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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Allzeit-Head-up-Displaysystem, insbesondere ein Allzeit-Head-up-Displaysystem, das wetterfest ist und das Sichtfeld nicht beeinträchtigt, um den Nachteil zu umgehen, dass zum Lesen der mit einem Head-up-Displaygerät angezeigten Bilder keine polarisierte Sonnenbrille verwendet werden kann, und um ebenfalls das Problem einer Bildverzerrung bei Regenwetter zu lösen, sodass einem Fahrer die Bilder immer mit optimierten visuellen Effekten angezeigt werden können und somit die Fahrsicherheit effektiv verbessert werden kann.
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b) Beschreibung des Stands der Technik
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Head-up-Displaygeräte für Fahrzeuge werden üblicherweise unter dem Armaturenbrett unterhalb der Windschutzscheibe installiert, wobei das ein Bild erzeugende Licht nach oben auf die Windschutzscheibe projiziert und von der Windschutzscheibe zu den Augen des Fahrers reflektiert wird. Die Windschutzscheiben von üblichen Fahrzeugen, insbesondere von Passagierfahrzeugen, weisen einen Winkel von 25–35 Grad in Bezug auf die Horizontale auf. Aus Sicherheitsgründen ist der Sichtwinkel der Head-up-Displaygeräte üblicherweise so konzipiert, dass er ungefähr 5 Grad unterhalb der horizontalen Sichtlinie des Fahrers liegt, sodass der Fahrer die angezeigten Bildinformationen nicht nur leicht ablesen kann, sondern ferner die wichtige Sichtlinie nicht blockiert wird. Basierend auf einer Berechnung für einen solchen Winkel beträgt der Auftreffwinkel des bildgebenden Lichts auf die Windschutzscheibe bei den Head-up-Displaygeräten ungefähr 60–70 Grad.
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Die 1 zeigt ein Kurvendiagramm, in dem für S-polarisiertes Licht und P-polarisiertes Licht die Reflektivität in Abhängigkeit vom Auftreffwinkel nach den Fresnelschen Formeln dargestellt ist. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die Reflektivität des S-polarisierten Lichts im Bereich des oben genannten Auftreffwinkels deutlich höher als die Reflektivität des P-polarisierten Lichts ist, wobei die Reflektivität des P-polarisierten Lichts sogar beinahe Null beträgt, wenn der Auftreffwinkel etwa 60 Grad beträgt. Daher wird die Bildschirminformation der Head-up-Displaygeräte für den Fahrer sehr gut ablesbar sein, wenn das Fahrzeug bei starkem Sonnenschein verwendet wird. Um die Projektionseffizienz der Head-up-Displaygeräte zu verstärken kann S-polarisiertes Licht entweder als Lichtquelle für einen Bildschirm eines herkömmlichen Head-up-Displaygeräts gewählt werden oder die Ausgabe des bildgebenden Lichts vom Bildschirm kann mithilfe einer geeigneten Wellenplatte in S-polarisiertes Licht umgewandelt werden, wobei dieses Licht danach auf die Windschutzscheibe projiziert wird, um eine größere Menge an reflektiertem Licht zu erhalten.
