DE102023103949B3

DE102023103949B3 - Projection display system for a vehicle

Info

Publication number: DE102023103949B3
Application number: DE102023103949.0A
Authority: DE
Inventors: Holger Ruhmke
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2023-02-17
Filing date: 2023-02-17
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2043-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend:- eine Projektionseinrichtung, die ausgebildet ist, um bildtragendes Licht zum Projizieren eines Anzeigebildes in einen Augenbereich eines Fahrzeuginsassen auszugeben,- eine Optik mit mindestens einem optischen Element, die ausgebildet sind, um das bildtragende Licht so in den Augenbereich zu fokussieren, so dass das Anzeigebild im Augenbereich des Fahrzeuginsassen wahrnehmbar ist;- ein bewegliches Gehäuseelement, das in eine einen Projektionsbetrieb gewährleistende Normalposition und eine Abschirmposition verstellbar ist, wobei in der Abschirmposition das Gehäuseelement zwischen der Anzeigeeinrichtung und dem mindestens einem optischen Element angeordnet wird.The invention relates to a projection display device for a motor vehicle, comprising: - a projection device which is designed to output image-bearing light for projecting a display image into an eye region of a vehicle occupant, - an optic with at least one optical element which is designed to focus the image-bearing light into the eye region so that the display image is perceptible in the eye region of the vehicle occupant; - a movable housing element which can be adjusted into a normal position ensuring projection operation and a shielding position, wherein in the shielding position the housing element is arranged between the display device and the at least one optical element.

Description

Die Erfindung betrifft Projektionsanzeigesysteme zum Realisieren von Head-up-Display-Anzeigen in einem Fahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin Maßnahmen zum Schutz von Projektionsanzeigesystemen vor direkter Sonneneinstrahlung.The invention relates to projection display systems for implementing head-up displays in a vehicle. The invention further relates to measures for protecting projection display systems from direct sunlight.

Projektionsanzeigesysteme weisen in der Regel eine selbstleuchtende Anzeigeeinrichtung auf, deren Anzeigebild über einen Konkavspiegel sowie durch eine Deckscheibe an einem Frontscheibenbereich oder einer Combiner-Fläche reflektiert ins Auge eines Fahrzeuginsassen projiziert wird. Zwischen der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung und dem Konkavspiegel können gegebenenfalls weitere optische Elemente angeordnet sein.Projection display systems generally have a self-illuminating display device whose display image is projected into the eyes of a vehicle occupant via a concave mirror and a cover plate on a windshield area or a combiner surface. Additional optical elements can be arranged between the display surface of the display device and the concave mirror if necessary.

Der Konkavspiegel dient dazu, das Anzeigebild so auf die Netzhaut des Auges des Fahrzeuginsassen zu projizieren und zu fokussieren, dass dieser die Bildebene des Anzeigebilds als einige Meter vor dem Fahrzeug schwebend wahrnimmt. Umgekehrt kann es bei direktem Lichteinfall, insbesondere von Sonnenstrahlung, durch die Deckscheibe ins Innere des Projektionsanzeigesystems zu einer Fokussierung durch die Konkavspiegel kommen, so dass sich die Anzeigeeinrichtung aufgrund gebündelten Sonnenlichts stark erwärmen kann. Entsprechend sind Maßnahmen vorzusehen, die Anzeigeeinrichtung vor einer zu starken Erwärmung zu schützen.The concave mirror is used to project and focus the display image onto the retina of the vehicle occupant's eye in such a way that the occupant perceives the image plane of the display image as floating a few meters in front of the vehicle. Conversely, if light, particularly sunlight, shines directly through the cover plate into the interior of the projection display system, the concave mirrors can focus the image, so that the display device can heat up considerably due to the concentrated sunlight. Measures must be taken to protect the display device from heating up too much.

