DE102022132475A1

DE102022132475A1 - Head-Up Anzeigevorrichtung mit einem Mikroleuchtdioden-Bildschirm, einer Optikeinrichtung und einer Kühleinrichtung

Info

Publication number: DE102022132475A1
Application number: DE102022132475.3A
Authority: DE
Inventors: Eckhard Finger
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-12-07
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2024-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Head-Up Anzeigevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Bildschirm (20) zum Erzeugen eines Ausgangsbilds für einen Nutzer (14) der Head-Up Anzeigevorrichtung (10). Pixel des Bildschirms (20) sind durch jeweilige Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt. Von den Leuchtdiodeneinheiten ausgebbares Licht ist an einer lichtdurchlässigen Projektionsfläche (12) in ein Sichtfeld des Nutzers reflektierbar. Die Head-Up Anzeigevorrichtung (10) umfasst eine Optikeinrichtung (30), welche dazu ausgebildet ist, das mittels des Bildschirms (20) bereitstellbare Ausgangsbild zu vergrößern und als bezogen auf das Ausgangsbild vergrößertes, virtuelles Bild (38) in dem Sichtfeld des Nutzers (14) darzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Head-Up Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Bildschirm zum Erzeugen eines Ausgangsbilds für einen Nutzer der Head-Up Anzeigevorrichtung. Pixel des Bildschirms sind durch jeweilige Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt. Von den Leuchtdiodeneinheiten ausgebbares Licht ist an einer lichtdurchlässigen Projektionsfläche in ein Sichtfeld des Nutzers reflektierbar.
Die DE 10 2020 113 714 A1 beschreibt eine Anzeigevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Micro-LED-Anzeige, bei welcher die Pixel der Anzeige jeweils drei LEDs umfassen und jede LED Licht in einer der Farben Rot, Grün oder Blau emittiert. Die Anzeigevorrichtung ist in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs verbaut und emittiert ein Bild, das über die Frontscheibe in den Augenbereich des Fahrers reflektiert wird.
Des Weiteren kommen in derzeit gebräuchlichen Head-Up Anzeigevorrichtungen oder Head-up-Displays Flüssigkristallbildschirme zum Einsatz, welche eine Matrix von Dünnschichttransistoren (TFT = thin-film transistor) aufweisen. Ein solcher Flüssigkristallbildschirm wird üblicherweise von seiner Rückseite her mit Licht beaufschlagt, beispielsweise indem Leuchtdioden das Licht bereitstellen. Jedoch hat ein solcher Flüssigkristallbildschirm eine geringe Lichtdurchlässigkeit. Deswegen ist eine vergleichsweise hohe Beleuchtungsstärke der Hintergrundbeleuchtung erforderlich, um mittels des Flüssigkristallbildschirms ein ausreichend gut erkennbares, helles Bild bereitzustellen. Zudem wird die gesamte Rückseite des Flüssigkristallbildschirms mit Licht beaufschlagt. Und nur an bestimmten, für die Darstellung von jeweiligen Bildinhalten lichtdurchlässig geschalteten Stellen des Flüssigkristallbildschirms tritt Licht durch den Flüssigkristallbildschirm hindurch. Eine solche flächige Hintergrundbeleuchtung kann mit einer unerwünschten Wärmebelastung des Bildschirms einhergehen.
Zusätzlich kann bei Anordnung des Head-up-Displays in einem Kraftfahrzeug Sonnenlicht, welches auf eine Ausgabeseite des Flüssigkristallbildschirms auftrifft, dafür sorgen, dass lokal eine besonders starke Wärmebelastung des Bildschirms auftritt. Denn in einem solche Fall sorgt nicht nur die Hintergrundbeleuchtung für einen Wärmeeintrag, sondern auch das Sonnenlicht. Eine daraus resultierende, lokal konzentrierte Wärmebelastung kann sogar zu einer Beschädigung des Flüssigkristallbildschirms führen oder dazu, dass der Flüssigkristallbildschirm nicht mehr dazu in der Lage ist, das dem Nutzer anzuzeigende Bild korrekt darzustellen. Dies kann dadurch bedingt sein, dass in wenigstens einem Flüssigkristall aufgrund der hohen Temperatur ein Phasenübergang hin zu einer rein flüssigen Phase auftritt, so dass keine Polarisation des Lichts mehr stattfindet.
Außerdem ist es mit einem vergleichsweise hohen Energiebedarf verbunden, wenn mittels der Hintergrundbeleuchtung stets die gesamte Rückseite des Flüssigkristallbildschirms mit Licht beaufschlagt wird, wobei zum Erzeugen des Bilds lediglich bereichsweise Licht zu der Ausgabeseite des Flüssigkristallbildschirms hin durchgelassen wird. Insofern gibt es für herkömmliche Head-Up Anzeigevorrichtungen oder Head-up-Displays Verbesserungspotentiale.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Head-Up Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche eine besonders zuverlässig erfassbare Darstellung von Bildinhalten für den Nutzer ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Head-Up Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Die erfindungsgemäße Head-Up Anzeigevorrichtung, die auch als Head-up-Display bezeichnet werden kann, für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Bildschirm zum Ausgeben eines Ausgangsbilds für einen Nutzer der Head-Up Anzeigevorrichtung. Pixel des Bildschirms sind durch jeweilige Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt, wobei von den Leuchtdiodeneinheiten ausgebbares Licht an einer lichtdurchlässigen Projektionsfläche in ein Sichtfeld des Nutzers reflektierbar ist. Die Head-Up Anzeigevorrichtung umfasst eine Optikeinrichtung. Die Optikeinrichtung ist dazu ausgebildet, das mittels des Bildschirms bereitstellbare Ausgangsbild zu vergrößern und als bezogen auf das Ausgangsbild vergrößertes, virtuelles Bild in dem Sichtfeld des Nutzers darzustellen.
Die Optikeinrichtung sorgt also dafür, dass im Betrieb der Head-Up Anzeigevorrichtung dem Nutzer nicht einfach das an der Projektionsfläche reflektierbare Ausgangsbild angezeigt wird, sondern das vergrößerte virtuelle Bild. Dies bringt es mit sich, dass Bildinhalte des virtuellen Bilds für den Nutzer besonders einfach und zuverlässig erfassbar sind. Folglich ermöglicht die Head-Up Anzeigevorrichtung eine besonders zuverlässig erfassbare Darstellung von Bildinhalten für den Nutzer. Insbesondere lässt sich bei Nutzung der Head-Up Anzeigevorrichtung in dem Kraftfahrzeug die Fahrsicherheit erhöhen, indem dem Nutzer der Head-Up Anzeigevorrichtung das gut erkennbare virtuelle Bild in seinem Sichtfeld bereitgestellt wird.