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Die 2 zeigt die Verwendung einer Halbwellenplatte 1 mit S-polarisiertem Licht (in der Zeichnung dargestellt), um das Problem einer geringen Reflexion für den Brewster-Winkel und das Problem zu lösen, dass das angezeigte Bild mit einer polarisierten Sonnenbrille nicht sichtbar ist. Beispielhaft ist dargestellt, dass der Auftreffwinkel Θ1 ungefähr 22 Grad beträgt, wenn S-polarisiertes Licht durch eine innerste Schicht G1 bzw. durch eine äußerste Schicht G2 der Windschutzscheibe G hindurchstrahlt. Das S-polarisierte Licht wird an einer Außenschicht der innersten Schicht G1 der Windschutzscheibe G reflektiert, wobei die Reflektivität für P-polarisiertes Licht (in der Zeichnung als P angegeben) und für S-polarisiertes Licht verschieden ist (siehe 1), wobei das S-polarisierte Licht 26 % der Menge des reflektierten Lichts und 74 % der Menge des transmittierten Lichts ausmacht. Wenn das transmittierte Licht durch die Halbwellenplatte 1 zwischen der innersten Schicht G1 und der äußersten Schicht G2 der Windschutzscheibe hindurchstrahlt, wird das P-polarisierte Licht gegen S-polarisiertes Licht ausgetauscht und wird an der Außenschicht der äußersten Schicht G2 der Windschutzscheibe G reflektiert, wobei 2,6 % (74 % × 3,5 %) der Menge des reflektierten Lichts aus P-polarisiertem Licht besteht und erneut durch die Halbwellenplatte 1 geleitet wird. Das P-polarisierte Licht wird erneut gegen S-polarisierten Licht ausgetauscht, wobei 2,6 % des S-polarisierten Lichts durch die Außenschicht der innersten Schicht G1 der Windschutzscheibe G strahlen und 1,9 % (2,6 % × 74 %) an S-polarisiertem Licht erhalten werden, wobei ein Mehrfachbild mit dem S-polarisierten Licht mit 26 % und 1,9 % erzeugt wird.
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Beim Einfall von Sonnenlicht werden manche Fahrer eine Sonnenbrille tragen. Auf dem Markt sind hochqualitative Sonnenbrillen erhältlich, die polarisiert sind, um das S-polarisierte Licht aus der Umgebung zu filtern, da dieses Lichtdirekt an der Oberfläche von Gegenständen, die mit der Luft in der Natur in Kontakt stehen, leicht reflektiert werden kann, wobei das reflektierte Licht üblicherweise nicht die Farbe des Gegenstands wiedergibt, sondern wie ein Spiegel die Farbe der Lichtquelle wiedergibt. Diese Situation kann die Sicht des Fahrers behindern. In gleicher Weise ist das von Oberflächen reflektierte Licht nach den Fresnelschen Formeln meistens S-polarisiertes Licht, sodass eine Sonnenbrille mit einem Filter für S-polarisiertes Licht den Großteil des von den Oberflächen der Gegenstände reflektierten Lichts herausfiltert, sodass dadurch die Farben der Gegenstände lebendiger und leicht identifizierbar erscheinen.
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Das von einem Head-up-Displaygerät projizierte Licht ist hauptsächlich S-polarisiertes Licht, wodurch die an einem Head-up-Displaygerät angezeigten Informationen beim Tragen einer vorab beschriebenen polarisierten Sonnenbrille nicht lesbar sind, sodass die Anwendbarkeit der Head-up-Displaygeräte erheblich beeinträchtigt wird. Aus diesem Grund sind die Head-up-Displaygeräte nicht umfassend verwendbar und haben deshalb keine Popularität und werden auch nicht weitverbreitet angewendet, obwohl sie für die Sicherheit des Fahrers nützlich sind. Derzeit sind auf dem Markt verschiedenste Head-up-Displaygeräte zum Anzeigen von Informationen auf der Windschutzscheibe bekannt, bei denen die Informationen beim Tragen einer polarisierten Sonnenbrille nicht ablesbar sind.