Aufgrund der Fahrzeugbewegungen im Betrieb des Fahrzeugs ist die Einwirkzeit von gebündeltem Sonnenlicht auf die Anzeigeeinrichtung begrenzt, so dass hierzu keine weiteren Schutzmaßnahmen notwendig sind. Zudem bewirkt ein Schutz in der Regel auch eine Beeinträchtigung von Funktionen, insbesondere die Wahrnehmbarkeit des Anzeigebilds, was während des Betriebs inakzeptabel ist.Due to the vehicle movements during operation, the exposure time of concentrated sunlight to the display device is limited, so that no further protective measures are necessary. In addition, protection usually also impairs functions, in particular the perceptibility of the display image, which is unacceptable during operation.

Befindet sich jedoch das Fahrzeug in einer Parkposition, kann unter Umständen gebündeltes Sonnenlicht, das durch die Deckscheibe auf den Konkavspiegel einfällt, über einen längeren Zeitraum die Anzeigeeinrichtung erhitzen und gegebenenfalls schädigen. Somit ist in der Regel vorgesehen, in einer Parkposition den Konkavspiegel zu verschwenken und so sicherzustellen, dass gebündeltes Sonnenlicht nicht auf die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung fällt.However, if the vehicle is in a parking position, concentrated sunlight that falls through the cover plate onto the concave mirror can, over a longer period of time, heat up the display device and possibly damage it. As a rule, the concave mirror is therefore pivoted in a parking position to ensure that concentrated sunlight does not fall onto the display surface of the display device.

Für das Verschwenken des Konkavspiegels ist jedoch erheblicher Bewegungsraum notwendig, da der Konkavspiegel sich über einen großen Teil der Abmessungen des Gehäuses erstreckt und maßgeblich die Tiefe der Projektionsanzeigeeinrichtung bestimmt. Üblicherweise wird in einer Parkposition der Konkavspiegel nach vorne verkippt, so dass einfallendes Sonnenlicht von dem Konkavspiegel auf eine Innenwand des Gehäuses gerichtet wird oder einfallendes Sonnenlicht die Spiegelfläche des Konkavspiegels erst gar nicht erreicht.However, considerable space is required to pivot the concave mirror, as the concave mirror extends over a large part of the dimensions of the housing and largely determines the depth of the projection display device. The concave mirror is usually tilted forward in a parking position so that incoming sunlight is directed by the concave mirror onto an inner wall of the housing or incoming sunlight does not reach the mirror surface of the concave mirror at all.

Beim Verschwenken des Konkavspiegels ist bei der Konstruktion des Projektionsanzeigesystems darauf zu achten, dass die Oberkante des Konkavspiegels nicht mit der in der Regel gekrümmten Deckscheibe kollidiert. Daher ist ein Abstand zwischen dem Konkavspiegel und der Deckscheibe vorzusehen, der die Bauhöhe des Projektionsanzeigesystems erhöht.When pivoting the concave mirror, care must be taken when designing the projection display system to ensure that the upper edge of the concave mirror does not collide with the cover plate, which is usually curved. Therefore, a distance must be provided between the concave mirror and the cover plate, which increases the overall height of the projection display system.

Die Druckschrift DE 10 2011 105 689 A1 offenbart auch eine Anzeigevorrichtung, umfassend ein Flüssigkristalldisplay zum Wiedergeben eines Bildes, ein Sensorsystem zum Ermitteln einer Beleuchtungsstärke einer einfallenden optischen Strahlung und zum Bestimmen eines aktuellen Sonnenstands relativ zu dem Flüssigkristalldisplay, eine verstellbare Abschattungsvorrichtung zum Schützen des Flüssigkristalldisplays vor der einfallenden optischen Strahlung sowie eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, zu prüfen, ob die von dem Sensorsystem ermittelte Beleuchtungsstärke oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt und ob der aktuelle Sonnenstand in einen vorgegebenen Winkelbereich fällt, und abhängig von einem Ergebnis dieser Prüfung die Abschattungsvorrichtung so anzusteuern, dass sie einen Strahlengang eines auf das Flüssigkristalldisplay fallenden Teils der optischen Strahlung unterbricht. Die Abschattungsvorrichtung kann eine vor das Flüssigkristalldisplay und/oder in den genannten Strahlengang klappbare Blende und/oder einen in dem genannten Strahlengang der einfallenden optischen Strahlung angeordneten und zum Abbilden der auf dem Flüssigkristalldisplay wiedergegebenen Bilder dienenden schwenkbaren Spiegel umfassen.The publication EN 10 2011 105 689 A1 also discloses a display device comprising a liquid crystal display for displaying an image, a sensor system for determining an illuminance of an incident optical radiation and for determining a current position of the sun relative to the liquid crystal display, an adjustable shading device for protecting the liquid crystal display from the incident optical radiation and a control unit which is set up to check whether the illuminance determined by the sensor system is above a predetermined threshold value and whether the current position of the sun falls within a predetermined angular range, and depending on a result of this check, to control the shading device such that it interrupts a beam path of a part of the optical radiation falling on the liquid crystal display. The shading device can comprise a shutter which can be folded in front of the liquid crystal display and/or into said beam path and/or a pivotable mirror which is arranged in said beam path of the incident optical radiation and serves to project the images displayed on the liquid crystal display.