In vorteilhafter Weise kann durch die Optikeinrichtung weiter erreicht werden, dass ein Projektionsabstand, also eine Entfernung des Auges des Nutzers von dem virtuellen Bild, größer ist als die reine Weglänge von dem Auge des Nutzers über die lichtdurchlässige Projektionsfläche hin zu dem Bildschirm. Auch dies erleichtert es dem Nutzer, Bildinhalte des virtuellen Bilds besonders einfach und zuverlässig zu erfassen. Denn der in dem Kraftfahrzeug durch die lichtdurchlässige Projektionsfläche hindurch in die Umgebung des Kraftfahrzeugs blickende Nutzer sieht das virtuelle Bild, wie wenn es sich in einer entsprechend großen Entfernung von dem Auge des Nutzers in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden würde. Dies ist für einen angenehmen Seheindruck beim Erfassen des virtuellen Bilds durch den Nutzer vorteilhaft.
Im Betrieb der Head-Up Anzeigevorrichtung wird das Ausgangsbild erzeugt, indem lediglich die Leuchtdiodeneinheiten aktiviert werden und dementsprechend Licht ausgeben, für welche dies zum Bereitstellen des jeweiligen Bildinhalts in dem virtuellen Bild vorzusehen ist. An den nicht aktiven und somit kein Licht ausgebenden Leuchtdiodeneinheiten findet somit zum einen keine Wärmefreisetzung statt. Des Weiteren sorgt das Aktivieren lediglich der zum Ausgeben des jeweiligen Bildinhalts zu betreibenden Leuchtdiodeneinheiten in vorteilhafter Weise für einen besonders geringen Energiebedarf beim Betreiben des Bildschirms. Im Betrieb der Head-Up Anzeigevorrichtung, bei welcher die Pixel des Bildschirms durch die jeweiligen Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt sind, lässt sich demnach ein vorteilhaft geringer elektrischer Energieverbrauch realisieren.
Sowohl die gegenüber einem mit einer Hintergrundbeleuchtung versehenen Flüssigkristallbildschirm verringerte Wärmefreisetzung als auch der gegenüber einem solchen Flüssigkristallbildschirm verringerte Energiebedarf sind bei der Head-Up Anzeigevorrichtung vorteilhaft, bei welcher die Pixel des Bildschirms durch die jeweiligen Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt sind.
Des Weiteren ist es im Hinblick auf die Erkennbarkeit von Bildinhalten in dem virtuellen Bild vorteilhaft, dass das Ausgangsbild direkt mittels des Bildschirms erzeugt wird und nicht indem wie bei einem mit einer Hintergrundbeleuchtung versehenen TFT-Flüssigkristallbildschirm ein Teil des Lichts mittels der Dünnschichttransistoren des Flüssigkristallbildschirms weggefiltert oder zurückgehalten wird. Auch dies ist im Hinblick auf den geringen Energiebedarf für das Betreiben der Head-Up Anzeigevorrichtung vorteilhaft.
Zudem lässt sich mittels des Bildschirms, bei welchem die Pixel durch die jeweiligen Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt sind, das Ausgangsbild mit einer sehr hohen Schärfe beziehungsweise sehr hohen Auflösung bereitstellen. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft, da auf diese Weise auch das bezogen auf das Ausgangsbild vergrößerte, virtuelle Bild eine hohe Schärfe aufweist. Letzteres ist einer guten Erfassbarkeit von Bildinhalten des virtuellen Bilds durch den Nutzer zuträglich.
Und weil die Head-Up Anzeigevorrichtung die Optikeinrichtung aufweist, lässt sich das virtuelle Bild bezogen auf das Ausgangsbild besonders weitgehend vergrößert und in einem vergleichsweise großen Projektionsabstand vom Auge des Nutzers oder Betrachters bereitstellen. Dies ist vorteilhaft für eine einfache und anstrengungsarme Erkennbarkeit der Bildinhalte durch den Nutzer oder Betrachter.
Indem die Head-Up Anzeigevorrichtung die Optikeinrichtung und den Bildschirm aufweist, welcher für das direkte Bereitstellen oder Erzeugen des Ausgangsbilds sorgt, lässt sich außerdem ein sehr kompaktes Bauvolumen der Head-Up Anzeigevorrichtung beziehungsweise des Head-up-Displays realisieren. Dies gilt insbesondere im Vergleich zu einem Head-up-Display, bei welchem der Bildschirm als Flüssigkristallbildschirm ausgebildet ist, welcher im Betrieb des Head-up-Displays mittels einer Hintergrundbeleuchtungseinrichtung mit Licht beaufschlagt wird.
Bei einer Verwendung der Head-Up Anzeigevorrichtung beziehungsweise des Head-up-Displays in dem Kraftfahrzeug kann die lichtdurchlässige Projektionsfläche als Frontscheibe des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Des Weiteren ist es möglich, dass als lichtdurchlässige Projektionsfläche eine als so genannter Combiner ausgebildete, lichtdurchlässige und zum Reflektieren des von den Leuchtdiodeneinheiten ausgebbaren Lichts geeignete Scheibe des Kraftfahrzeugs zu verwenden. Ein derartiger Combiner ist als von der Frontscheibe oder Windschutzscheibe separates Bauteil des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst die Head-Up Anzeigevorrichtung eine Kühleinrichtung zum Abführen von Wärme, wobei die Wärme aufgrund eines Betreibens der Leuchtdiodeneinheiten des Bildschirms freisetzbar ist. Zum einen sorgt vorliegend bereits die Art der Erzeugung des Ausgangsbilds mittels des Bildschirms für eine vergleichsweise geringe Freisetzung von Wärme im Betrieb des Bildschirms. Denn es brauchen lediglich diejenigen Leuchtdiodeneinheiten aktiviert zu werden, welche zum Zwecke des Darstellens eines jeweiligen Bildinhalts in dem virtuellen Bild Licht abgeben sollen. Zum anderen sorgt bei Vorsehen der Kühleinrichtung die Kühleinrichtung in vorteilhafter Weise dafür, dass selbst die vergleichsweise geringe Menge an Wärme, welche aufgrund des Betreibens der jeweils zu aktivierenden Leuchtdiodeneinheiten des Bildschirms freigesetzt wird, sehr gut von dem Bildschirm abgeführt werden kann. So kann sehr zuverlässig ein Überhitzen des Bildschirms vermieden werden. Insbesondere kann auf diese Weise der Bildschirm sehr einfach in einem Temperaturbereich gehalten werden, in welchem das Erzeugen des Ausgangsbilds nicht durch Wärme beeinträchtigt ist.
