnet sind und Lichtstrahlen unterschiedlicher Leuchtpunkte in unterschiedliche Abstrahlrichtungen ablenken, - Bilderzeugungsmittel zur Erzeugung zweier unterschiedlicher, für die beiden Augen des Insassen bestimmter Einzelbilder einer stereoskopischen Informationsanzeige und - Bildpunktzuordnungsmittel zur Zuordnung von Bildpunkten der Einzelbilder zu Leuchtpunkten der Anzeigeeinheit, wobei die Ablenkmittel und die Anzeigeeinheit derart beschaffen und zueinander angeordnet sind und die Bildpunkte der Einzelbilder den Leuchtpunkten der Anzeigeeinheit derart durch die Bildpunktzuordnungsmittel zuordbar sind, dass bei auf dieser Zuordnung basierender Erzeugung der Leuchtpunkte für das linke Auge des Insassen die Bildpunkte des für das linke Auge bestimmten Einzelbildes sichtbar sind und für das rechte Auge des Insassen die Bildpunkte des für das rechte Auge bestimmten Einzelbildes sichtbar sind.
-
Die
JP 2012-58 690 A beschreibt eine Anzeigeeinheit eines Head-up-Displays, die es ermöglicht, ein Bild zu erzeugen, das außerhalb einer Windschutzscheibe durch an einer Innenfläche einer Windschutzscheibe reflektiertes Anzeigelicht erzeugt wird, um von einem Fahrer in einem Fahrzeugraum visuell erkannt zu werden. Ein Gehäuse der Anzeigeeinheit hat Lichtabschirmteile, um die Ausbreitung von Licht zu behindern, das sich in Richtungen ausbreitet, die sich von einer vorgeschriebenen Richtung aus dem von einer Linsenanordnung ausgestrahlten Licht unterscheiden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen verbessert ein Bild für eine Person erzeugt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kopf-oben-Anzeigevorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines für eine Person wahrnehmbaren Bilds auf einer Anzeigeoberfläche des Kraftfahrzeugs, und mit einer Ablenkeinrichtung zum Ablenken des erzeugten Bilds auf die Anzeigeoberfläche.
-
Es ist vorgesehen, dass die Bilderzeugungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Abstrahlwinkel der Bilderzeugungseinrichtung, in welchem das Bild ausgestrahlt wird, derart anzupassen, dass eine doppelbildeliminierende Abstrahlcharakteristik der Bilderzeugungseinrichtung auf der Anzeigeoberfläche für die Person realisiert ist.
-
Dadurch ist es ermöglicht, dass verbessert das Bild für die Person angezeigt werden kann.
-
Insbesondere ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass das frontscheibenbedingte Doppelbild eliminiert wird. Es findet somit keine Kompensation, wie es im Stand der Technik ist, statt. Hierfür wird die Abstrahlcharakteristik der bildgebenden Einheit der Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung, welche insbesondere als Head-up-Display bezeichnet werden kann, angepasst. Die bildgebende Einheit, welche der Bilderzeugungseinrichtung entspricht, kann auch als Picture Generating Unit (PGU) bezeichnet werden. Engt man die Abstrahlcharakteristik der PGU weit genug ein, so werden die Strahlen, welche an der Außenseite der Anzeigeoberfläche reflektiert werden, nicht mehr das Auge der Person erreichen und können somit kein Doppelbild bei dieser erzeugen.