Die Druckschrift DE 102 20 180 B4 offenbart ein Head-Up-Display für ein Fahrzeug, mit einer in das Armaturenbrett eingebauten Anzeigeeinrichtung, mit der Bilder nach oben durch eine Öffnung im Armaturenbrett zur Reflexion an einem über dem Armaturenbrett angeordneten Bildschirm projiziert werden, wobei die Bilder ins Blickfeld des Fahrers eingeblendet werden, und einer Abdeckeinheit, die einen Abdeckkörper, der zum Öffnen und zum Schließen der Öffnung bewegbar ist, und eine in Stehstellung und in Liegestellung bewegbare Abschirmplatte aufweist, die bei geöffneter Öffnung in Stehstellung auf dem dem Fahrer zugewandten Teil des Randes der Öffnung aufgerichtet angeordnet ist, so dass dem Fahrer die unmittelbare Sicht auf und durch die Öffnung versperrt ist, wobei die Abschirmplatte bei geschlossener Öffnung in Liegestellung entlang der Oberseite des Armaturenbretts flachgelegt ist.The publication EN 102 20 180 B4 discloses a head-up display for a vehicle, with a display device built into the dashboard, with which images are projected upwards through an opening in the dashboard for reflection on a screen arranged above the dashboard, wherein the images are displayed in the driver's field of vision, and a cover unit which has a cover body which is movable to open and close the opening, and a shielding plate which is movable in the standing position and in the lying position, which, when the opening is open, is arranged in an upright position on the part of the edge of the opening facing the driver, so that the driver's direct view of and through the opening is blocked, wherein the shielding plate is movable in the lying position when the opening is closed position along the top of the dashboard.

Letztere Lösungen erfordern einen hohen konstruktiven Aufwand die Abschattung der Anzeigeeinrichtung zu erreichen.The latter solutions require a high level of construction effort to achieve shading of the display device.

Die Druckschrift DE 11 2017 000 901 T5 offenbart eine Head-up-Anzeigevorrichtung, die aufweist: eine Anzeigeeinheit, die ausgelegt ist, ein Anzeigebild auf ein Anzeigeelement, das außerhalb eines Vorrichtungsgehäuses angeordnet ist, von einem Inneren des Vorrichtungsgehäuses durch eine Öffnung des Vorrichtungsgehäuses zu projizieren; einen Deckel, der ausgelegt ist, auf einer zweiten Seite, die entgegengesetzt zu einer ersten Seite ist, gebogen zu werden, um ein Durchgangsloch auszubilden; einen Bewegungsmechanismus, der ausgelegt ist, den Deckel zwischen einer geschlossenen Position, bei der eine Öffnung des Vorrichtungsgehäuses geschlossen ist, und einer geöffneten Position zu bewegen, bei der die Öffnung geöffnet ist; und eine Biegeeinheit, die dazu ausgelegt ist, den Deckel zu biegen, um diesen von zwischen Zuständen, in denen das Durchgangsloch ausgebildet oder nicht ausgebildet ist, zu ändern.The publication EN 11 2017 000 901 T5 discloses a head-up display device comprising: a display unit configured to project a display image onto a display element disposed outside a device housing from an interior of the device housing through an opening of the device housing; a lid configured to be bent on a second side opposite to a first side to form a through hole; a moving mechanism configured to move the lid between a closed position where an opening of the device housing is closed and an open position where the opening is opened; and a bending unit configured to bend the lid to change it from between states in which the through hole is formed or not formed.

