DE102020209030A1 - Display device for displaying a symbol on a window of a vehicle and method for operating a display device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung (100) zum Anzeigen eines Symbols auf einem Fenster (110) eines Fahrzeugs (105). Die Anzeigeeinrichtung (100) weist eine Projektionseinheit (115) zum Ausgeben eines Lichtstrahls (120) mit einer Objektiveinheit (130) und einer mit der Objektiveinheit (130) verbundenen Lichtquelleneinheit (125) auf, wobei die Objektiveinheit (130) im Bereich eines Dachholms (135) des Fahrzeugs (105) angeordnet oder anordenbar ist. Weiterhin umfasst die Anzeigeeinrichtung (100) ein Reflexionselement (140), das ausgebildet ist, um den Lichtstrahl (120) als reflektierten Lichtstrahl (145) zu reflektieren, und eine holografische Projektionsfläche (150), die ausgebildet ist, um das Symbol in einem Anzeigebereich (155) unter Verwendung des reflektierten Lichtstrahls (145) anzuzeigen, wobei die Projektionsfläche (150) als zumindest ein Teilbereich des Fensters (110) ausgeformt ist.The invention relates to a display device (100) for displaying a symbol on a window (110) of a vehicle (105). The display device (100) has a projection unit (115) for outputting a light beam (120) with a lens unit (130) and a light source unit (125) connected to the lens unit (130), the lens unit (130) in the area of a roof pillar ( 135) of the vehicle (105) is arranged or can be arranged. Furthermore, the display device (100) comprises a reflection element (140) designed to reflect the light beam (120) as a reflected light beam (145), and a holographic projection surface (150) designed to display the symbol in a display area (155) using the reflected light beam (145), wherein the projection surface (150) is formed as at least a portion of the window (110).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einer Anzeigeeinrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a display device or a method according to the generic type of the independent claims. The subject matter of the present invention is also a computer program.
In Fahrzeugen sind beispielsweise Projektionssysteme bekannt, mittels derer Informationen auf durchsichtigen Fahrzeugscheiben dargestellt werden können. Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine verbesserte Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Symbols auf einem Fenster eines Fahrzeugs und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung, weiterhin ein verbessertes Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, with the approach presented here, an improved display device for displaying a symbol on a window of a vehicle and an improved method for operating a display device, an improved control unit that uses this method, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. Advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim are possible as a result of the measures listed in the dependent claims.
Durch den hier vorgestellten Ansatz wird eine Möglichkeit vorgestellt, um einen Fahrzeuginsassen nicht zu blenden und zudem ein Verletzungsrisiko für den Fahrzeuginsassen durch eine Position der Anzeigeeinrichtung zu verringern. Weiterhin ist eine solche Anzeigeeinrichtung vorteilhafterweise in unterschiedlichen Fahrzeugmodellen realisiert oder realisierbar.The approach presented here presents a possibility for not dazzling a vehicle occupant and also for reducing a risk of injury for the vehicle occupant due to a position of the display device. Furthermore, such a display device is advantageously implemented or can be implemented in different vehicle models.
Es wird eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Symbols auf einem Fenster eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei die Anzeigeeinrichtung eine Projektionseinheit zum Ausgeben eines Lichtstrahls mit einer Objektiveinheit und einer mit der Objektiveinheit verbundenen Lichtquelleneinheit aufweist. Dabei ist die Objektiveinheit im Bereich eines Dachholms des Fahrzeugs angeordnet oder anordenbar. Weiterhin weist die Anzeigeeinrichtung ein Reflexionselement auf, das ausgebildet ist, um den Lichtstrahl als reflektierten Lichtstrahl zu reflektieren. Ferner umfasst die Anzeigeeinrichtung eine holografische Projektionsfläche, die ausgebildet ist, um das Symbol in einem Anzeigebereich unter Verwendung des reflektierten Lichtstrahls anzuzeigen, wobei die Projektionsfläche als zumindest ein Teilbereich des Fensters ausgeformt ist.A display device for displaying a symbol on a window of a vehicle is presented, the display device having a projection unit for outputting a light beam with a lens unit and a light source unit connected to the lens unit. The lens unit is arranged or can be arranged in the area of a roof pillar of the vehicle. Furthermore, the display device has a reflection element which is designed to reflect the light beam as a reflected light beam. Furthermore, the display device comprises a holographic projection surface which is designed to display the symbol in a display area using the reflected light beam, the projection surface being formed as at least a partial area of the window.