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Die 3 zeigt, dass mit einer Halbwellenplatte 1 für P-polarisiertes Licht das Problem einer niedrigen Reflexion für den Brewster-Winkel und das Problem, dass mit einer polarisierten Sonnenbrille die Informationen nicht sichtbar sind, gelöst werden kann. In der Darstellung ist ein Beispiel gezeigt, in dem der Auftreffwinkel Θ1 ungefähr 22 Grad beträgt, wenn P-polarisiertes Licht jeweils durch die innerste Schicht G1 und durch die äußerste Schicht G2 der Windschutzscheibe G strahlt, wobei das P-polarisierte Licht an der Außenschicht der innersten Schicht G1 der Windschutzscheibe G reflektiert wird, wobei aufgrund der Reflektivität des P-polarisierten Lichts und des S-polarisierten Lichts (siehe 1), das P-polarisierte Licht 3,5 % der Menge des reflektierten Lichts und 96,5% der Menge des transmittierten Lichts ausmacht. Wenn das transmittierte Licht durch die Halbwellenplatte 1 zwischen der innersten Schicht G1 und der äußersten Schicht G2 der Windschutzscheibe G strahlt, wird das P-polarisierte Licht gegen S-polarisiertes Licht ausgetauscht und an der Außenschicht der äußersten Schicht G2 der Windschutzscheibe G reflektiert, wobei 25,1 % (96,5 % × 26 %) der Menge des reflektierten Lichts aus S-polarisiertem Licht bestehen und erneut durch die Halbwellenplatte 1 strahlen, wobei das P-polarisierte Licht erneut mit dem S-polarisierten Licht ausgetauscht wird und 25,1 % des P-polarisierten Lichts durch die Außenschicht der innersten Schicht G1 der Windschutzscheibe G gestrahlt werden. Dabei werden 24,2 % (25,1 % × 96,5 %) des P-polarisierten Lichts erhalten, wobei ein Mehrfachbild aus den 3,5 % und 24,2 % des P-polarisierten Lichts erzeugt werden, sodass die Bilder mit einer polarisierten Sonnenbrille erkannt werden können, wobei die reflektierende Schicht hauptsächlich die äußerste Schicht G2 der Windschutzscheibe G ist. Wie in der 4 gezeigt ist, ist die reflektierende Oberfläche keine glatte Oberfläche, wenn sich an Regentagen Regentropfen auf dieser befinden, sodass diese Oberfläche durch die Regentropfen beeinträchtigt wird. Das heißt, dass bei Regen die Bilder des Head-up-Displays (HUD) unregelmäßig verzerrt sein können, wobei durch das Problem, dass die Bilder verzerrt werden, die Anwendbarkeit der Head-up-Displaygeräte erheblich beeinträchtigt wird.
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Zum Lösen der obengenannten Probleme werden in der Industrie kontinuierlich neue Lösungen vorgeschlagen. Die Technologie zu diesem Gebiet ist in den veröffentlichten Dokumenten
JP 2-141720 ,
US 5510913 ,
TW 171642 ,
TW 393582 ,
TW 201017214 ,
TW 201022722 ,
TW 201621399 ,
TW 201626045 ,
TW I422590 ,
TW I46449 ,
TW I545375 und
TW I554785 beschrieben.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts der Nachteile der bekannten Ausführungsformen hat der Erfinder zahlreiche Verbesserungen vorgenommen, um schließlich das Allzeit-Head-up-Displaysystem gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, wobei das Ziel der vorliegenden Erfindung darin besteht, ein Allzeit-Head-up-Displaysystem bereitzustellen, das wetterfest ist und die Sicht nicht beeinträchtigt, um dadurch den Nachteil zu umgehen, dass beim Lesen der an einem herkömmlichen Head-up-Displaygerät angezeigten Bildinformation keine polarisierte Sonnenbrille getragen werden kann, wobei ferner auch das Problem der Bildverzerrung an Regentagen vermieden wird, um so für den Fahrer bei allen Wetterbedingungen eine Anzeige der Bilder mit optimierten visuellen Effekten zu ermöglichen, wodurch die Fahrsicherheit effektiv verbessert wird.
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Zum Erreichen dieses Ziels beinhaltet das Allzeit-Head-up-Displaysystem gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Komponenten:
ein Displaygerät, wobei das Displaygerät eine Lichtquelle mit S-polarisierten Licht und P-polarisierten Licht aufweist,
eine Windschutzscheibe, die eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe umfasst, wobei das S-polarisierte Licht und das P-polarisierte Licht, das mit dem Displaygerät projiziert wird, an einer Außenschicht der ersten Glasscheibe und an einer Außenschicht der zweiten Glasscheibe reflektiert werden,
eine Keilplatte, die zwischen der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe vorgesehen ist, sowie
eine Halbwellenplatte, die zwischen der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe vorgesehen ist.