Die Druckschrift US 2022/0 146 818 A1 offenbart eine Fahrzeug-Head-up-Anzeige, die so konfiguriert ist, dass sie einem Insassen des Fahrzeugs ein vorbestimmtes Bild anzeigt, umfassend ein Gehäuse, das eine Öffnung nach oben aufweist; eine transparente Abdeckung, die die Öffnung des Gehäuses abdeckt; einen Bilderzeugungsabschnitt, umfassend eine Bilderzeugungseinheit, die innerhalb eines Aufnahmeabschnitts vorgesehen ist, der mit dem Gehäuse und der transparenten Abdeckung gebildet ist, um Licht zum Erzeugen des vorbestimmten Bildes zu emittieren; und eine Reflexionseinheit, die Licht reflektiert, so dass das von der Bilderzeugungseinheit emittierte Licht auf eine Windschutzscheibe gerichtet ist; und einen Reiniger, der so konfiguriert ist, dass er eine Außenfläche der transparenten Abdeckung reinigt.The publication US 2022/0 146 818 A1 discloses a vehicle head-up display configured to display a predetermined image to an occupant of the vehicle, comprising a housing having an upward opening; a transparent cover covering the opening of the housing; an image forming portion comprising an image forming unit provided within a receiving portion formed with the housing and the transparent cover to emit light to form the predetermined image; and a reflection unit that reflects light so that the light emitted from the image forming unit is directed toward a windshield; and a cleaner configured to clean an outer surface of the transparent cover.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, insbesondere im Parkzustand oder im Stillstand des Fahrzeugs, dass in die Projektionsanzeigeeinrichtung einfallendes Sonnenlicht keine Schädigung der Anzeigeeinrichtung aufgrund von übermäßiger Erwärmung bewirken kann. It is an object of the present invention to provide a possibility, in particular when the vehicle is parked or at a standstill, for sunlight falling on the projection display device to not cause damage to the display device due to excessive heating.

Diese Aufgabe wird durch das Projektionsanzeigesystem gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the projection display system according to claim 1.

Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Projektionsanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:

- eine Projektionseinrichtung, die ausgebildet ist, um bildtragendes Licht zum Projizieren eines Anzeigebildes in einen Augenbereich eines Fahrzeuginsassen auszugeben,
- eine Optik mit mindestens einem optischen Element, die ausgebildet sind, um das bildtragende Licht so in den Augenbereich zu fokussieren, so dass das Anzeigebild im Augenbereich des Fahrzeuginsassen wahrnehmbar ist;
- ein bewegliches Gehäuseteil, das in eine einen Projektionsbetrieb gewährleistende Normalposition und eine Abschirmposition verstellbar ist, wobei in der Abschirmposition das Gehäuseteil zwischen der Anzeigeeinrichtung und dem mindestens einem optischen Element angeordnet wird,

wobei das Gehäuseelement ein einer Deckscheibe gegenüberliegendes Bodenteil des Gehäuses umfasst, wobei das Bodenteil insbesondere als Bodenplatte ausgebildet ist und schwenkbeweglich an einer Schwenkachse unterhalb eines Konkavspiegels als das mindestens eine optische Element oder unterhalb der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist.According to a first aspect, a projection display device for a motor vehicle is provided, comprising:

- a projection device configured to output image-bearing light for projecting a display image into an eye region of a vehicle occupant,
- an optic with at least one optical element designed to focus the image-bearing light in the eye area so that the display image is perceptible in the eye area of the vehicle occupant;
- a movable housing part which can be adjusted into a normal position ensuring projection operation and a shielding position, wherein in the shielding position the housing part is arranged between the display device and the at least one optical element,

wherein the housing element comprises a bottom part of the housing opposite a cover plate, wherein the bottom part is designed in particular as a bottom plate and is arranged pivotably on a pivot axis below a concave mirror as the at least one optical element or below the display device.