Außerdem ermöglicht es die Kühleinrichtung in vorteilhafter Weise, einen zusätzlichen Wärmeeintrag in den Bildschirm abzuführen, welcher bei der Verwendung der Head-Up Anzeigevorrichtung in dem Kraftfahrzeug auf Sonnenlicht zurückzuführen sein kann, welches beispielsweise durch die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs hindurch hin zu dem Bildschirm gelangt. Eine solche Beaufschlagung des Bildschirms mit Sonnenlicht ist insbesondere dann in verstärktem Maße gegeben, wenn ein Einfallswinkel des Sonnenlichts mit der Richtung eines Hauptstrahls zusammenfällt, entlang welcher das von der Leuchtdiodeneinheit ausgegebene Licht von der Optikeinrichtung her kommend auf die lichtdurchlässige Projektionsfläche auftrifft. Indem auch der durch das Sonnenlicht bedingte zusätzliche Wärmeeintrag sehr einfach und zuverlässig über die Kühleinrichtung abgeführt werden kann, lässt sich das thermische Verhalten des Bildschirms in einem besonders breiten Temperaturbereich kontrollieren. Auch dies ist der Darstellung von zuverlässig erfassbaren Bildinhalten für den Nutzer zuträglich.
Vorzugsweise umfasst die Kühleinrichtung einen Kühlkörper, welcher in wärmeleitender Verbindung mit einer Leiterplatte des Bildschirms ist, wobei die Leuchtdiodeneinheiten an der Leiterplatte angeordnet sind. Ein solcher Kühlkörper stellt in vorteilhafter Weise eine große nutzbare Oberfläche bereit, über welche die Wärme abgeführt werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn der Kühlkörper Elemente wie etwa Kühlrippen oder Kühlfinnen aufweist, welche die zum Abführen von Wärme nutzbare Oberfläche vergrößern. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Kühleinrichtung eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als ein Grundkörper der Leiterplatte, wobei die Leiterplatte der Anordnung der Leuchtdiodeneinheiten dient.
Zusätzlich oder alternativ kann die Kühleinrichtung einen Metallkörper umfassen, welcher Bestandteil einer Leiterplatte des Bildschirms ist, wobei die Leuchtdiodeneinheiten an der Leiterplatte angeordnet sind. Über einen derartigen, in die Leiterplatte integrierten Metallkörper lässt sich Wärme besonders gut abführen, welche im Betrieb der Leuchtdiodeneinheiten des Bildschirms freigesetzt wird.
Vorzugsweise ist durch den Metallkörper der Leiterplatte eine Außenseite der Leiterplatte gebildet, wobei die Außenseite dem Kühlkörper zugewandt ist. Hierbei liegt der Kühlkörper zumindest bereichsweise an der Außenseite an. Wenn ein solcher direkter Kontakt der durch den Metallkörper gebildeten Außenseite der Leiterplatte mit dem Kühlkörper vorliegt, kann sehr wirkungsvoll über Wärmeleitung Wärme aus dem Metallkörper abgeführt und in den Kühlkörper eingebracht werden. Von dem Kühlkörper kann die Wärme dann leicht weiter abgeführt werden. Eine solche Ausgestaltung, bei welcher die Kühleinrichtung den Kühlkörper und den an dem Kühlkörper zumindest bereichsweise anliegenden Metallkörper umfasst, sorgt für ein sehr wirksames Abführen der im Betrieb der Leuchtdiodeneinheiten freigesetzten Wärme.
Wenn ein direkter Kontakt des Kühlkörpers mit dem Metallkörper der Leiterplatte vorliegt, ist außerdem ein besonders Bauraum sparender und kompakter Aufbau einer Baugruppe erreicht, welche den Bildschirm und den Kühlkörper umfasst. Dies ist insbesondere in Anbetracht der zum Unterbringen derartiger Komponenten der Head-Up Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden und üblicherweise beengten Bauraumverhältnisse vorteilhaft.
Insbesondere kann durch wenigstens ein Formschlusselement der Leiterplatte und/oder des Kühlkörpers dafür gesorgt werden, dass der Metallkörper in einen gut wärmeleitenden Kontakt mit dem Kühlkörper gebracht ist.
Des Weiteren kann die Leiterplatte mittels einer Wärmeleitpaste mit dem Kühlkörper verbunden sein. So kann eine sehr wirkungsvolle Abfuhr der Wärme von der Leiterplatte über die Wärmeleitpaste in den Kühlkörper erreicht werden. Dies ist hinsichtlich eines sehr weitgehend unbeeinträchtigten Betriebs des Bildschirms vorteilhaft.
Zusätzlich oder alternativ kann zu diesem Zweck die Leiterplatte mittels wenigstens eines Wärmeleitkissens mit dem Kühlkörper verbunden sein. Ein solches Wärmeleitkissen kann als Schaumkörper oder dergleichen Körper ausgebildet sein, welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und so für den wärmeleitenden Verbund der Leiterplatte mit dem Kühlkörper sorgt. Auch dies ist dem effizienten Einbringen von Wärme aus der Leiterplatte in den Kühlkörper zuträglich.
Zusätzlich oder alternativ kann die Leiterplatte mittels eines Klebebands mit dem Kühlkörper verbunden sein. Auf diese Weise lässt sich eine besonders kompakte Anordnung und zugleich einfache Anbringung der Leiterplatte an dem Kühlkörper erreichen. Insbesondere bei einer vergleichsweise geringen Dicke des Klebebands stört das Klebeband einen Wärmeübergang von der Leiterplatte auf den Kühlkörper nämlich nicht. Dies gilt selbst dann, wenn das Klebeband aus einem Material gebildet ist, welches keine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Es kann jedoch auch ein Klebeband mit hoher Wärmeleitfähigkeit zum Einsatz kommen, um die Leiterplatte über das Klebeband mit dem Kühlkörper zu verbinden.