-
Insbesondere hat dies den Vorteil, dass alle prinzipbedingten Qualitätseinschränkungen des Keilfoliensystems entfallen. Ferner entfallen alle Toleranzprobleme der Keilfolie mit dem Entfall derselben. Des Weiteren kann eine Befähigung der Frontscheibe geschaffen werden für Systeme mit großen Bildabständen, sodass zum Beispiel ein Augmented Reality Head-up-Display eingesetzt werden kann. Es werden keine gesonderten Frontscheiben mehr für die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung benötigt, was zu einer Reduktion der Variantenvielfalt führt. Ferner können Herstellungskosten für die Keilfolie eingespart werden. Des Weiteren kann durch eine Reduzierung der Augenbox, welche auch als Eye Box bezeichnet werden kann, sehr viel Lichtleistung innerhalb der PGU gespart oder andererseits die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung kann das Bild um einen verbesserten Faktor heller darstellen. Wählt man die Variante mit höherer Bildhelligkeit, so kann man diese zusätzliche Helligkeit als p-polarisiertes Licht emittieren und somit die Ablesbarkeit des Bildes mit polarisierten Sonnenbrillen deutlich erhöhen.
-
Es ist die Bilderzeugungseinrichtung dazu ausgebildet, dass der Abstrahlwinkel derart erzeugt ist, dass mittels der doppelbildeliminierenden Abstrahlcharakteristik eine Augenbox für die Person in der Höhe der Augenbox angepasst ist. Insbesondere wird somit gegenüber dem Stand der Technik eine kleinere Augenbox, welche auch als Eye Box bezeichnet wird, erzeugt. Insbesondere wird eine kleine Augenbox erzeugt. Das bedeutet, dass das Bild nur in einem sehr kleinen Bereich, beispielsweise von 130 x 10 Millimeter, gegenüber einer normalen Eye Box von 130 x 120 Millimeter, zu sehen ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass Lichtleistung innerhalb der Bilderzeugungseinrichtung eingespart werden kann. Alternativ kann das Bild mittels der Bilderzeugungseinrichtung heller dargestellt werden.
-
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Abstrahlwinkel derart erzeugt ist, dass die Augenbox eine Höhe von weniger als 50 Millimeter, insbesondere weniger als 25 Millimeter, insbesondere weniger als 15 Millimeter, bevorzugt eine Höhe von 10 Millimeter, aufweist. Somit kann eine sehr kleine Augenbox bereitgestellt werden, sodass insbesondere Lichtleistung eingespart werden kann.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Bilderzeugungseinrichtung eine Nachführeinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, das erzeugte Bild in Abhängigkeit des angepassten Abstrahlwinkels zu verschwenken. Insbesondere in Zusammenwirken mit der kleineren Eye Box wird somit die Position der Eye Box an die Position der Augen der Person angepasst. Somit kann zuverlässig das erzeugte Bild dennoch für die Person wahrnehmbar sein, da insbesondere das erzeugte Bild nachgeführt wird.
-
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Nachführeinrichtung als eine verschiebbare Linsenanordnung an der Bilderzeugungseinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann somit eine bewegliche Lentikularlinsenanordnung direkt vor beziehungsweise hinter einem LCD-Bildschirm der Bilderzeugungseinrichtung angeordnet werden. Die Linsen sind dabei so ausgeprägt, dass sie das Licht der einzelnen Pixel in einer Dimension nahezu kollimieren, da insbesondere nur eine kleine Eye Box auszuleuchten ist, und in der anderen Dimension nicht verändern, damit leuchtet man die Breite aus. Dieses Lendikularlinsenarray wird nun abhängig von der Position der Augen verschoben und damit der Abstrahlwinkel der Bilderzeugungseinrichtung so angepasst, dass das schmale Strahlenbündel die Augen trifft.
-
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Linsenanordnung eine Vielzahl von Zylinderlinsen aufweist. Mit anderen Worten wird das Lentikularlinsenarray als Array aus Zylinderlinsen bereitgestellt. Somit kann zuverlässig eine Verschiebung des Bilds in Abhängigkeit der erfassten Augen durchgeführt werden.