Ein Projektionsanzeigesystem zur Realisierung eines Head-up-Displays in einem Fahrzeug ist üblicherweise in einem Armaturenbrett eingebaut. An einer Oberseite befindet sich eine transparente Deckscheibe, die die Projektionsoptik und die Anzeigeeinrichtung schützt. Das Projektionsanzeigesystem dient dazu, ein Anzeigebild einer selbstleuchtenden Anzeigeeinrichtung über den Konkavspiegel zu fokussieren, durch die Deckscheibe zu richten, so dass das Anzeigelicht an einer Combiner-Fläche oder der Windschutzscheibe reflektiert wird und im Auge eines Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrers, fokussiert wird. Die Fokussierung erfolgt so, dass das Anzeigebild durch den Fahrer in einer Anzeigeebene wahrgenommen wird, die einige Meter vor dem Fahrzeug erscheint. Insbesondere bei Klein- und Mittelklassefahrzeugen ist jedoch der Bauraum zur Aufnahme einer Projektionsanzeigeeinrichtung sehr begrenzt.A projection display system for implementing a head-up display in a vehicle is usually installed in a dashboard. On the top there is a transparent cover plate that protects the projection optics and the display device. The projection display system is used to focus a display image of a self-luminous display device via the concave mirror, direct it through the cover plate so that the display light is reflected on a combiner surface or the windshield and is focused in the eye of a vehicle occupant, in particular the driver. The focusing is done in such a way that the display image is perceived by the driver in a display plane that appears a few meters in front of the vehicle. However, in small and medium-sized vehicles in particular, the installation space for accommodating a projection display device is very limited.

Wie eingangs erwähnt, sind bisherige Maßnahmen zum Realisieren einer Abschirmposition zur Vermeidung einer zu starken Erwärmung der Anzeigeeinrichtung nachteilig hinsichtlich der Bauhöhe der Projektionsanzeigeeinrichtung und/oder des Konstruktionsaufwands. Gemäß der obigen Projektionsanzeigeeinrichtung ist vorgesehen, ein Gehäuseelement der Projektionsanzeigeeinrichtung beweglich auszubilden, so dass dieses als Abschirmelement sich bei Vorliegen einer Schutzbedingung oder in einem inaktiven Zustand des Fahrzeugs in eine Abschirmposition in den Strahlengang zwischen der Anzeigeeinrichtung und dem Konkavspiegel positionieren lässt.As mentioned at the beginning, previous measures for implementing a shielding position to prevent the display device from heating up too much are disadvantageous with regard to the overall height of the projection display device and/or the construction effort. According to the above projection display device, it is intended to design a housing element of the projection display device to be movable, so that this can act as a shielding element in the presence of a protective layer. condition or in an inactive state of the vehicle in a shielding position in the beam path between the display device and the concave mirror.

Das mindestens eine optische Element kann einen Konkavspiegel oder eine Sammellinse umfassen.The at least one optical element may comprise a concave mirror or a converging lens.

Das als Abschirmelement ausgebildete Gehäuseelement ist vorzugsweise verschwenkbar gelagert, so dass diese z.B. durch eine mechanische Kniehebelkonstruktion beweglich ist und mithilfe eines Stellaktors oder manuell in einfacher Weise von einer Betriebsposition in die Schutzposition gebracht werden kann. Der Kern der Idee in der obigen Projektionsanzeigeeinrichtung besteht darin, die Möglichkeit zu unterbinden, dass direkt über die Deckscheibe einfallendes Sonnenlicht mit dem Konkavspiegel auf die Anzeigefläche gerichtet wird.The housing element designed as a shielding element is preferably pivotably mounted so that it can be moved, for example, by a mechanical toggle lever construction and can be easily moved from an operating position to the protective position using an actuator or manually. The core idea behind the above projection display device is to prevent the possibility of sunlight entering directly via the cover plate being directed onto the display surface using the concave mirror.

Eine der Anzeigeeinrichtung abgewandte Oberfläche des Gehäuseelements kann zumindest teilweise reflektierend ausgebildet sein.A surface of the housing element facing away from the display device can be at least partially reflective.