Die Anzeigeeinrichtung kann in einem Fahrzeug angeordnet sein, das beispielsweise als ein Kraftfahrzeug, insbesondere als ein Landfahrzeug, beispielsweise als ein Personenkraftwagen oder als ein Nutzfahrzeug realisiert ist. Das Fenster kann beispielsweise als Seitenfenster oder Windschutzscheibe oder als Heckscheibe ausgebildet sein. Die Projektionseinheit kann beispielsweise auch als ein Projektor bezeichnet werden, der ausgebildet sein kann, um beispielsweise das Symbol oder beispielsweise ein Bild zu projizieren. Das Symbol kann beispielsweise eine Fahrzeuginformation, wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsinformation oder eine Umfeldinformation des Fahrzeugs umfassen oder beinhalten. Der Lichtstrahl kann beispielsweise eine oder auch mehrere Farben, dadurch beispielsweise eine oder mehrere Wellenlängen aufweisen. Die Objektiveinheit kann dabei zumindest eine Linse umfassen, wie sie beispielsweise auch in Bilderfassungseinrichtungen realisiert sein können. Das Reflexionselement kann beispielsweise als ein Spiegel, beispielsweise als mikromechanischer Spiegel ausgeformt sein. Dabei kann beispielsweise das Reflexionselement und zusätzlich oder alternativ die Projektionseinheit derart eingestellt sein, dass eine Strahlrichtung des Lichtstrahls und zusätzlich oder alternativ des reflektierten Lichtstrahls beispielsweise variiert werden kann. Vorteilhafterweise kann der Anzeigebereich auf einer Kopfhöhe eines Fahrzeuginsassen angeordnet sein. Die Projektionsfläche kann beispielsweise an oder in dem Fenster, insbesondere an oder in dem Seitenfenster, angeordnet sein. Vorteilhafterweise ist die Projektionsfläche transparent ausgeformt.The display device can be arranged in a vehicle which is implemented, for example, as a motor vehicle, in particular as a land vehicle, for example as a passenger car or as a commercial vehicle. The window can be designed, for example, as a side window or windshield or as a rear window. The projection unit can also be referred to as a projector, for example, which can be designed to project the symbol or an image, for example. The symbol can, for example, include or contain vehicle information, such as speed information or information about the surroundings of the vehicle. The light beam can, for example, have one or more colors, thus for example one or more wavelengths. In this case, the objective unit can comprise at least one lens, such as can also be implemented in image acquisition devices, for example. The reflection element can, for example, be in the form of a mirror, for example a micromechanical mirror. In this case, for example, the reflection element and additionally or alternatively the projection unit can be set in such a way that a beam direction of the light beam and additionally or alternatively of the reflected light beam can be varied, for example. Advantageously, the display area can be arranged at head height of a vehicle occupant. The projection surface can be arranged, for example, on or in the window, in particular on or in the side window. Advantageously, the projection surface is transparent.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Projektionsfläche als ein Reflexionshologramm ausgeformt sein, wobei die Lichtquelleneinheit zusätzlich oder alternativ im Bereich eines Dachholms angeordnet sein kann. Vorteilhafterweise ist die Lichtquelleneinheit dadurch oberhalb der Projektionsfläche, das bedeutet außerhalb eines Stoßbereichs angeordnet, sodass der Fahrzeuginsasse sich vorteilhafterweise in beispielsweise einer Gefahrensituation nicht im Bereich seines Kopfes verletzt.According to one embodiment, the projection surface can be formed as a reflection hologram, in which case the light source unit can additionally or alternatively be arranged in the area of a roof pillar. As a result, the light source unit is advantageously arranged above the projection surface, ie outside of an impact area, so that the vehicle occupant advantageously does not injure himself in the area of his head in a dangerous situation, for example.
Die Projektionseinheit kann gemäß einer Ausführungsform thermisch mittels eines Wärmeleiters mit dem Fahrzeug verbunden sein, um ein Ableiten von Wärme zu ermöglichen. Vorteilhafterweise kann dadurch ein Überhitzen der Projektionseinheit und dadurch beispielsweise eine Fehlfunktion vermieden werden.According to one embodiment, the projection unit can be thermally connected to the vehicle by means of a heat conductor in order to enable heat to be dissipated. Advantageously, overheating of the projection unit and thus, for example, a malfunction can be avoided as a result.
Dabei kann der Wärmeleiter als eine Metallkernleiterplatte, eine Aluminiumplatte oder als eine Kupferplatte ausgeformt sein, insbesondere wobei der Wärmeleiter zwischen der Projektionseinheit und dem Dachholm des Fahrzeugs angeordnet sein kann. Vorteilhafterweise kann mittels des Wärmeleiters die Wärme besser abgeleitet werden, als wenn die Projektionseinheit direkt auf dem Dachholm aufliegt.The heat conductor can be formed as a metal-core printed circuit board, an aluminum plate or a copper plate, in particular with the heat conductor being able to be arranged between the projection unit and the roof rail of the vehicle. Advantageously, by means of Wärmelei ters, the heat can be dissipated better than if the projection unit rests directly on the roof rail.
Die Anzeigeeinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform zumindest einen mit der Projektionseinheit verbundenen Kühlkörper aufweisen, der ausgebildet ist, um die Projektionseinheit zu kühlen. Insbesondere kann der zumindest eine Kühlkörper eine Mehrzahl von Kühlrippen aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Wärme mittels des Kühlkörpers aktiv abgeleitet werden, sodass die Projektionseinheit vorteilhafterweise nicht überhitzt.According to one embodiment, the display device can have at least one heat sink connected to the projection unit, which is designed to cool the projection unit. In particular, the at least one heat sink can have a plurality of cooling fins. Advantageously, the heat can be actively dissipated by means of the heat sink, so that the projection unit advantageously does not overheat.
Gemäß einer Ausführungsform können die Projektionseinheit und das Reflexionselement derart angeordnet sein, dass der reflektierte Lichtstrahl in einem spitzen Winkel zwischen dem Lichtstrahl und dem reflektierten Lichtstrahl von mindestens 50 Grad, mindestens 60 Grad oder mindestens 70 Grad abgestrahlt wird. Vorteilhafterweise kann dadurch eine ungewollte Reflexion, die beispielsweise unvermeidbar sein kann, auf eine lediglich diffus streuende Innenraumoberfläche des Fahrzeugs treffen, sodass der Fahrzeuginsasse nicht geblendet wird. Vorteilhafterweise ist dies umso besser möglich, je steiler der reflektierte Lichtstrahl auf die Projektionsfläche trifft.According to one embodiment, the projection unit and the reflection element can be arranged such that the reflected light beam is emitted at an acute angle between the light beam and the reflected light beam of at least 50 degrees, at least 60 degrees or at least 70 degrees. Advantageously, an unwanted reflection, which can be unavoidable, for example, can hit a merely diffusely scattering interior surface of the vehicle, so that the vehicle occupant is not dazzled. Advantageously, this is all the more possible the more steeply the reflected light beam hits the projection surface.