Der Kühlkörper kann wenigstens ein Metall aufweisen. So ist sichergestellt, dass über den Kühlkörper eine sehr gute Wärmeleitung stattfinden kann. Folglich lässt sich die aufgrund des Betreibens der Leuchtdiodeneinheiten freigesetzte Wärme über den Kühlkörper gut ableiten.
Zusätzlich oder alternativ kann der Kühlkörper aus wenigstens einem Kunststoff gebildet sein, welcher Partikel aus einem Wärmeleitmaterial enthält. Dies ist im Hinblick auf ein geringes Gewicht des Kühlkörpers vorteilhaft. Die Partikel weisen vorzugsweise eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als ein Matrixmaterial des Kunststoffs, wobei die Partikel in das Matrixmaterial eingebettet sind. Auch mittels eines solchen, die Partikel aus dem Wärmeleitmaterial enthaltenen Kunststoffs lässt sich eine gute Kühlwirkung des Kühlkörpers erreichen.
Vorzugsweise ist die Kühleinrichtung durch zumindest einen Teilbereich eines Gehäuses der Head-Up Anzeigevorrichtung bereitgestellt. Hierbei ist der Bildschirm und/oder wenigstens ein Optikelement der Optikeinrichtung in dem Gehäuse angeordnet. Indem zumindest der Teilbereich des Gehäuses als Kühleinrichtung genutzt wird, ist eine sehr Bauraum sparende Integration der Kühleinrichtung in die Head-Up Anzeigevorrichtung erreicht. Dies ist sehr vorteilhaft.
Denn das Gehäuse zum Unterbringen des Bildschirms und/oder des wenigstens einen Optikelements oder auch der gesamten Optikeinrichtung ist bei der Head-Up Anzeigevorrichtung ohnehin vorzusehen. Indem der Teilbereich des Gehäuses als die Kühleinrichtung genutzt wird, ist in vorteilhafter Weise eine Multifunktionalität des Gehäuses erreicht. Das Gehäuse dient dann nämlich zum einen dazu, Komponenten der Head-Up Anzeigevorrichtung wie etwa den Bildschirm und/oder die Optikeinrichtung geeignet anzuordnen beziehungsweise zu halten. Zudem dient das Gehäuse dazu, die Komponenten zur Umgebung hin abzuschirmen und so vor einer Beaufschlagung mit Schmutz, Staub oder dergleichen zu schützen. Auch dies ist der zuverlässig erfassbaren Darstellung von Bildinhalten mittels der Head-Up Anzeigevorrichtung zuträglich. Und außerdem kann in vorteilhafter Weise zumindest der Teilbereich des Gehäuses als die Kühleinrichtung verwendet werden.
Insbesondere kann durch wenigstens eine Wand oder Gehäusewand des Gehäuses die Kühleinrichtung bereitgestellt oder gebildet sein, wobei die Gehäusewand vorzugsweise eine Außenseite aufweist, welche der Umgebung zugewandt ist. Auf diese Weise kann über die Außenseite der Kühleinrichtung besonders gut Wärme abgeführt werden, welche im Betrieb der Leuchtdiodeneinheiten des Bildschirms freigesetzt wird.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Optikelement der Optikeinrichtung dazu ausgebildet, das Vergrößern des Ausgangsbilds zu bewirken. So lässt sich diese Funktion der Optikeinrichtung besonders einfach und aufwandsarm bereitstellen. Insbesondere kann das wenigstens eine Optikelement als asphärischer Spiegel ausgebildet sein. Mittels eines solchen asphärischen Spiegels lässt sich besonders einfach und präzise das Vergrößern des Ausgangsbilds bewirken.
Als weiter vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn das wenigstens eine, insbesondere als der asphärische Spiegel ausgebildete, Optikelement der Optikeinrichtung dazu ausgebildet ist, wenigstens einen durch die Projektionsfläche bedingten Abbildungsfehler zumindest zu vermindern. Dementsprechend kann durch die Form des Optikelements dafür gesorgt werden, dass sich Abbildungsfehler, welche etwa von einer gekrümmten Gestalt der Projektionsfläche herrühren, nicht oder zumindest kaum in dem virtuellen Bild bemerkbar machen. Dies erleichtert es für den Nutzer, Bildinhalte in dem virtuellen Bild zu erfassen.
Die jeweilige Leuchtdiodeneinheit kann eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfassen, welche im Betrieb Licht mit jeweils voneinander verschiedenen Wellenlängen abgeben. Jede der Leuchtdioden gibt hierbei somit im Betrieb Licht mit einer vorwiegenden Wellenlänge ab, welche sich von der vorwiegenden Wellenlänge des Lichts unterscheidet, das die jeweils andere Leuchtdiode im Betrieb abgibt. Auf diese Weise lässt sich insbesondere erreichen, dass der durch mehrere Leuchtdioden gebildete und somit die Leuchtdiodeneinheit bildende Pixel des Bildschirms im Betrieb beispielsweise weißes Licht abgibt.
Insbesondere kann zu diesem Zweck die Leuchtdiodeneinheit drei Leuchtdioden aufweisen, wobei jeweils eine der Leuchtdioden im Betrieb vorwiegend rotes Licht, vorwiegend grünes Licht und vorwiegend blaues Licht abgibt. Diese Wellenlängen können so gemischt werden, dass das von der Leuchtdiodeneinheit abgegebene Licht weiß erscheint. Auf diese Weise lassen sich besonders gut wahrnehmbare Bildinhalte in dem virtuellen Bild bereitstellen.
Die Wellenlängen des von den jeweiligen Leuchtdioden abgegebenen Lichts lassen sich in vorteilhafter Weise zusätzlich oder alternativ nutzen, um in dem virtuellen Bild andere Farben bereitzustellen als die von weißem Licht. Dies ist im Hinblick auf eine große Flexibilität bei der Darstellung von Bildinhalten mittels des virtuellen Bilds vorteilhaft.