Weiterhin kann das Gehäuseelement automatisch mithilfe eines Stellgebers beweglich sein, wobei eine Steuereinheit ausgebildet ist, um die Abschirmposition bei einem inaktiven Zustand des Fahrzeugs, bei einer zu hohen gemessenen Temperatur der Anzeigeeinrichtung und/oder bei ausgeschalteter Projektionseinrichtung einzustellen.Furthermore, the housing element can be automatically movable by means of an actuator, wherein a control unit is designed to adjust the shielding position when the vehicle is inactive, when the measured temperature of the display device is too high and/or when the projection device is switched off.

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine Projektionsanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug;
2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Projektionsanzeigeeinrichtung; und
3 eine schematische Schnittdarstellung der Projektionsanzeigeeinrichtung der 2 in einer Abschirmposition.

Embodiments are explained in more detail below with reference to the attached drawings. They show:

1 a schematic cross-sectional view through a projection display device for a motor vehicle;
2 a schematic perspective view of a projection display device; and
3 a schematic sectional view of the projection display device of the 2 in a shielding position.

1 zeigt schematisch eine Querschnittsdarstellung durch eine Projektionsanzeigeeinrichtung 1, wie z.B. ein Head-up-Display. Die Projektionsanzeigeeinrichtung 1 umfasst eine optische Projektionseinrichtung 2 und eine Abdeckung mit einer Deckscheibe 3. 1 shows a schematic cross-sectional view of a projection display device 1, such as a head-up display. The projection display device 1 comprises an optical projection device 2 and a cover with a cover plate 3.

Die Projektionsanzeigeeinrichtung 1 ist im Wesentlichen in eine Öffnung 9 in einer Oberseite 8 einer Instrumententafel 7 zwischen einem Lenkrad und einer Frontscheibe 5 so eingesetzt, dass diese im Wesentlichen mit der Oberseite 8 abschließt bzw. an diese angrenzt.The projection display device 1 is essentially inserted into an opening 9 in an upper side 8 of an instrument panel 7 between a steering wheel and a windscreen 5 such that it essentially closes with or adjoins the upper side 8.

Die Projektionseinrichtung 2 gibt in geeigneter Weise ein Projektionsstrahlenbündel L aus, der in einer Projektionsrichtung P auf einen Anzeigebereich 4 einer Frontscheibe 5 (alternativ z.B. auch auf den Anzeigebereich einer Combiner-Fläche) eines Kraftfahrzeugs gerichtet ist. Die Projektionseinrichtung 2 umfasst in bekannter Weise ein System aus einem oder mehreren Spiegeln 21, insbesondere eines Konkavspiegels und ggfs. Linsen (nicht gezeigt) und einer Anzeigeeinrichtung 22.The projection device 2 outputs a projection beam L in a suitable manner, which is directed in a projection direction P onto a display area 4 of a windshield 5 (alternatively, for example, onto the display area of a combiner surface) of a motor vehicle. The projection device 2 comprises, in a known manner, a system of one or more mirrors 21, in particular a concave mirror and possibly lenses (not shown) and a display device 22.

Die Anzeigeeinrichtung 22 kann vorzugsweise als selbstleuchtende LCD, MicroLED, OLED und dergleichen ausgebildet sein, um ein Anzeigebild auszugeben.The display device 22 can preferably be designed as a self-luminous LCD, MicroLED, OLED and the like in order to output a display image.

Ein von der Anzeigeeinrichtung 22 ausgegebenes Anzeigebild wird als Projektionsstrahlenbündel L durch den einen oder die mehreren Spiegel 21 in die Projektionsrichtung P ausgerichtet und auf den Anzeigebereich 4 projiziert. Das auf den Anzeigebereich 4 projizierte Projektionsstrahlenbündel L wird an dem Anzeigebereich 4 reflektiert und auf einen Augenbereich B eines Fahrzeuginsassen gerichtet, so dass ein Bild im Auge des Fahrzeuginsassen entsteht, das dem Anzeigebild der Anzeigeeinrichtung 22 entspricht und wodurch eine Information dargestellt werden kann.A display image output by the display device 22 is aligned as a projection beam L by the one or more mirrors 21 in the projection direction P and projected onto the display area 4. The projection beam L projected onto the display area 4 is reflected by the display area 4 and directed onto an eye area B of a vehicle occupant, so that an image is formed in the eye of the vehicle occupant that corresponds to the display image of the display device 22 and by which information can be displayed.