Die Projektionseinheit kann zumindest eine Lichtquelle zum Ausgeben eines Teilstrahls des Lichtstrahls aufweisen. Weiterhin kann die Projektionseinheit zumindest eine weitere Lichtquelle zum Ausgeben eines weiteren Teilstrahls des Lichtstrahls aufweisen, wobei die Lichtquelle und die weitere Lichtquelle benachbart zueinander angeordnet sein können. Insbesondere kann die Lichtquelle und zusätzlich oder alternativ die weitere Lichtquelle als eine Leuchtdiode oder als eine Laserdiode ausgeformt sein. Die Leuchtdiode kann beispielsweise auch als eine LED bezeichnet werden. Die Lichtquelle und die weitere Lichtquelle können vorteilhafterweise entlang einer Längsachse des Fahrzeugs voneinander beabstandet am Dachholm angeordnet sein, sodass die Lichtquellen vorteilhafterweise nebeneinander angeordnet sind. Dadurch können die Lichtquellen vorteilhafterweise platzsparend in dem Fahrzeug realisiert sein.The projection unit can have at least one light source for outputting a partial beam of the light beam. Furthermore, the projection unit can have at least one further light source for emitting a further partial beam of the light beam, it being possible for the light source and the further light source to be arranged adjacent to one another. In particular, the light source and additionally or alternatively the further light source can be in the form of a light-emitting diode or a laser diode. The light-emitting diode can also be referred to as an LED, for example. The light source and the further light source can advantageously be arranged at a distance from one another on the roof rail along a longitudinal axis of the vehicle, so that the light sources are advantageously arranged next to one another. As a result, the light sources can advantageously be realized in a space-saving manner in the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Lichtquelleneinheit die Lichtquelle und zusätzlich oder alternativ die weitere Lichtquelle aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann dabei die Lichtquelle und zusätzlich oder alternativ die weitere Lichtquelle ausgebildet sein, um farbsequenziell betrieben zu werden. Das bedeutet, dass die Lichtquelle und zusätzlich oder alternativ die weitere Lichtquelle vorteilhafterweise voneinander unterschiedliche Wellenlängen und zusätzlich oder alternativ unterschiedliche Farben aufweisen.According to one embodiment, the light source unit can have the light source and additionally or alternatively the further light source. Additionally or alternatively, the light source and additionally or alternatively the further light source can be designed to be operated color sequentially. This means that the light source and additionally or alternatively the further light source advantageously have different wavelengths and additionally or alternatively different colors.
Ferner kann die Projektionseinheit ein Gehäuse aufweisen, in welchem die Objektiveinheit und die Lichtquelleneinheit angeordnet sind. Das bedeutet, dass die Objektiveinheit und die Lichtquelleneinheit vorteilhafterweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch kann die Projektionseinheit vorteilhafterweise kompakt realisiert sein.Furthermore, the projection unit can have a housing in which the lens unit and the light source unit are arranged. This means that the lens unit and the light source unit are advantageously arranged in a common housing. As a result, the projection unit can advantageously be implemented in a compact manner.
Gemäß einer Ausführungsform können die Objektiveinheit und die Lichtquelleneinheit in voneinander räumlich getrennten Gehäusen in dem Fahrzeug angeordnet oder anordenbar sein, wobei die Objektiveinheit und die Lichtquelleneinheit mittels eines Lichtleiters miteinander verbunden sein können. Die Objektiveinheit kann beispielsweise ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von Linsen zu halten. Vorteilhafterweise kann die Lichtquelleneinheit durch die räumliche Trennung der Objektiveinheit und der Lichtquelleneinheit beispielsweise in einem Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet sein, sodass vorteilhafterweise eine Abwärme der Lichtquelleneinheit und zusätzlich oder alternativ beispielsweise eine durch einen Kühlkörper verursachte Geräuschkulisse nicht auf den Fahrzeuginsassen wirkt. Dadurch kann beispielsweise die Kundenzufriedenheit gesteigert werden.According to one embodiment, the lens unit and the light source unit can be arranged or can be arranged in housings that are spatially separate from one another in the vehicle, it being possible for the lens unit and the light source unit to be connected to one another by means of a light guide. For example, the lens unit can be designed to hold a plurality of lenses. The light source unit can advantageously be arranged in a trunk of the vehicle due to the spatial separation of the lens unit and the light source unit, so that waste heat from the light source unit and additionally or alternatively, for example, background noise caused by a heat sink, do not affect the vehicle occupants. This can, for example, increase customer satisfaction.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Projektionseinheit mit einer Fahrzeugkarosserie mittels eines Befestigungselements verbindbar oder verbunden sein. Das Befestigungselement kann beispielsweise als eine Schraube und zusätzlich oder alternativ als Mutter realisiert sein. Dadurch kann die Projektionseinheit vorteilhaferweise steif an der Fahrzeugkarosserie, genauer gesagt an dem Dachholm, angebracht sein, sodass vorteilhafterweise Schwingungen und zusätzlich oder alternativ Bewegungen des Symbols vermieden werden.According to one specific embodiment, the projection unit can be or can be connected to a vehicle body by means of a fastening element. The fastening element can be implemented, for example, as a screw and additionally or alternatively as a nut. As a result, the projection unit can advantageously be attached rigidly to the vehicle body, more precisely to the roof pillar, so that advantageously vibrations and additional or alternative movements of the symbol are avoided.
Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung in einer zuvor genannten Variante vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Ausgebens eines Lichtstrahls mittels der Projektionseinheit auf das Reflexionselement derart umfasst, dass eine Darstellung eines Symbols über eine holografische Projektionsfläche in einem Anzeigebereich unter Verwendung des reflektierten Lichtstrahls angezeigt wird.Furthermore, a method for operating a display device is presented in an aforementioned variant, the method comprising a step of emitting a light beam by means of the projection unit onto the reflection element in such a way that a representation of a symbol on a holographic projection surface in a display area using the reflected light beam is shown.
Durch das Verfahren kann vorteilhafterweise die Anzeigeeinrichtung betrieben werden. Vorteilhafterweise können dadurch beispielsweise sicherheitsrelevante Informationen an den Fahrzeuginsassen übermittelt werden.The display device can advantageously be operated by the method. In this way, for example, safety-relevant information can advantageously be transmitted to the vehicle occupants.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a control device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a control unit.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the control unit can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and/or or have at least one communication interface for reading in or outputting data that are embedded in a communication protocol. The arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, with the memory unit being able to be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, wherein a communication interface that can read in or output wire-bound data can, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or can output it to a corresponding data transmission line.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and/or data signals as a function thereof. The control unit can have an interface that can be designed in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of what is known as a system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the control device. However, it is also possible for the interfaces to be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and/or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous used, especially when the program product or program is run on a computer or device.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
6 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 a schematic representation of a display device according to an embodiment; -
2 a schematic representation of a display device according to an embodiment; -
3 a schematic cross-sectional view of a display device according to an embodiment; -
4 a schematic cross-sectional view of a display device according to an embodiment; -
5 a schematic cross-sectional view of a display device according to an embodiment; -
6 a schematic cross-sectional view of a display device according to an embodiment; and -
7 a flowchart of a method for operating a display device according to an embodiment.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.
Die Anzeigeeinrichtung 100 weist dazu eine Projektionseinheit 115 auf, die ausgebildet ist, um einen Lichtstrahl 120 auszugeben. Die Projektionseinheit 115 weist weiterhin eine Objektiveinheit 130 und eine mit der Objektiveinheit 130 verbundene Lichtquelleneinheit 125 auf. Dabei ist die Objektiveinheit 130 im Bereich eines Dachholms 135 des Fahrzeugs 105 angeordnet oder anordenbar. Die Anzeigeeinrichtung 100 weist weiterhin ein Reflexionselement 140 auf, das ausgebildet ist, um den Lichtstrahl 120 als reflektierten Lichtstrahl 145 zu reflektieren. Die Anzeigeeinrichtung 100 weist zudem eine holografische Projektionsfläche 150 auf, die ausgebildet ist, um das Symbol in einem Anzeigebereich 155 unter Verwendung des reflektierten Lichtstrahls 145 anzuzeigen, wobei die Projektionsfläche 150 als zumindest ein Teilbereich des Seitenfensters 110 ausgeformt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Anzeigebereich 155 auf Höhe einer Kopfposition eines Kopfes des Fahrzeuginsassen angeordnet oder anordenbar. Eine Position des Anzeigebereichs 155 hängt außerdem beispielsweise mit einer Ausrichtung der Projektionseinheit 115 und/oder des Reflexionselements 140 zusammen.For this purpose, the
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Projektionsfläche 150 als ein Reflexionshologramm ausgeformt, sodass beispielsweise der reflektierte Lichtstrahl 145 in den Anzeigebereich 155 reflektiert wird. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Lichtquelleneinheit 125 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls in einem Dachbereich 157 angeordnet. Genauer gesagt ist die Projektionseinheit 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Dachholm 135 und beispielsweise einer optionalen Schiebedachschiene 160 angeordnet. Das bedeutet, dass die Projektionseinheit 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Fahrzeugkarosserie mittels eines Befestigungselements, wie beispielsweise einer Schraube, verbindbar oder verbunden ist. Durch diese steife Verbindung werden Schwingungen und/oder Bewegungen des Bildes vermieden. Optional ist die Projektionseinheit 115 außerhalb eines Kopfraumes des Fahrzeuginsassen angeordnet, sodass der Fahrzeuginsasse sich nicht an der Projektionseinheit 115 stößt.According to this exemplary embodiment, the