Zusätzlich oder alternativ kann die jeweilige Leuchtdiodeneinheit zumindest eine Leuchtdiode und wenigstens ein der zumindest einen Leuchtdiode zugeordnetes Umwandlungselement aufweisen. Hierbei ist das wenigstens eine Umwandlungselement bzw. optische Konvertermaterial dazu ausgebildet, von der zumindest einen Leuchtdiode abgebbares Licht in langwelligeres Licht umzuwandeln. Als derartige Leuchtdiode, welcher das Umwandlungselement zugeordnet ist, kann insbesondere eine im Betrieb vorwiegend blaues Licht oder vorwiegend ultraviolettes Licht abgebende Leuchtdiode verwendet werden, um im Ergebnis zu bewirken, dass von der Leuchtdiodeneinheit im Betrieb derselben weißes Licht ausgegeben wird.
Durch das Vorsehen der Leuchtdiode und des der Leuchtdiode zugeordneten Umwandlungselements bzw. Konvertermaterials, welches als beispielsweise phosphorhaltiger Leuchtstoff ausgebildet sein kann, lässt sich eine besonders kompakte Bauform der jeweiligen Leuchtdiodeneinheit erreichen. Dies ist im Hinblick auf eine damit einhergehende vereinfachte Unterbringung des Bildschirms beziehungsweise der Head-Up Anzeigevorrichtung in dem Kraftfahrzeug vorteilhaft.
Es können auch vorwiegend blaues oder ultraviolettes Licht abgebende Leuchtdioden mit unterschiedlichen Umwandlungselementen kombiniert werden, um langwelligeres Licht etwa in den Farben Rot, Grün und Blau bereitzustellen. Dieses langwelligere Licht kann dann wieder kombiniert werden, um mittels der Leuchtdiodeneinheit im Betrieb weißes Licht auszugeben. Zusätzlich lassen sich auf diese Weise auch andere Farbwiedergaben der Leuchtdiodeneinheit realisieren.
Vorzugsweise weist die jeweilige Leuchtdiode eine Größe von weniger als 50 µm auf. So lässt sich eine sehr hohe Auflösung des durch den Bildschirm erzeugbaren oder bereitstellbaren Ausgangsbilds erreichen. Dementsprechend kann auch das bezogen auf das Ausgangsbild vergrößerte, virtuelle Bild mit großer Schärfe und somit optisch gut erfassbar bereitgestellt werden. Insbesondere können die Leuchtdiodeneinheiten somit nach Art von als Mikro-Leuchtdiodeneinheiten ausgebildet sein.
Die entsprechenden Vorteile gelten insbesondere, wenn die jeweilige Leuchtdiodeneinheit eine Größe von etwa 5 µm bis etwa 25 µm aufweist.
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 verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:

1 schematisch eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Head-Up Anzeigevorrichtung, wobei Pixel eines Bildschirms der Head-Up Anzeigevorrichtung durch jeweilige Leuchtdiodeneinheiten bereitgestellt sind;
2 stark schematisiert die auf einer Leiterplatte des Bildschirms angeordneten Leuchtdiodeneinheiten, wobei die Leiterplatte mit einem Kühlkörper in wärmeleitender Verbindung ist;
3 eine Variante der Leiterplatte, bei welcher diese einen Metallkörper umfasst, durch welchen eine Außenseite der Leiterplatte gebildet ist;
4 die Leiterplatte gemäß 3, welche über ein Verbindungsmittel in wärmeleitende Verbindung mit dem Kühlkörper gemäß 2 gebracht ist;
5 in einer stark schematisierten Draufsicht eine der Leuchtdiodeneinheiten des Bildschirms, wobei die Leuchtdiodeneinheit drei einzelne Leuchtdioden umfasst; und
6 in einer stark schematisierten Seitenansicht eine der Leuchtdiodeneinheiten des Bildschirms, wobei die Leuchtdiodeneinheit eine Leuchtdiode und ein dieser Leuchtdiode zugeordnetes, als Leuchtstoff ausgebildetes Umwandlungselement umfasst.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist stark schematisiert ein Head-up-Display beziehungsweise eine Head-Up Anzeigevorrichtung 10 gezeigt, welche in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist. Von dem Kraftfahrzeug ist lediglich eine lichtdurchlässige Projektionsfläche in Form einer Frontscheibe 12 oder Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gezeigt. Von einem Nutzer 14 der Head-Up Anzeigevorrichtung 10 ist schematisch ein Auge 16 dargestellt, welches durch die Frontscheibe 12 hindurch in eine Umgebung 18 des Kraftfahrzeugs blickt.
Die Head-Up Anzeigevorrichtung 10 umfasst einen Bildschirm 20, dessen Pixel vorliegend durch eine Matrix von Leuchtdiodeneinheiten 22 bereitgestellt ist. Die Leuchtdiodeneinheiten 22 sind in 2 schematisch gezeigt, in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht näher dargestellt. Des Weiteren sind in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige der Leuchtdiodeneinheiten 22 mit einem Bezugszeichen versehen.
Bei dem Bildschirm 20 wird ein Ausgangsbild also direkt durch die Leuchtdiodeneinheiten 22 bereitgestellt, indem diejenigen Leuchtdiodeneinheiten 22 zum Ausgeben von Licht angesteuert werden, für welche dies zum Bereitstellen eines gewünschten Bildinhalts vorzunehmen ist. Demgegenüber bleiben die übrigen Leuchtdiodeneinheiten 22 inaktiv und geben dementsprechend kein Licht ab. Diese inaktiven Leuchtdiodeneinheiten 22 brauchen demnach nicht mit elektrischen Strom beaufschlagt zu werden. Daher lässt sich der Bildschirm 20 mit besonders geringem Energieverbrauch betreiben.
Dies gilt insbesondere im Vergleich zu einem Flüssigkristallbildschirm mit einer Matrix von Dünnschichttransistoren, also einem TFT-LCD (TFT = thin-film transistor, Dünnschichttransistor; LCD = liquid crystal display, Flüssigkristallbildschirm). Bei einem solchen Flüssigkristallbildschirm wird nämlich üblicherweise eine flächige Hintergrundbeleuchtung realisiert, und lediglich an den gewünschten Stellen wird der Flüssigkristallbildschirm durchlässig geschaltet, um einen gewünschten Bildinhalt bereitzustellen. Dies ist mit einem vergleichsweise hohen Energieaufwand und einer hohen Wärmefreisetzung verbunden.
