DE112015002043T5 - Anzeigevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeug - Google Patents

Anzeigevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die ein Projektionsmodul zur Erzeugung eines Bildes für eine Projektion in der normalen Blickrichtung eines Benutzers der Anzeigevorrichtung gemäß einem optischen Weg umfasst, wobei die Anzeigevorrichtung ein Reflexions- und/oder Anzeigeelement umfasst, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement zwischen einer Ruheposition und mindestens einer Anzeigeposition bewegbar ist, wobei die Anzeigevorrichtung einen Träger für das Reflexions- und/oder Anzeigeelement umfasst, derart, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement zwischen seiner Ruheposition und seiner mindestens einen Anzeigeposition mittels des Trägers bewegt wird, wobei die Ruheposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelements einer Ruheposition des Trägers des Reflexions- und/oder Anzeigeelements entspricht und die Anzeigeposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelements einer Anzeigeposition des Trägers des Reflexions- und/oder Anzeigeelements entspricht, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement mindestens teilweise eine Rotationsbewegung zwischen seinen Ruhe- und Anzeigepositionen durchläuft, und wobei der Träger des Reflexions- und/oder Anzeigeelements mindestens teilweise eine Translationsbewegung zwischen seinen Ruhe- und Anzeigepositionen durchläuft, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement und der Träger mittels einer ersten, zweiten, dritten und vierten Oberfläche verbunden sind, wobei die erste und zweite Oberfläche gekrümmte Oberflächen mit einem ersten Radius sind und die dritte und vierte Oberfläche ebene oder gekrümmte Oberflächen mit einem zweiten Radius sind, wobei der zweite Radius mindestens dem Doppelten des ersten Radius entspricht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
  • Anzeigevorrichtungen des Typs Head-up-Display (HUD; auf Deutsch: „Kopf-oben-Anzeige”) sind bekannt, insbesondere mit der Projektion eines Bildes in Richtung einer Windschutzscheibe, wie dies in der Druckschrift US 5214413 beschrieben ist, oder in Richtung eines Reflexionselements.
  • Die Head-up-Display-Anzeigevorrichtungen gestatten, eine Information in das Sichtfeld des Raumes vor dem Kraftfahrzeug zu projizieren, damit der Fahrer des Kraftfahrzeugs diese Information lesen kann, ohne mit den Augen den Raum vor dem Kraftfahrzeug verlassen. Zur gleichen Zeit kann die Information ohne Änderung der Akkomodation der Augen des Fahrers des Fahrzeugs gelesen werden.
  • Es ist vorteilhaft, dass – je nach den Bedürfnissen eines Benutzers des Fahrzeugs – das Reflexions- und/oder Anzeigeelement in mehreren Positionen des Kopfes (oder der Augen) des Benutzers des Fahrzeugs verwendet werden kann.
  • Ein Nachteil derartiger Vorrichtungen nach dem Stand der Technik beruht auf der Tatsache, dass der Aufwand, um die Verbindung zwischen dem Träger eines Reflexions- und/oder Anzeigeelements und dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement zu realisieren, relativ hoch ist. Die Druckschrift DE 10 144 491 C2 schlägt die Verwendung einer Feder vor, jedoch führt dies zu vergleichsweise hohen Kosten für die Anzeigevorrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, den Nachteilen des Standes der Technik, und insbesondere den oben genannten, abzuhelfen, und ferner hat sie zum Ziel, eine Head-up-Display-Anzeigevorrichtung mit einem Reflexions- und/oder Anzeigeelement vorzuschlagen, das auf zuverlässige Art und Weise und zu geringen Kosten mit seinem Träger verbunden ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht durch eine Anzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die ein Projektionsmodul zur Erzeugung eines Bildes für eine Projektion in der normalen Blickrichtung eines Benutzers der Anzeigevorrichtung gemäß einem optischen Weg umfasst,
    wobei die Anzeigevorrichtung ein Reflexions- und/oder Anzeigeelement umfasst, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement zwischen einer Ruheposition und mindestens einer Anzeigeposition bewegbar ist,
    wobei die Anzeigevorrichtung einen Träger für das Reflexions- und/oder Anzeigeelement umfasst, derart, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement zwischen seiner Ruheposition und seiner mindestens einen Anzeigeposition mittels des Trägers bewegt wird,
    wobei die Ruheposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelements einer Ruheposition des Trägers des Reflexions- und/oder Anzeigeelements entspricht und die Anzeigeposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelements einer Anzeigeposition des Trägers des Reflexions- und/oder Anzeigeelements entspricht, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement mindestens teilweise eine Rotationsbewegung zwischen seinen Ruhe- und Anzeigepositionen durchläuft, und wobei der Träger des Reflexions- und/oder Anzeigeelements mindestens teilweise eine Translationsbewegung zwischen seinen Ruhe- und Anzeigepositionen durchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Reflexions- und/oder Anzeigeelement und der Träger mittels einer ersten, zweiten, dritten und vierten Oberfläche verbunden sind, wobei die erste und zweite Oberfläche gekrümmte Oberflächen mit einem ersten Radius sind und die dritte und vierte Oberfläche ebene oder gekrümmte Oberflächen mit einem zweiten Radius sind, wobei der zweite Radius mindestens dem Doppelten des ersten Radius entspricht.