Das Reflexionselement 140 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an der Schiebedachschiene 160 angeordnet. Optional ist das Reflexionselement 140 als ein mikromechanischer Spiegel realisiert oder realisierbar, der gewölbt ausgeformt ist. Dabei ist das Reflexionselement 140 optional derart eingestellt, dass eine Richtung des reflektierten Lichtstrahls 145 einstellbar ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Projektionseinheit 115 und das Reflexionselement 140 derart angeordnet, dass der reflektierte Lichtstrahl 145 in einem spitzen Winkel von beispielsweise mindestens 50°, mindestens 55° oder mindestens 60° abgestrahlt wird. Das bedeutet, dass der reflektierte Lichtstrahl 145 so steil auf die Projektionsfläche 150 fällt, dass ungewollte Reflexionen, wie beispielsweise eine Fresnel-Reflexion, in einen für den Fahrzeuginsassen unkritischen Bereich reflektiert werden. Dadurch wird verhindert, dass der Fahrzeuginsasse beispielsweise geblendet wird. Stattdessen fällt dadurch die ungewollte Reflexion auf beispielsweise eine diffus streuende Innenraumoberfläche.According to this exemplary embodiment, the
Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt die auch als Projektionssystem bezeichnete Anzeigeeinrichtung 100, die ausgebildet ist, um in dem Fahrzeug 105 Information auf dem transparenten Seitenfenster 110 darzustellen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist im Dachbereich 157 die Projektionseinheit 115 eingebaut, die hier als digitaler Projektor bezeichnet ist und welche die Objektiveinheit 130 aufweist, die als elektrooptisches Subsystem oder als „Optical Engine“ bezeichnet werden kann.The approach presented here describes the
Weiterhin weist die Anzeigeeinrichtung 100 die holografische Projektionsfläche 150 auf. Die Projektionseinheit 115 mit der Objektiveinheit 130 bespielt dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel die als Hologramm bezeichenbare Projektionsfläche 150 mit einem Symbol oder Bild ähnlich einer Kinoleinwand. Die Projektionsfläche 150 wirkt dabei als eine Streufläche mit spezifischer Abstrahlcharakteristik. Die Projektionsfläche 150 ist beispielsweise zumindest für mehrfarbige Darstellungen als Volumenhologramm ausgeführt. Die Vorteile einer solchen holografischen Streufläche sind beispielsweise, dass das von der Projektionseinheit 115 ausgegebene Licht nur in einen definierten Winkelbereich gestreut wird und daher besonders Licht-effizient wirkt. Weiterhin optional streut die Projektionsfläche 150 nur bestimmte Licht-Wellenlängen aus bestimmten Richtungen und ist daher beispielsweise für Licht aus der Fahrzeugumgebung weitgehend transparent. Eine optische Streufunktion variiert optional auch über die Projektionsfläche 150 hinweg, sodass Effizienz und Bildperformance weiter optimierbar sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Projektionseinheit 115 verschiedene oder verschiedenartige Bildgeber auf, die hier jedoch nicht abgebildet sind. Beispielsweise ist der Bildgeber als ein so genanntes DMD-System (Digital Mirror Display), oder als ein DLP-Chip (Digital Light Processor) ausgeformt. Weiterhin ist der Bildgeber beispielsweise als ein LCOS-Bildgeber (Liquid Crystal On Silicon) oder als ein Bildgeber auf Basis transparenter LCDs ausgeformt, wie beispielsweise Aktiv-Matrix-Displays in HTPS- oder LTPS-Technologie.Furthermore, the
Durch den hier vorgestellten Ansatz wird zusammenfassend ermöglicht, dass weder Fahrzeuginsassen noch Passanten unter üblichen Bedingungen direkt in den Lichtstrahl 120 der Projektionseinheit 115 sehen, wobei die Projektionseinheit 115 oberhalb einer Höhe des projizierten Bildes oder Symbols angeordnet ist. Weiterhin gelangt durch den Ansatz nur eine gewollte Reflexion der Projektionsfläche 150 in die Augen der Fahrzeuginsassen, nicht aber die unerwünschte Fresnel-Reflexion auf beispielsweise einer Scheibenoberfläche. Die Fresnel-Reflexion und gegebenenfalls weitere parasitäre Lichtströme wirken dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht störend, sondern treffen im üblichen Sichtfeld der Fahrzeuginsassen auf beispielsweise diffus streuende Oberflächen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Projektionseinheit 115 derart in dem Fahrzeug angeordnet, dass bei einem Unfall eine Verletzung des Kopfes des Fahrzeuginsassen vermieden wird (head crash safety). Die Projektionseinheit 115 ist weiterhin in dem Fahrzeug 105 in einem Bereich positioniert, der bei allen Fahrzeugen einer Baureihe zur Verfügung steht. Die Projektionseinheit 115 weist dabei eine steife Anbindung an die Karosseriestruktur des Fahrzeugs 105 auf, da bereits sehr geringe Kippschwingungen der Projektionseinheit 115 im projizierten Bild mit hoher Amplitude sichtbar werden. Diese Anbindung ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu vorteilhaft, um eine aufwändige Zuführung von elektrischen Leitungen zu vermeiden, die teils eine hohe Bandbreite aufweisen, wie beispielsweise in Türen. Bezüglich eines Wärmemanagements ist es sinnvoll, zu berücksichtigen, dass beispielsweise bei der Anbringung der Projektionseinheit 115 im Dachbereich 157 sehr hohe Umgebungstemperaturen auftreten, die beispielsweise 100°C übersteigen können. Es kann vermieden werden, dass durch die Abwärme der Projektionseinheit 115 Fahrzeugkomponenten thermisch geschädigt werden. Dazu wird beispielsweise ein Lüfter, ein Wärmeleiter und/oder ein Kühlkörper eingesetzt, wie er in einer der nachfolgenden Figuren näher beschrieben wird und der vorteilhafterweise für den oder die Fahrzeuginsassen nicht störend wahrnehmbar ist.In summary, the approach presented here makes it possible for neither vehicle occupants nor passers-by to look directly into the