-
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Nachführeinrichtung als schaltbare LC-Zeilenanordnung an der Bilderzeugungseinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann somit der Einsatz eines LC-Elements mit Zeilenarray, wobei hierbei insbesondere keine Pixelmatrix wie bei einem Liquid Crystal Display, ausgebildet ist, zum Lenken des Lichts aus einer Hinterleuchtungseinheit der Bilderzeugungseinrichtung realisiert werden. Dies setzt voraus, dass die Strahlcharakteristik in der Hinterleuchtungseinheit bereits in eine Dimension so weit benötigt eingeschränkt ist und durch das LC-Element (Liquid Crystal-Element) nur noch die Richtung, insbesondere eine Dimension, verändert wird.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung eine Augenpositionserfassungseinrichtung auf, welche zum Erfassen einer Augenposition der Person ausgebildet ist, und die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten Augenposition eine Position einer Augenbox für die Person anzupassen. Beispielsweise kann die Augenpositionserfassungseinrichtung als Kamera ausgebildet sein und beispielsweise in einem Dachhimmel des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Dadurch ist zuverlässig die Augenposition der Person erfassbar. In Abhängigkeit der erfassten Augenposition wird dann die Augenbox entsprechend verschoben, sodass das Bild zuverlässig für die Person wahrnehmbar ist und gleichzeitig die Abstrahlcharakteristik zum Doppelbildeliminieren ausgebildet ist.
-
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung dazu ausgebildet ist, das erzeugte Bild auf die als Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs ausgebildete Anzeigeoberfläche zu projizieren, wobei eine Windschutzscheibenkrümmung bei der Anpassung des Abstrahlwinkels berücksichtigt ist. Insbesondere weisen die unterschiedlichen Windschutzscheiben unterschiedliche Krümmungen auf. Diese Krümmungen wiederum beeinflussen die Abstrahlcharakteristik der Bilderzeugungseinrichtung. Durch Berücksichtigung der entsprechenden Krümmung der Windschutzscheibe kann somit zuverlässig die sehr kleine Augenbox realisiert werden, wobei gleichzeitig das Bild für die Person wahrnehmbar ist.
-
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung gemäß dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
-
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei welchem mittels einer Bilderzeugungseinrichtung ein für eine Person wahrnehmbares Bild auf einer Anzeigeoberfläche des Kraftfahrzeugs erzeugt wird, und bei welchem mittels einer Ablenkeinrichtung der Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung das erzeugte Bild auf die Anzeigeoberfläche abgelenkt wird.
-
Es ist vorgesehen, dass ein Abstrahlwinkel der Bilderzeugungseinrichtung, in welchem das Bild abgestrahlt wird, derart angepasst wird, dass eine doppelbildeliminierende Abstrahlcharakteristik der Bilderzeugungseinrichtung auf der Anzeigeoberfläche realisiert wird.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs sowie des Verfahrens anzusehen. Die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
-
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung in einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs;
- 2 eine schematische Seitenansicht einer Bilderzeugungseinrichtung einer Ausführungsform einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung; und
- 3 eine weitere schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bilderzeugungseinrichtung einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10. Die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 weist insbesondere ein Gehäuse 12 auf. In dem Gehäuse 12 ist beispielsweise eine Bilderzeugungseinrichtung 14 ausgebildet, welche auch als Picture Generating Unit (PGU) bezeichnet werden kann. Ferner weist die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 eine Ablenkeinrichtung 16 auf, welche zum Ablenken eines erzeugten Bilds 18 auf eine Anzeigeoberfläche 20 ausgebildet ist.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 in einem Innenraum 22 eines nur schematisch dargestellten Kraftfahrzeugs 24. Das Kraftfahrzeug 24 weist eine Windschutzscheibe 26 auf, durch welche eine Person 28 hindurchblicken kann. Insbesondere ist die Windschutzscheibe 26 zumindest bereichsweise als die Anzeigeoberfläche 20 ausgebildet.
-
Insbesondere zeigt die 1, dass die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 für das Kraftfahrzeug 24 ausgebildet ist, wobei hierzu diese die Bilderzeugungseinrichtung 14 zum Erzeugen eines für die Person 28 wahrnehmbaren Bilds 28 auf der Anzeigeoberfläche 20 des Kraftfahrzeugs 24 aufweist. Ferner weist die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 die Ablenkeinrichtung 16 zum Ablenken des erzeugten Bilds 18 auf die Anzeigeoberfläche 20 auf.