  • Durch eine derartige Ausgestaltung einer Anzeigevorrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, eine Verbindung zwischen dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement und seinem Träger auf einfache und kostengünstige Weise zu realisieren.
  • Eine weitere bevorzugte Perfektionierung der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass die erste und zweite Oberfläche Oberflächen des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) sind und dass die dritte und vierte Oberfläche Oberflächen des Trägers (16) des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) sind, wobei die erste und dritte Oberfläche und die zweite und vierte Oberfläche mittels einer Feder (18) gegeneinander abgestützt sind.
  • Eine weitere bevorzugte Perfektionierung der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass die Feder (18) so ausgebildet ist, dass die erste und dritte Oberfläche und die zweite und vierte Oberfläche eine relative Rotationsbewegung zwischen dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) und dem Träger (16) ermöglichen.
  • Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung ist ferner bevorzugt, dass die Richtung der Abstützkraft der Feder (18) im Wesentlichen parallel zu der geraden Linie ist, die einerseits den Kontaktpunkt zwischen der ersten und dritten Oberfläche und andererseits den Kontaktpunkt zwischen der zweiten und vierten Oberfläche verbindet.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung beruht ferner auf der Tatsache, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement in einer Vielzahl verschiedener Anzeigepositionen positioniert werden kann.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass zwischen den verschiedenen Anzeigepositionen des Reflexions- und/oder Anzeigeelements das Reflexions- und/oder Anzeigeelement einer Rotations- und/oder Translationsbewegung unterliegt.
  • Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement mittels eines Motorelements zwischen seiner Ruheposition und mindestens seiner einen Anzeigeposition angetrieben ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung treten beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung einer besonderen, nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hervor.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung lässt sich besser dank der nachfolgenden Beschreibung verstehen, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen bezieht, die als nicht einschränkende Beispiele genannt und mit Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert werden; es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine schematische Schnittansicht eines Teils der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement und
  • 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Wie dies in 1 der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, umfasst eine Anzeigevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Projektionsmodul 11, das ein Bild in der normalen Blickrichtung 15 eines Benutzers der Anzeigevorrichtung 10 gemäß einem optischen Weg 12 erzeugt.
  • Der optische Weg 12 umfasst normalerweise mindestens ein Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13. Auf diese Weise kann der optische Weg 12 ein (einziges) Reflexionselement umfassen, wie dies in 1 dargestellt ist. Des Weiteren kann der optische Weg 12 auch zwei Reflexionselemente umfassen. Die Anzeigevorrichtung 10 kann entweder mit einem Reflexionselement 13 oder mit einem Anzeigeelement (wie zum Beispiel ein Dünnschichttransistor (im Englischen TFT: thin-film transistor)) oder mit einem Reflexions- und/oder Anzeigeelement realisiert sein.
  • Die normale Blickrichtung 15 ist die Blickrichtung eines Benutzers der Anzeigevorrichtung 10, insbesondere des Fahrers eines Fahrzeugs, wenn dieser, insbesondere durch eine Windschutzscheibe 14 hindurch, den Außenbereich betrachtet, der sich vor dem Fahrzeug befindet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 ein Element, das im Abstand relativ zu der Windschutzscheibe 14 positioniert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 in einer Ruheposition und in mindestens einer Anzeigeposition positioniert sein. Wenn das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 in seiner Ruheposition positioniert ist, ist das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 zum Beispiel im Inneren eines Gehäuses der Anzeigevorrichtung 10 positioniert.
  • Wenn das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 in seiner Anzeigeposition positioniert ist, ist das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 typischerweise aufrecht oder fast vertikal positioniert, so dass der Benutzer der Anzeigevorrichtung durch das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 hindurch schauen kann. Die Positionsänderung der Ruheposition und der Anzeigeposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 erfolgt über eine Rotations- und/oder Translationsbewegung.
  • Verschiedene Positionen des Reflexions- und/oder Anzeigeelements 13 können verschiedenen Anzeigepositionen entsprechen und an verschiedene Höhen des Kopfes des Benutzers angepasst sein. Das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 wird typischerweise durch ein Motorelement angetrieben, entweder direkt oder über ein Getriebeelement. Das Motorelement kann insbesondere ein Linearmotorelement oder ein Drehmotorelement, insbesondere ein elektrisches Schrittmotorelement, sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Trägerelement 16 oder ein Träger 16 dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 zugeordnet. Der Träger 16 oder das Trägerelement 16 kann zwischen verschiedenen Positionierungszuständen angetrieben werden, insbesondere mittels des Motorelements.