Demgegenüber ist bei dem in 1 gezeigten Bildschirm 20, bei welchem die jeweiligen Pixel durch jeweils eine der Leuchtdiodeneinheiten 22 bereitgestellt sind, sowohl der Energieverbrauch beziehungsweise Energiebedarf geringer, als auch die Wärmefreisetzung. Denn es geben lediglich diejenigen Leuchtdiodeneinheiten 22 im Betrieb Wärme ab, welche mit elektrischem Strom beaufschlagt werden, um Licht auszugeben.
Vorliegend kann sowohl die im Betrieb des Bildschirms 20, also aufgrund des Betreibens der Leuchtdiodeneinheiten 22 freigesetzte Wärme gut abgeführt werden, als auch zusätzliche Wärme, mit welcher der Bildschirm 20 beispielsweise werden kann, weil durch die lichtdurchlässige Frontscheibe 12 hindurch Sonnenlicht hin zu dem Bildschirm 20 gelangt. Vorzugsweise weist die Head-Up Anzeigevorrichtung 10 nämlich eine Kühleinrichtung 24 auf, welche dem Abführen von Wärme dient. Insbesondere kann über die Kühleinrichtung 24 (vergleiche 1) die Wärme gut abgeführt werden, welche aufgrund des Betreibens der Leuchtdiodeneinheiten 22 des Bildschirms 20 freigesetzt wird.
In 1 ist die Kühleinrichtung 24 lediglich stark schematisiert und als eigenes Bauteil dargestellt, welches an dem Bildschirm 20 angeordnet ist. Insbesondere kann die Kühleinrichtung 24 demnach an einer Rückseite 26 des Bildschirms 20 angeordnet sein. Die Rückseite 26 liegt einer Ausgabeseite 28 des Bildschirms 20 gegenüber, an welcher im Betrieb des Bildschirms 20 ein Ausgangsbild bereitgestellt wird. Das Ausgangsbild wird bereitgestellt oder erzeugt, indem die jeweiligen Pixel oder Leuchtdiodeneinheiten 22 Licht ausgeben, um dem Nutzer 14 einen jeweiligen Bildinhalt zur Kenntnis zu bringen.
Von der Head-Up Anzeigevorrichtung 10 ist in 1 stark schematisiert eine Optikeinrichtung 30 gezeigt, welche vorliegend Optikelemente in Form eines ersten Spiegels 32 und eines zweiten Spiegels 34 umfasst. Der erste Spiegel 32 kann, so wie dies in 1 schematisch gezeigt ist, als so genannter Faltspiegel oder Planspiegel ausgebildet sein, welcher lediglich dem Umlenken des von dem Bildschirm 20 ausgegebenen Lichts dient.
Das im Betrieb der Leuchtdiodeneinheiten 22 des Bildschirms 20 von den Leuchtdiodeneinheiten 22 ausgegebene Licht ist in 1 stark schematisiert als Lichtstrahl 36 dargestellt. Der erste Spiegel 32 oder Faltspiegel sorgt insbesondere dafür, dass ein Bauvolumen der Head-Up Anzeigevorrichtung 10 geringer ausfällt, als dies ohne das Umlenken des Lichtstrahls 36 der Fall wäre, welches mittels des ersten Spiegels 32 bewirkt wird.
Des Weiteren ist in 1 durch den Lichtstrahl 36 ein Weg des Lichts von dem Bildschirm 20 hin zu dem Auge 16 des Nutzers 14 veranschaulicht. Dementsprechend wird das von dem zweiten Spiegel 34 kommende Licht an einer Innenseite der Frontscheibe 12 reflektiert und gelangt so in ein Sichtfeld des Nutzers 14.
Vorliegend bewirkt die Optikeinrichtung 30, dass das mittels des Bildschirms 20 bereitgestellte Ausgangsbild vergrößert wird. Ein bezogen auf das Ausgangsbild vergrößertes, virtuelles Bild 38, welches in dem Sichtfeld des Nutzers 14 dargestellt wird, ist in 1 ebenfalls schematisch gezeigt. Das virtuelle Bild 38 befindet sich demnach im Betrieb der Head-Up Anzeigevorrichtung 10 und wenn die Head-Up Anzeigevorrichtung 10 in das Kraftfahrzeug eingebaut ist, in der Umgebung 18 des Kraftfahrzeugs.
Insbesondere sorgt das Optikelement in Form des zweiten Spiegels 34, welcher beispielsweise als asphärischer Spiegel 34 ausgebildet sein kann, für das Vergrößern des Ausgangsbilds und somit für das Bereitstellen des gegenüber dem Ausgangsbild vergrößerten virtuellen Bilds 38.
Zudem bewirkt die Optikeinrichtung 30, dass das virtuelle Bild 38 dem Nutzer 14 in einer Entfernung von dem Auge 16 in der Umgebung 18 des Kraftfahrzeugs angeordnet zu sein scheint, welche größer ist als eine Weglänge des Lichtstrahls 36 von dem Auge 16 über die Innenseite der Frontscheibe 12 und die beiden Spiegel 32, 34 bis hin zu dem Bildschirm 20. Der zweite Spiegel 34 wirkt demnach ähnlich einer Lupe, welche zum einen dazu führt, dass das virtuelle Bild 38 größer ist als das Ausgangsbild, und zum anderen zu der Darstellung des virtuellen Bilds 38 in der vergleichsweise großen Entfernung von dem Nutzer 14 führt.
Beides, also sowohl das Vergrößern des virtuellen Bilds 38 relativ zu dem von dem Bildschirm 20 bereitgestellten Ausgangsbild, als auch das Projizieren des virtuellen Bilds 38 in die vergleichsweise große Entfernung von dem Auge 16 des Nutzers 14, trägt dazu bei, dass Bildinhalte des virtuellen Bilds 38 für den Nutzer 14 besonders zuverlässig, einfach und anstrengungsarm erfassbar sind. Denn der Nutzer kann hierfür seinen Blick durch die Frontscheibe 12 hindurch in die Umgebung 18 gerichtet belassen.
Der vorliegend asphärisch geformte zweite Spiegel 34 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen durch die Form oder Krümmung der Frontscheibe 12 bedingten Abbildungsfehler zumindest zu vermindern. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf eine gute Erkennbarkeit von Bildinhalten in dem virtuellen Bild 38.