Die Lichtquelle 305 ist ausgebildet, um einen Teilstrahl 308 des Lichtstrahls 120 auszugeben. Weiterhin weist die Lichtquelleneinheit 125 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest eine weitere Lichtquelle 310 auf, die ausgebildet ist, um einen weiteren Teilstrahl 309 des Lichtstrahls 120 auszugeben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Lichtquellen 305, 310 benachbart zueinander angeordnet und sind beispielsweise als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Lichtquellen 305, 310 weiterhin entlang einer Längsachse des Fahrzeugs voneinander beabstandet angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist oder sind die Lichtquelle 305 und/oder die weitere Lichtquelle 310 ausgebildet, um farbsequenziell betrieben zu werden. Lediglich optional weist die Lichtquelleneinheit 125 eine zusätzliche Lichtquelle 315 auf, die beispielsweise gleichartig wie die Lichtquelle 305 und/oder die weitere Lichtquelle 310 ausgeführt ist und/oder sich lediglich in ihrer Farbe unterscheidet.The
Weiterhin weist die Anzeigeeinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest einen Kühlkörper 320 auf, der mit der Projektionseinheit 115 verbunden ist. Der Kühlkörper 320 ist dabei ausgebildet, um die Projektionseinheit 115 zu kühlen und weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich optional eine Mehrzahl von Kühlrippen 325 auf. Der Kühlkörper 320 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einem Bildgeber 330 angeordnet, der auch als DLP-Chip (Digital Light Processing) bezeichnet wird.Furthermore, the
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Projektionseinheit 115 derart ausgeformt, dass die Objektiveinheit 130 zwei Knicke oder Knickstellen aufweist oder anders ausgedrückt zweifach geknickt ausgeformt ist. Dabei werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die einzelnen Teilstrahlen der Lichtquellen 305, 310, 315 in einem ersten der beiden Knicke als kombinierter Lichtstrahl zu dem Bildgeber 330 gelenkt. Ausgehend von dem Bildgeber 330 wird der kombinierte Lichtstrahl derart reflektiert, dass er durch das Projektionsobjektiv 307 tritt und bei einem Austritt des Projektionsobjektivs 307 gestreut als Lichtstrahl 120 an das Reflexionselement 140 ausgegeben wird. Der Bildgeber 330 ist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel an dem zweiten der beiden Knicke der Objektiveinheit 130 angeordnet.According to this exemplary embodiment, the
In anderen Worten ausgedrückt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine thermische Anbindung der Projektionseinheit 115 an die Karosserie, das bedeutet an den Dachholm 135 dargestellt. Dabei weist die Projektionseinheit 115 wie auch in den zuvor beschriebenen Figuren die Objektiveinheit 130 sowie die Lichtquelleneinheit 125 auf, die als LED ausgeformte Lichtquellen 305, 310, 315, das Projektionsobjektiv 307 und den Bildgeber 330 umfasst. Weiterhin umfasst die Anzeigeeinrichtung 100 ein hier nicht dargestelltes Gehäuse, das mit dem Kühlkörper 320 verbunden ist, und ein hier nicht dargestelltes Steuergerät, das jedoch in einer der nachfolgenden Figuren näher beschrieben wird.In other words, according to this exemplary embodiment, a thermal connection of the
Die Projektionseinheit 115 ist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel mechanisch steif am Dachholm 135 befestigt. Dafür werden beispielsweise Muttern für eine Verschraubung angebracht, außerdem ein Zapfen oder dergleichen für eine präzise Positionierung. Die Lichtquellen 305, 310, 315 sind weiterhin gemäß diesem Ausführungsbeispiel thermisch leitfähig mit jeweils einem Wärmeleiter 300 beispielsweise als Bestandteil der Projektionseinheit 115 verbunden, die ihrerseits beim Anschrauben an den Dachholm 135 angepresst wird oder anpassbar ist. Der Wärmeleiter 300 ist dabei beispielsweise als eine Metallkernleiterplatte ausgeformt, auf welche die Lichtquelle aufgelötet ist, oder eine zusätzliche Aluminium- oder Kupferplatte. Zum Toleranzausgleich bei gleichzeitig guter Wärmeübertragung ist zwischen Wärmeleiter 300 und Dachholm 135 beispielsweise ein hier als Wärmesenke 302 bezeichnetes Wärmeleitpad oder Wärmeleitpaste oder dergleichen angeordnet. Die beispielsweise für eine Farbdarstellung erforderlichen Lichtquellen 305, 310, 315 in rot, grün und blau sind hierfür vorteilhaft in einer Reihe in FahrzeugLängsrichtung parallel zum Dachholm 135 angeordnet.According to this exemplary embodiment, the
Der Bildgeber 330 ist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel entweder mit einem eigenen Kühlkörper 320 gekühlt oder optional an dem Dachholm 135 thermisch angebunden (nicht gezeigt). Bei Bedarf ist zusätzlich ein Peltier-Element zwischengeschaltet oder zuschaltbar (nicht dargestellt), um den Bildgeber 330 bei sehr hohen Temperaturen des Dachholms 135 unter diese Temperatur abzukühlen. Das Peltier-Element ist beispielsweise bei tiefen Temperaturen auch benutzbar, um den Bildgeber 330 schnell auf Temperaturen oberhalb von 0°C aufzuheizen. Anstelle der Lichtquellen 305, 310, 315 sind alternativ auch Halbleiter-Laser in den Farben rot, grün und blau einsetzbar. Diese haben den Vorteil, dass sie kollimiertes und spektral schmalbandiges Licht abstrahlen können. Die Kollimation erlaubt eine kompakte Bauweise der Objektiveinheit 130 bei gleichzeitig größerer Schärfentiefe der Projektion. Ein fast linienförmiges Spektrum der Lichtquellen 305, 310, 315 ergibt außerdem für die holografische Projektionsfläche 150 eine höhere Beugungseffizienz und reduziert zudem nach außen parasitär transmittiertes Licht.According to this exemplary embodiment, the