Unmittelbar an der Projektionseinrichtung 2 kann eine Deckscheibe 3 vorgesehen sein, die die Projektionseinrichtung 2 vor einer Verschmutzung durch zum Beispiel Staubpartikel schützt und einen Blendschutz gewährleistet. Die Deckscheibe 3 kann im Wesentlichen gekrümmt ausgebildet sein. Jedoch sind auch ebene bzw. annähernd ebene Formen der Deckscheibe 3 denkbar.A cover plate 3 can be provided directly on the projection device 2, which protects the projection device 2 from contamination by dust particles, for example, and ensures glare protection. The cover plate 3 can be essentially curved. However, flat or almost flat shapes of the cover plate 3 are also conceivable.

2 zeigt schematisch eine Projektionsanzeigeeinrichtung 1 in einem Gehäuse 23. Bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs befindet sich an dem hinteren Ende eines Gehäuses der Projektionsanzeigeeinrichtung 1 eine Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung 22. 2 shows schematically a projection display device 1 in a housing 23. With respect to the longitudinal direction of the vehicle, a display surface of the display device 22 is located at the rear end of a housing of the projection display device 1.

An einem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 23 ist der Spiegel 21, insbesondere der Konkavspiegel, angeordnet, so dass das Anzeigebild in vertikale Richtung reflektiert wird, so dass es auf den Anzeigebereich der Frontscheibe 5 oder einer Combiner-Fläche des Fahrzeugs gerichtet ist. At an opposite end of the housing 23, the mirror 21, in particular the concave mirror, is arranged so that the display image is reflected in the vertical direction so that it is directed onto the display area of the windshield 5 or a combiner surface of the vehicle.

Weiterhin weist das Gehäuse 23 zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 24 und ein Bodenteil 25 auf, die die Optik der Projektionseinrichtung 2 einschließen.Furthermore, the housing 23 has two opposite side walls 24 and a base part 25, which enclose the optics of the projection device 2.

Die Winkelanordnung des Konkavspiegels 21 ist so gewählt, dass abhängig von dem Neigungswinkel der Frontscheibe das Anzeigebild über die Combiner-Fläche in den Augenbereich B eines Fahrzeuginsassen gerichtet wird. Die Fokuslänge des Konkavspiegels 21 ist dabei so gewählt, dass das Anzeigebild im Auge des Fahrzeuginsassen fokussiert wird.The angle arrangement of the concave mirror 21 is selected so that, depending on the angle of inclination of the front screen, the display image over the Combiner surface is directed into the eye area B of a vehicle occupant. The focal length of the concave mirror 21 is selected such that the display image is focused in the eye of the vehicle occupant.

Bei direkter durch die Deckscheibe 3 einfallendem Sonnenlicht muss gewährleistet werden, dass dieses nicht über den Konkavspiegel 21 auf die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung 22 gerichtet wird, da aufgrund des lichtbündelnden Effekts besondere Wärmeentwicklung im Bereich der Anzeigefläche entstehen kann.When direct sunlight enters through the cover plate 3, it must be ensured that it is not directed via the concave mirror 21 onto the display surface of the display device 22, since the light-bundling effect can cause particular heat to develop in the area of the display surface.