In vorliegend nicht näher gezeigter Art und Weise kann die Optikeinrichtung 30 auch weitere oder andere Optikelemente als die in 1 beispielhaft gezeigten beiden Spiegel 32, 34 aufweisen, insbesondere wenigstens einen weiteren Spiegel und/oder wenigstens eine Linse oder dergleichen.
Gemäß 1 umfasst die Head-Up Anzeigevorrichtung 10 vorzugsweise ein Gehäuse 40, in welchem vorliegend der Bildschirm 20 sowie die Optikeinrichtung 30 angeordnet sind. Das Gehäuse 40 ist zu einer Umgebung des Gehäuses 40 hin hermetisch geschlossen, so dass die genannten Komponenten der Head-Up Anzeigevorrichtung 10 in dem Gehäuse 40 vor Schmutz, Staub und dergleichen gut geschützt angeordnet sind.
Anders als in 1 schematisch gezeigt, kann die Kühleinrichtung 24 durch zumindest einen Teilbereich des Gehäuses 40 bereitgestellt oder gebildet sein, etwa durch wenigstens eine Wand oder Gehäusewand 42 des Gehäuses 40. Die Gehäusewand 42 weist in vorteilhafter Weise eine Außenseite 44 auf, über welche hierbei gut Wärme abgeführt werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, die Kühleinrichtung 24 in einer (nicht gezeigten) Ausnehmung wenigstens einer der Gehäusewände 42 des Gehäuses 40 anzuordnen. Auch auf diesem Wege lässt sich eine gute Wärmeabfuhr von dem Bildschirm 20 erreichen.
Die Kühleinrichtung 24 dient als Wärmesenke, welche insbesondere aus wenigstens einem Metall gebildet sein kann und/oder aus einem Kunststoff, welcher Partikel aus einem Wärmeleitmaterial enthält. Insbesondere kann zumindest der Teilbereich des Gehäuses 40, beispielsweise die Gehäusewand 42, aus einem derartigen Material gebildet sein, wobei das Material bei Anbringung des Bildschirms 20 an diesem Teilbereich die Kühleinrichtung 24 für den Bildschirm 20 bereitstellt.
Des Weiteren kann das gesamte Gehäuse 40 als Spritzgussteil ausgebildet sein, welches aus Metall und/oder aus dem gut wärmeleitenden Kunststoff gebildet ist und somit als die Wärmesenke oder Kühleinrichtung 24 dienen kann.
Weitere mögliche Auslegungen oder Varianten der Kühleinrichtung 24 sollen mit Bezug auf 2 bis 4 erläutert werden. Beispielsweise kann die Kühleinrichtung 24 einen Kühlkörper 46 umfassen, welcher in wärmeleitender Verbindung mit einer Leiterplatte 48 des Bildschirms 20 ist (vergleiche 2). Hierbei sind die Leuchtdiodeneinheiten 22 an der Leiterplatte 48 angeordnet. Der wärmeleitende Kontakt zwischen der Leiterplatte 48 und dem Kühlkörper 46 kann beispielsweise mittels einer Wärmeleitpaste und/oder wenigstens einem Wärmeleitkissen und/oder einem Klebeband hergestellt sein, wobei derartige Verbindungsmittel in 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt sind.
Zusätzlich oder alternativ kann die Kühleinrichtung 24 (wie in 3 gezeigt) einen Metallkörper 50 umfassen, welcher Bestandteil der Leiterplatte 48 ist, an welcher die Leuchtdiodeneinheiten 22 angeordnet sind. Ein aus einem elektrisch isolierenden Material gebildeter und (nicht gezeigte) Leiterbahnen aufweisender Grundkörper 52 der Leiterplatte 48 ist in 3 schematisch gezeigt.
Es kann vorgesehen sein, dass über den Metallkörper 50 die Wärme direkt abgeführt wird, insbesondere in eine Umgebung des Gehäuses 40 abgeführt wird, welche im Betrieb der Leuchtdiodeneinheiten 22 freigesetzt wird. Beispielsweise kann der Metallkörper 50 hierfür in die wenigstens eine Gehäusewand 42 des Gehäuses 40 (vergleiche 1) integriert sein.
Gemäß 4 kann zusätzlich oder alternativ die den Metallkörper 50 aufweisende Leiterplatte 48 mit dem Kühlkörper 46 wärmeleitend verbunden sein, welcher in 2 und auch in 4 schematisch gezeigt ist. Dementsprechend ist durch den Metallkörper 50 eine Außenseite 54 der Leiterplatte 48 gebildet, wobei die Außenseite 54 dem Kühlkörper 46 zugewandt ist.
Wie aus einer Zusammenschau von 3 mit 2 ersichtlich ist, kann die Außenseite 54 des Metallkörpers 50 direkt an dem Kühlkörper 46 anliegen. So lässt sich eine sehr gute Wärmeableitung und zugleich eine sehr bauraumsparende Anordnung realisieren. Aus 4 ist ersichtlich, dass zusätzlich oder alternativ die Leiterplatte 48 mittels einer Wärmeleitpaste 56 und/oder eines Wärmeleitkissens und/oder eines Klebebands mit dem Kühlkörper 46 verbunden sein kann.
Gemäß 5 kann die jeweilige Leuchtdiodeneinheit 22 eine Mehrzahl von Leuchtdioden 58, 60, 62 aufweisen, wobei die Leuchtdioden 58, 60, 62 im Betrieb Licht mit jeweils voneinander verschiedenen Wellenlängen abgeben. Beispielsweise kann die erste Leuchtdiode 58 im Betrieb vorwiegend rotes Licht abgeben, die zweite Leuchtdiode 60 im Betrieb vorwiegend grünes Licht und die dritte Leuchtdiode 62 im Betrieb vorwiegend blaues Licht. Das von den drei Leuchtdioden 58, 60, 62 abgegebene Licht kann dann gemischt werden, so dass die Leuchtdiodeneinheit 22 weißes Licht bereitstellen kann. Ebenso ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Leuchtdioden 58, 60, 62 mittels der Leuchtdiodeneinheit 22 farbiges Licht auszugeben.