-
Es ist vorgesehen, dass die Bilderzeugungseinrichtung 14 dazu ausgebildet ist, einen Abstrahlwinkel α der Bilderzeugungseinrichtung 14, in welchem das Bild 18 ausgestrahlt wird, derart anzupassen, dass eine doppeleliminierende Abstrahlcharakteristik 30 der Bilderzeugungseinrichtung 14 auf der Anzeigeoberfläche 20 für die Person 28 realisiert ist.
-
Insbesondere zeigt somit die 1., dass die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 dazu ausgebildet ist, das Doppelbild auf der Anzeigeoberfläche 20 zu eliminieren und nicht zu kompensieren. Hierfür wird die Abstrahlcharakteristik 30 der Bilderzeugungseinrichtung 14 angepasst. Insbesondere wird die Abstrahlcharakteristik 30 derart eingeengt, dass die Strahlen, welche an der Außenseite der Frontscheibe reflektiert werden, nicht mehr ein Auge 32 der Person 28 erreichen kann und somit kein Doppelbild bei diesem erzeugt werden kann. Ein Strahlpfad liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel außerhalb des Abstrahlkegels der Bilderzeugungseinrichtung 14 und wird somit von der Bilderzeugungseinrichtung 14 auch nicht mehr erzeugt. Somit ist das Doppelbild eliminiert.
-
Insbesondere zeigt die 1, dass die Bilderzeugungseinrichtung 14 dazu ausgebildet ist, dass der Abstrahlwinkel α derart erzeugt ist, dass mittels der doppelbildeliminierten Abstrahlcharakteristik 30 eine Augenbox 34, welche auch als Eye Box bezeichnet wird, für die Person 28 in der Höhe der Augenbox 34 angepasst ist. Insbesondere kann der Abstrahlwinkel α derart erzeugt sein, dass die Augenbox 34 eine Höhe von weniger als 50 Millimeter, insbesondere weniger als 25 Millimeter, insbesondere weniger als 15 Millimeter, bevorzugt eine Höhe von 10 Millimeter, aufweist.
-
Insbesondere ist somit vorgesehen, dass die Augenbox 34 sehr klein erzeugt ist, sodass diese nur das Bild 18 in einem kleinen Bereich für den Nutzer 28 erzeugt. Beispielsweise kann die Augenbox 34 eine Größe von 130 x 10 Millimeter aufweisen.
-
Um nun die Augenbox 34, welche insbesondere verkleinert ist, entsprechend an die Augenposition der Augen 32 der Person 28 anzupassen, kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 eine Augenpositionserfassungseinrichtung 36 aufweist, welche beispielsweise als Kamera ausgebildet ist und zum Erfassen einer Augenposition der Person 28 ausgebildet ist, wobei die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erfassten Augenposition eine Position der Augenbox 34 für die Person 28 anzupassen.
-
Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung 10 dazu ausgebildet ist, das erzeugte Bild 18 auf die Windschutzscheibe 26 des Kraftfahrzeugs 24 zu projizieren, wobei eine Windschutzscheibenkrümmung bei der Anpassung des Abstrahlwinkels α berücksichtigt ist.