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bildet die Objektiveinheit 130 mit dem auch als Faltspiegel oder Spiegel realisierten Reflexionselement 140 beispielsweise einen so genannten Ultra Short Throw Projektor - also eine Projektionseinheit 115 mit extrem kurzem Abstand zur Ebene des projizierten Bildes. Dazu ist das Reflexionselement 140 beispielsweise als Freiform-Spiegel ausgeführt, der gleichzeitig den Strahlengang von der Objektiveinheit 130 her aufweitet und in Verbindung mit dem Projektionsobjektiv 307 die Schärfeebene der Abbildung möglichst genau in die Projektionsfläche 150 bringt.According to this exemplary embodiment, the
In anderen Worten ausgedrückt sind statt der thermischen Anbindung an den Dachholm 135 die Lichtquellen 305, 310, 315 und der Bildgeber 330 jeweils mit Kühlelementen 410 verbunden, die beispielsweise Kühlrippen aufweisen. Die Kühlrippen sind in Richtung des Luftstroms 405 ausgerichtet, weswegen sie nicht abgebildet sind. Der auch als Kühlluft bezeichnete Luftstrom 405 strömt durch den Luftkanal 400 hindurch und an den Kühlelementen 410 vorbei. Unter Berücksichtigung von Verlustleistung und thermischen Eigenschaften der Komponenten ist die folgende Reihenfolge gemäß diesem Ausführungsbeispiel besonders vorteilhaft:
- Bildgeber 330 (thermisch am kritischsten, wenig Verlustleistung);
- Lichtquelle 305 (Rote LED mit mittlerer Verlustleistung, thermisch auch kritisch);
- Lichtquelle 310 (Grüne LED mit hoher Verlustleistung, thermisch moderat empfindlich);
- Lichtquelle 315 (Blaue LED mit mittlerer Verlustleistung, thermisch moderat empfindlich).
- Imager 330 (most thermally critical, low power dissipation);
- Light Source 305 (Red LED with medium power dissipation, also thermally critical);
- Light source 310 (Green LED with high power dissipation, moderately thermally sensitive);
- Light source 315 (blue LED with medium power dissipation, thermally moderately sensitive).
Der Luftstrom 405 ist beispielsweise durch einen wenig sichtbaren Spalt im Bereich eines Übergangs von Dachholm 135 zu einer Fahrzeugtüre ansaugbar. Eine Abluft wird vorzugsweise durch den verdeckten Luftkanal 400 in einen Bereich abgeleitet, wo für die Fahrzeuginsassen weder der Luftstrom 405 noch die Abwärme spürbar ist, wie beispielsweise in den Kofferraum des Fahrzeugs. Ein nicht dargestellter Lüfter ist beispielsweise an einem Ausgang des Luftstroms 405 aus der Projektionseinheit 115 angebracht, der beispielsweise als ein einfacher elektrischer Anschluss ausgeformt und durch den beispielsweise ein Lüftergeräusch gedämpft ist, oder an einem Ausgang des Luftkanals 400, beispielsweise im Kofferraum zur optimalen Geräuschdämpfung.The
Das Steuergerät 500 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Wandler oder Umwandler 510 auf, der auch als Converter bezeichnet wird. Der Umwandler 510 ist demnach ausgebildet, um ein Videosignal 515 in ein Modulationssignal 520, das auch als TTL-RGB-Signal bezeichnet wird, umzuwandeln. Weiterhin weist das Steuergerät 500 ein so genanntes DLP-Chip-Set 525 auf, das den Bildgeber 330 beispielsweise mittels eines Steuersignals 530 ansteuert. Weiterhin ist das DLP-Chip-Set 525 ausgebildet, um zumindest einen Lichtquellentreiber 535 anzusteuern, der mit der zumindest einen Lichtquelle 305, 310, 315 verbunden ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist demnach jede einzelne der Lichtquellen 305, 310, 315 jeweils einen Lichtquellentreiber 535 auf, der beispielsweise mittels zumindest eines Lichtsignals 537 angesteuert wird. Weiterhin optional weist die Projektionseinheit 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Lichtsensor 540 auf, der ausgebildet ist, um ein Rückkopplungssignal 545 an das Steuergerät 500 bereitzustellen, mittels welchem ein Lichtstrom und ein Weiß-Farbort der Objektiveinheit 130 geregelt wird oder regelbar ist.According to this exemplary embodiment,
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Videosignal 515 von beispielsweise einer hier nicht abgebildeten Head Unit erzeugt und lediglich optional als LVDS-Videosignal in die Projektionseinheit 115 eingespeist. Alternativ ist es denkbar, dass beispielsweise ein Mikrocontroller mit Grafikeinheit integriert ist, der das Videosignal 515 in der Projektionseinheit 115 direkt generiert. Der Umwandler 510 wandelt das Videosignal 515 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in das Modulationssignal 520 um. Das DLP-Chip-Set 525 steuert den Bildgeber 330 gemäß diesem Ausführungsbeispiel und über die auch als Hochstromtreiber bezeichneten Lichtquellentreiber 535 an. Der Lichtsensor 540 liefert optional das interne Rückkopplungssignal 545 zur Regelung (closed loop control) von Lichtstrom und Weiß-Farbort der Objektiveinheit 130.According to this exemplary embodiment, the
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Objektiveinheit 130 und das Steuergerät 500 in einem gemeinsamen Gehäuse 505 angeordnet oder anordenbar. Das Steuergerät 500 entspricht beispielsweise dem in