  • In 2 ist eine schematische Schnittansicht eines Teils des Reflexions- und/oder Anzeigeelements der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 kann gemäß dem Pfeil 13' in Drehung bewegt werden. Eine Translationsbewegung des Trägers 16 des Reflexions- und/oder Anzeigeelements 13 entspricht der Rotationsbewegung gemäß dem Pfeil 16'. Um diese Bewegung zu ermöglichen, sind eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 vorgesehen; und eine dritte und vierte Oberfläche sind auf dem Träger 13 vorgesehen.
  • Die erste und zweite Oberfläche sind Oberflächen des Reflexions- und/oder Anzeigeelements 13, und die dritte und vierte Oberfläche sind Oberflächen des Trägers 16 des Reflexions- und/oder Anzeigeelements 13.
  • Die erste und dritte Oberfläche sind an der durch das Bezugszeichen 18 angegebenen Stelle vorgesehen. Die zweite und vierte Oberfläche sind an der durch das Bezugszeichen 17 angegebenen Stelle vorgesehen. An der Stelle des Bezugszeichens 18 ist eine Feder vorgesehen, um das Vorhandensein eines Spiels zwischen der ersten und dritten Oberfläche und zwischen der zweiten und vierten Oberfläche zu verhindern.
  • Das Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13 und der Träger 16 sind mittels Oberflächen verbunden, wobei die erste und zweite Oberfläche gekrümmte Oberflächen mit einem ersten (kleineren) Radius sind und die dritte und vierte Oberfläche ebene oder gekrümmte Oberflächen mit einem zweiten (größeren) Radius sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht der zweite Radius mindestens dem Doppelten des ersten Radius, in Wirklichkeit sind jedoch Werte möglich, die geringfügig größer als das Radiusverhältnis sind. Wenn die dritte und vierte Oberfläche ebene Oberflächen sind, entspricht ihr Radius einem sehr hohen Wert.
  • 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement 13.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Anzeigevorrichtung
    11
    Projektionsmodul
    12
    optischer Weg
    13
    Reflexions- und/oder Anzeigeelement
    13'
    Rotationsbewegung
    14
    Windschutzscheibe
    15
    normale Blickrichtung
    16
    Träger
    16'
    Translationsbewegung
    17
    Stelle der zweiten und vierten Oberfläche
    18
    Stelle der ersten und dritten Oberfläche

Claims (7)

  1. Anzeigevorrichtung (10), insbesondere für Kraftfahrzeug, die ein Projektionsmodul (11) zur Erzeugung eines Bildes für eine Projektion in der normalen Blickrichtung (15) eines Benutzers der Anzeigevorrichtung (10) gemäß einem optischen Weg (12) umfasst, wobei die Anzeigevorrichtung (10) ein Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) umfasst, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) zwischen einer Ruheposition und mindestens einer Anzeigeposition bewegbar ist, wobei die Anzeigevorrichtung (10) einen Träger (16) für das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) umfasst, derart, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) zwischen seiner Ruheposition und seiner mindestens einen Anzeigeposition mittels des Trägers (16) bewegt wird, wobei die Ruheposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) einer Ruheposition des Trägers des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) entspricht und die Anzeigeposition des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) einer Anzeigeposition des Trägers (16) des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) entspricht, wobei das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) mindestens teilweise eine Rotationsbewegung zwischen seinen Ruhe- und Anzeigepositionen durchläuft, und wobei der Träger (16) des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) mindestens teilweise eine Translationsbewegung zwischen seinen Ruhe- und Anzeigepositionen durchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) und der Träger (16) mittels einer ersten, zweiten, dritten und vierten Oberfläche verbunden sind, wobei die erste und zweite Oberfläche gekrümmte Oberflächen mit einem ersten Radius sind und die dritte und vierte Oberfläche ebene oder gekrümmte Oberflächen mit einem zweiten Radius sind, wobei der zweite Radius mindestens dem Doppelten des ersten Radius entspricht.
  2. Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Oberfläche Oberflächen des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) sind und dass die dritte und vierte Oberfläche Oberflächen des Trägers (16) des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) sind, wobei die erste und dritte Oberfläche und die zweite und vierte Oberfläche mittels einer Feder (18) gegeneinander abgestützt sind.
  3. Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder so ausgebildet ist, dass die erste und dritte Oberfläche und die zweite und vierte Oberfläche eine relative Rotationsbewegung zwischen dem Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) und dem Träger (16) ermöglichen.
  4. Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Abstützkraft der Feder im Wesentlichen parallel zu der geraden Linie ist, die einerseits den Kontaktpunkt zwischen der ersten und dritten Oberfläche und andererseits den Kontaktpunkt zwischen der zweiten und vierten Oberfläche verbindet.
  5. Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) in einer Vielzahl verschiedener Anzeigepositionen positioniert werden kann.
  6. Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den verschiedenen Anzeigepositionen des Reflexions- und/oder Anzeigeelements (13) das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) einer Rotations- und/oder Translationsbewegung unterliegt.
  7. Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexions- und/oder Anzeigeelement (13) mittels eines Motorelements zwischen seiner Ruheposition und seiner mindestens einen Anzeigeposition angetrieben ist.
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