-
2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform der Bilderzeugungseinrichtung 14. Im folgenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere vorgesehen, dass die Bilderzeugungseinrichtung 14 eine Nachführeinrichtung 38 aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das erzeugte Bild 18 in Abhängigkeit des angepassten Abstrahlwinkels α zu verschwenken. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere gezeigt, dass die Nachführeinrichtung 38 als eine verschiebbare Linsenanordnung 40 an der Bilderzeugungseinrichtung 14 ausgebildet ist. Insbesondere kann somit der Einsatz eines beweglichen Lentikularlinsenarrays, welches insbesondere der Linsenanordnung 40 entspricht, direkt vor beziehungsweise hinter einem LCD-Bildschirm 44 ausgebildet sein. Die Linsen sind so ausgeprägt, dass sie das Licht der einzelnen Pixel in einer Dimension nahezu kulminieren, da man nur eine kleine Augenbox 34 ausleuchten möchte, und in der anderen Dimension nicht verändern. Dieses Lentikularlinsenarray, welches der Linsenanordnung 40 entspricht, wird nun abhängig von der Position der Augen verschoben und damit der Abstrahlwinkel α der Bilderzeugungseinrichtung 14 so angepasst, dass das schmale Strahlenbündel die Augen 32 trifft. Insbesondere ist somit im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, dass die Linsenanordnung 14 eine Vielzahl von Zylinderlinsen 42 aufweist. Ferner zeigt die 2 insbesondere, dass der LCD-Bildschirm 44 eine Hinterleuchtungseinrichtung 46 aufweisen kann. Die Hinterleuchtungseinrichtung 46 erzeugt ein recht breites Strahlenbündel und die Linsenanordnung 40 bündelt diese. Durch eine Relativverschiebung 48 der Linsenanordnung 40 zu den Pixeln des LCD-Bildschirms 44 kann die Abstrahlrichtung eingestellt werden.
-
3 zeigt in einer weiteren schematischen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Bilderzeugungseinrichtung 14. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Nachführeinrichtung 38 als schaltbare LC-Zeilenanordnung 50 ausgebildet. Die Bilderzeugungseinrichtung 14 weist insbesondere eine Kolmationslinse 52 auf, wobei eine lichtemittierende Diode 54 dazu ausgebildet ist, eine Hinterleuchtung zu realisieren. Mit der Kolmationslinse 52 ist insbesondere vorgesehen, dass die Strahlcharakteristik bereits in der Beleuchtungseinheit angepasst wird. Die LC-Zeilenanordnung 50 sorgt nur noch für die Richtungsänderung und somit für die Augenboxnachführung bei Positionswechsel der Augen 32.
-
Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass als Nachführeinrichtung 38 ein LC-Element mit Zeilenarray bereitgestellt ist, wobei das Zeilenarray keine Pixelmatrix wie beim LCD-Bildschirm 44 aufweist. Hierbei wird zum Lenken des Lichts aus der Hinterleuchtungseinrichtung, welche vorliegend die leuchtemittierende Diode 54 ist, abgelenkt. Dies setzt voraus, dass die Strahlcharakteristik in der Hinterleuchtungseinheit bereits in eine Dimension so weit benötigt eingeschränkt ist und durch das LC-Element nur noch die Richtung, in eine Dimension, verändert wird.
-
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die LC-Zeilenanordnung mit einer anliegenden Spannung zur Strahlsteuerung betrieben wird. Der LCD-Bildschirm 44 wiederum weist individuelle Pixel auf, welche auf Basis der LC-Zeilenanordnung nun beispielsweise abgeschattet werden können.
-
Insgesamt zeigt die Erfindung ein doppelbildfreies Head-up-Display ohne Keilfolie in der Frontscheibe.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kopf-Oben-Anzeigevorrichtung
- 12
- Gehäuse
- 14
- Bilderzeugungseinrichtung
- 16
- Ablenkeinrichtung
- 18
- Bild
- 20
- Anzeigeoberfläche
- 22
- Innenraum
- 24
- Kraftfahrzeug
- 26
- Windschutzscheibe
- 28
- Person
- 30
- Abstrahlcharakteristik
- 32
- Auge
- 34
- Augenbox
- 36
- Augenpositionserfassungseinrichtung
- 38
- Nachführeinrichtung
- 40
- Linsenanordnung
- 42
- Zylinderlinse
- 44
- LCD-Bildschirm
- 46
- Hinterleuchtungseinrichtung
- 48
- Relativbewegung
- 50
- LC-Zeilenanordnung
- 52
- Kolmationslinse
- 54
- lichtemittierende Diode
- α
- Abstrahlwinkel