Eine Größe 64 etwa in Form einer Kantenlänge der jeweiligen Leuchtdiodeneinheit 22 kann vorzugsweise im Bereich von weniger als 50 µm liegen. Insbesondere kann die Größe 64 etwa 20 µm bis etwa 25 µm betragen. Dies ist vorteilhaft, um eine sehr hohe Pixeldichte des Bildschirms 20 zu realisieren.
Zusätzlich oder alternativ kann gemäß 6 die jeweilige Leuchtdiodeneinheit 22 eine Leuchtdiode 66 aufweisen, welche im Betrieb blaues Licht 68 oder ultraviolettes Licht 68 ausgibt. Des Weiteren umfasst die Leuchtdiodeneinheit 22 hierbei ein Umwandlungselement 70 insbesondere in Form eines beispielsweise phosphorhaltigen Leuchtstoffs. Das Umwandlungselement 70 ist dazu ausgebildet, zumindest einen Teil des von der Leuchtdiode 66 abgegebenen Lichts 68 in langwelligeres Licht 72 umzuwandeln, welches dann in die Umgebung der Leuchtdiodeneinheit 22 abgegeben wird. Zusätzlich kann gemäß 6 ein Teil des blauen oder ultravioletten Lichts 68 von der Leuchtdiodeneinheit 22 im Betrieb derselben in die Umgebung der Leuchtdiodeneinheit 22 abgegeben werden.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl solcher Leuchtdioden 66, welche im Betrieb insbesondere das ultraviolette Licht 68 abgeben, mit geeigneten Umwandlungselementen 70 versehen werden, so dass als das langwelligere Licht 72 vorwiegend rotes, vorwiegend grünes und vorwiegend blaues Licht bereitgestellt wird. Das langwelligere Licht 72 in diesen Spektralbereichen kann dann gemischt werden, um eine Ausgabe von weißem Licht mittels der Leuchtdiodeneinheit 22 zu erreichen.
Auch bei dem in 6 gezeigten Aufbau der Leuchtdiodeneinheit 22 beträgt die Größe 64 etwa in Form einer Kantenlänge der Leuchtdiodeneinheit 22 vorzugsweise weniger als etwa 50 µm, wobei die Größe 64 insbesondere im Bereich von etwa 20 µm bis etwa 25 µm liegen kann.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie die Head-Up Anzeigevorrichtung 10 beziehungsweise das Head-up-Display mit Bilderzeugungseinheit auf verbesserte bereitgestellt ist. Die Bilderzeugungseinheit umfasst hierbei den Bildschirm 20, bei welchem die Pixel durch die jeweiligen Leuchtdiodeneinheiten 22 gebildet sind, wobei die Leuchtdiodeneinheiten 22 insbesondere als Mikro-Leuchtdioden ausgebildet sein können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020113714 A1 [0002]

Claims

Head-Up Anzeigevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Bildschirm (20) zum Erzeugen eines Ausgangsbilds für einen Nutzer (14) der Head-Up Anzeigevorrichtung (10), wobei Pixel des Bildschirms (20) durch jeweilige Leuchtdiodeneinheiten (22) bereitgestellt sind, und wobei von den Leuchtdiodeneinheiten (22) ausgebbares Licht an einer lichtdurchlässigen Projektionsfläche (12) in ein Sichtfeld des Nutzers reflektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Head-Up Anzeigevorrichtung (10) eine Optikeinrichtung (30) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, das mittels des Bildschirms (20) bereitstellbare Ausgangsbild zu vergrößern und als bezogen auf das Ausgangsbild vergrößertes, virtuelles Bild (38) in dem Sichtfeld des Nutzers (14) darzustellen.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Head-Up Anzeigevorrichtung (10) eine Kühleinrichtung (24) zum Abführen von Wärme umfasst, wobei die Wärme aufgrund eines Betreibens der Leuchtdiodeneinheiten (22) des Bildschirms (20) freisetzbar ist.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) einen Kühlkörper (46) umfasst, welcher in wärmeleitender Verbindung mit einer Leiterplatte (48) des Bildschirms (20) ist, wobei die Leuchtdiodeneinheiten (22) an der Leiterplatte (48) angeordnet sind.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) einen Metallkörper (50) umfasst, welcher Bestandteil einer Leiterplatte (48) des Bildschirms (20) ist, an welcher die Leuchtdiodeneinheiten (22) angeordnet sind.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Metallkörper (50) der Leiterplatte (48) eine Außenseite (54) der Leiterplatte (48) gebildet ist, wobei die Außenseite (54) dem Kühlkörper (46) zugewandt ist, und wobei der Kühlkörper (46) zumindest bereichsweise an der Außenseite (54) anliegt.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (48) mittels einer Wärmeleitpaste (56) und/oder mittels wenigstens eines Wärmeleitkissens und/oder mittels eines Klebebands mit dem Kühlkörper (46) verbunden ist.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (46) wenigstens ein Metall aufweist und/oder der Kühlkörper (46) aus wenigstens einem Kunststoff gebildet ist, welcher Partikel aus einem Wärmeleitmaterial enthält.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) durch zumindest einen Teilbereich (42) eines Gehäuses (40) der Head-Up Anzeigevorrichtung (10) bereitgestellt ist, wobei der Bildschirm (20) und/oder wenigstens ein Optikelement (32, 34) der Optikeinrichtung (30) in dem Gehäuse (40) angeordnet ist.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, insbesondere als asphärischer Spiegel (34) ausgebildetes, Optikelement der Optikeinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, das Vergrößern des Ausgangsbilds zu bewirken und/oder wenigstens einen durch die Projektionsfläche (12) bedingten Abbildungsfehler zumindest zu vermindern.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Leuchtdiodeneinheit (22) eine Mehrzahl von Leuchtdioden (58, 60, 62) umfasst, welche im Betrieb Licht mit jeweils voneinander verschiedenen Wellenlängen abgeben, und/oder die jeweilige Leuchtdiodeneinheit (22) zumindest eine Leuchtdiode (66) und wenigstens ein der zumindest einen Leuchtdiode (66) zugeordnetes Umwandlungselement (70) aufweist, wobei das wenigstens eine Umwandlungselement (70) dazu ausgebildet ist, von der zumindest einen Leuchtdiode (66) abgebbares Licht (68) in langwelligeres Licht (72) umzuwandeln.
Head-Up Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Leuchtdiodeneinheit (22) eine Größe von weniger als 50 µm, insbesondere von etwa 20 µm bis etwa 25 µm aufweist.