In anderen Worten ausgedrückt sind die Komponenten der Projektionseinheit 115 in zwei getrennte Einheiten aufgeteilt. Die Lichtquelleneinheit 125 ist beispielsweise im Kofferraum angeordnet und beinhaltet die Lichtquellen 305, 310, 315 mit den Lichtquellentreibern 535 sowie einer nicht dargestellten Kühlung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Lichtquelleneinheit 125 eine Optik zur Strahlvereinigung und eine Einkoppeloptik in die Lichtleitfasern des Lichtleiters 600 auf. Die Projektionseinheit 115 am Dachholm umfasst die Optikeinheit 130, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel reduziert ist auf eine Beleuchtungsoptik für den Bildgeber 330 und eine Abbildungsoptik sowie einen weiteren Teil des Steuergeräts 500.In other words, the components of the
Der Vorteil dieser Anordnung liegt im Wesentlichen darin, dass im thermisch kritischen Dachbereich nur Komponenten mit geringer Verlustleistung liegen. Die Lichtquellen 305, 310, 315 samt Lichtquellentreibern 535 dagegen sind in einem thermisch unkritischen Bereich des Fahrzeugs angebracht, beispielsweise im Bereich des Kofferraums oder in einer Bodengruppe des Fahrzeugs. Dort sind sie leichter kühlbar, beispielsweise entweder mittels Kühlkörpern und freier Konvektion, optional mit zusätzlichem Lüfter, oder auch durch thermische Anbindung an metallische Karosserieelemente. Ist ein Lüfter eingesetzt, so sind vorteilhafterweise Beeinträchtigungen für die Fahrzeuginsassen durch Geräusch oder Luftstrom leicht vermeidbar. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass hohe und zeitweise extrem kurze Stromimpulse für die Lichtquellen 305, 310, 315, die mithin ein hohes elektromagnetisches Störpotenzial beinhalten, in einem komplett geschlossenen Gehäuse 505 effizient geschirmt werden.The main advantage of this arrangement is that there are only components with low power loss in the thermally critical roof area. The
Des Weiteren wird durch den hier vorgestellten Ansatz der Projektionseinheit 115 der benötigte Bauraum am Dachholm reduziert, da die Lichtquelleneinheit 125 im Vergleich zu einer die Lichtquellen mit umfassenden Projektionseinheit 115 weniger Raum einnimmt. Dadurch wird die Integrierbarkeit am Dachholm erleichtert. Eine vorteilhafte Aufteilung der Elektronik ist beispielsweise derart, dass Baugruppen mit hoher Signalbandbreite im Bereich der Projektionseinheit 115 angebracht sind, Baugruppen mit hoher Verlustleistung, vor allem Lichtquellen 305, 310, 315 und Lichtquellentreiber 535 im Bereich der Lichtquelleneinheit 125. Die Baugruppe bei der Objektiveinheit 130 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel demnach lediglich optional einen Mikrocontroller mit einer Grafikeinheit und/oder einen Videosignaleingang zum Einlesen des Videosignals 515 in den Umwandler 510. Das Videosignal 515 ist beispielsweise als ein LVDS-Signal (Low Voltage Differential Signaling) realisiert. Daran angeschlossen ist der als DLP-Chip-Set 525 bezeichnete Chip-Satz für den Bildgeber 330 und der Bildgeber 330 selbst. Die erforderlichen Lichtsignale 537 für die roten, grünen und blauen Lichtquellen 305, 310, 315 werden von dort zur Lichtquelleneinheit 125 übertragen. Dies erfolgt beispielsweise entweder elektrisch, beispielsweise als Stromschleife über eine so genannte Twisted-Pair-Leitung, oder (nicht dargestellt) über die Lichtleitfaser in Gegenrichtung zum sichtbaren Licht beispielsweise in Form von Infrarot-Lichtpulsen. Die optische Verbindung zwischen Lichtquelleneinheit 125 und Objektiveinheit 130 erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels des Lichtleiters 600. Im Falle von LEDs als Lichtquellen 305, 310, 315 ist dies vorteilhafterweise ein Faser-Bündel, im Falle von Laser-Lichtquellen 305, 310, 315 eine einzelne Multi-mode-Kunststoff- Faser.Furthermore, the installation space required on the roof rail is reduced by the approach of the
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this should be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that having the first feature or only the second feature.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69123322T2 (en) | 1990-09-20 | 1997-03-27 | Siv Soc Italiana Vetro | Head-up display for displaying data on board a car |
US7258450B2 (en) | 2003-12-04 | 2007-08-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Projector optical system configuration, optical module, and projector, and also electronic equipment, vehicle, projection system, and showcase utilizing such projector |
JP2010237238A (en) | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Seiki Co Ltd | Display device |
US20200126305A1 (en) | 2017-05-11 | 2020-04-23 | Saint-Gobain Glass France | Hud system and method for hud image generation |
-
2020
- 2020-07-20 DE DE102020209030.0A patent/DE102020209030A1/en active Pending
-
2021
- 2021-07-19 CN CN202110812715.7A patent/CN113960790A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69123322T2 (en) | 1990-09-20 | 1997-03-27 | Siv Soc Italiana Vetro | Head-up display for displaying data on board a car |
US7258450B2 (en) | 2003-12-04 | 2007-08-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Projector optical system configuration, optical module, and projector, and also electronic equipment, vehicle, projection system, and showcase utilizing such projector |
JP2010237238A (en) | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Seiki Co Ltd | Display device |
US20200126305A1 (en) | 2017-05-11 | 2020-04-23 | Saint-Gobain Glass France | Hud system and method for hud image generation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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