Dazu kann, wie in der Schnittdarstellung der 3 gezeigt, vorgesehen sein, das Bodenteil 25 des Gehäuses 23 schwenkbeweglich zu lagern, so dass diese mit einem freien Ende in einer Abschirmposition in den Strahlengang zwischen der Anzeigefläche und dem Konkavspiegel 21 hinein verschwenkt werden kann. Insbesondere kann das Bodenteil 25 des Gehäuses 23 schwenkbeweglich an einem unteren Ende des Konkavspiegels 21 angebracht sein und mithilfe eines Kniehebels 26 oder einer sonstigen Verstellmechanik nach oben verschwenkt werden, so dass das abstehende Ende sich vor die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung 22 bewegt. Auf diese Weise kann Sonnenlicht effizient von der Anzeigeeinrichtung 22 abgeschirmt werden.For this purpose, as shown in the sectional view of the 3 shown, the base part 25 of the housing 23 can be pivotally mounted so that it can be pivoted with a free end in a shielding position into the beam path between the display surface and the concave mirror 21. In particular, the base part 25 of the housing 23 can be pivotally attached to a lower end of the concave mirror 21 and can be pivoted upwards using a toggle lever 26 or another adjustment mechanism so that the protruding end moves in front of the display surface of the display device 22. In this way, sunlight can be efficiently shielded from the display device 22.

Die dem Konkavspiegel 21 zugewandte Seite des verschwenkbaren Bodenteils 25 kann entsprechend ausgebildet sein, um das Sonnenlicht zumindest teilweise zu reflektieren, so dass durch die Absorption des Sonnenlichts keine zu große Wärmeentwicklung im Bereich des Bodenteils 25 erfolgt. Zudem bewirkt der Abstand zwischen dem Bodenteil 25 und der Anzeigefläche, dass auch bei einer Erwärmung des Bodenteils 25 kein übermäßiger Wärmeeintrag auf die Anzeigeeinrichtung 22 erfolgen kann.The side of the pivotable base part 25 facing the concave mirror 21 can be designed accordingly to at least partially reflect the sunlight, so that the absorption of sunlight does not lead to excessive heat development in the area of the base part 25. In addition, the distance between the base part 25 and the display surface ensures that even if the base part 25 heats up, no excessive heat can be introduced into the display device 22.

Das Verstellen des Bodenteils 25 in die Abschirmposition kann automatisch gesteuert durch eine Steuereinheit 27 erfolgen. Die Steuereinheit 27 kann so ausgebildet sein, dass die Abschirmposition bei inaktivem Fahrzeugbetrieb (z.B. im Stillstand oder bei Nichtbenutzung), bei zu hoher Temperatur der Anzeigeeinrichtung (gemessen durch einen dort angeordneten Temperatursensor, und/oder bei ausgeschalteter Projektionsanzeigeeinrichtung 1 eingenommen wird.The adjustment of the base part 25 into the shielding position can be carried out automatically under the control of a control unit 27. The control unit 27 can be designed such that the shielding position is assumed when the vehicle is inactive (e.g. when stationary or not in use), when the temperature of the display device is too high (measured by a temperature sensor arranged there), and/or when the projection display device 1 is switched off.

Claims

Projection display device (1) for a motor vehicle, comprising: - a projection device (2) with a display device (22), the projection device (2) being designed to output image-bearing light for projecting a display image into an eye area of a vehicle occupant, - an optic with at least one optical element (21) which is designed to focus the image-bearing light into the eye area so that the display image is perceptible in the eye area of the vehicle occupant; - a movable housing element (25) which can be adjusted into a normal position ensuring projection operation and a shielding position, wherein in the shielding position the housing element (25) is arranged between the display device (22) and the at least one optical element (21), wherein the housing element (25) comprises a base part (25) of the housing (23) opposite a cover plate (3), wherein the base part is designed in particular as a base plate and is arranged pivotably on a pivot axis below a concave mirror as the at least one optical element (21) or below the display device (22).

Projection display device (1) according to Claim 1 , wherein the base part can be pivoted into the interior of the housing (23).

Projection display device (1) according to one of the Claims 1 until 2 , wherein a surface of the housing element (25) facing away from the display device (22) is at least partially reflective.

Projection display device (1) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the at least one optical element (21) comprises a concave mirror or a converging lens.

Projection display device (1) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the housing element (25) is automatically movable by means of an actuator, wherein a control unit is designed to adjust the shielding position by means of the actuator when the vehicle is inactive, when the measured temperature of the display device is too high and/or when the projection device is switched off.