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Das vorab genannte Displaygerät kann eine Projektionsvorrichtung und einen Bildschirm umfassen, wobei der Bildschirm ein linearer Polarisations-, ein kreisrunder Polarisations- oder ein elliptischer Polarisations-Bildschirm mit 45 Grad ist, wobei das Verhältnis von S-polarisierten zu P-polarisierten Licht gleich ist.
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Das obengenannte Displaygerät kann eine Projektionsvorrichtung und einen linear polarisierten Bildschirm umfassen und verwendet S-polarisiertes Licht, wobei eine Wellenplatte den Bildschirm abdeckt, um das Licht des ursprünglich projizierten Bilds im Voraus ungefähr zur Hälfte in S-polarisiertes Licht und zur Hälfte in P-polarisiertes Licht umzuwandeln.
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Das obengenannte Displaygerät kann eine Projektionsvorrichtung und einen linear polarisierten Bildschirm umfassen und P-polarisiertes Licht verwenden, wobei eine Wellenplatte den Bildschirm abdeckt, um das Licht des ursprünglich projizierten Bilds im Voraus ungefähr zur Hälfte in S-polarisiertes Licht und zur Hälfte in P-polarisiertes Licht umzuwandeln.
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Eine Unterseite der obengenannten Halbwellenplatte kann an einer mit dem Display korrespondierenden Stelle der zweiten Glasscheibe befestigt sein, wobei die Unterseite der Keilplatte an der Oberseite der ersten Glasscheibe befestigt ist, wobei die zweite Glasscheibe abgedeckt ist.
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Das erfindungsgemäße Allzeit-Head-up-Displaysystem umfasst ferner eine transparente Kunststoffplatte, wobei die Halbwellenplatte zwischen der transparenten Kunststoffplatte und der Keilplatte vorgesehen ist.
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Die Unterseite der obengenannten Halbwellenplatte kann an einer mit dem Display korrespondierenden Stelle der ersten Glasscheibe befestigt sein, wobei die Unterseite der Keilplatte an der Oberseite der ersten Glasscheibe und der Halbwellenplatte befestigt ist, während die zweite Glasscheibe abgedeckt ist.
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Das obengenannte Allzeit-Head-up-Displaysystem ist ein Displaygerät, das eine Projektionsvorrichtung und einen Bildschirm umfasst.
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Die Halbwellenplatte ist als eine transparente Kunststoffplatte ausgebildet.
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Die Keilplatte ist als eine transparente Platte aus PVB-Material ausgebildet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein Kurvendiagramm der Reflektivität für S-polarisiertes Licht und P-polarisiertes Licht nach den Fresnelschen Formeln gemäß dem Stand der Technik,
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2 zeigt ein schematisches Diagramm des Lichtwegs von S-polarisierten Licht, wenn dieses durch eine Halbwellenplatte gemäß dem Stand der Technik hindurchgeht,
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3 zeigt ein schematisches Diagramm des Lichtwegs von P-polarisierten Licht, wenn dieses durch eine Halbwellenplatte gemäß dem Stand der Technik hindurchgeht,
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4 zeigt ein schematisches Diagramm des Lichtwegs des Lichts, das an einer herkömmlichen Windschutzscheibe reflektiert wird, wobei sich an deren Oberfläche Regentropfen befinden,
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5 zeigt ein schematisches Diagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
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6 zeigt ein schematisches Diagramm des Lichtwegs bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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7 zeigt ein schematisches Diagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
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8 zeigt ein schematisches Diagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, und
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9 zeigt ein weiteres schematisches Diagramm des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUS
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FÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
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Die 5 und 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Allzeit-Head-up-Displaysystems, wobei dieses erfindungsgemäße Allzeit-Head-up-Displaysystem die folgenden Komponenten umfasst:
ein Displaygerät 2, das eine Projektionsvorrichtung 21 und einen Bildschirm 22 beinhaltet,
eine Windschutzscheibe 3, die eine erste Glasscheibe 31 und eine zweite Glasscheibe 32 umfasst,
eine Keilplatte 4, die zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 vorgesehen ist, wobei die Keilplatte 4 als eine transparente Platte aus PVB-Material ausgebildet ist,
eine Halbwellenplatte 5, die zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 vorgesehen ist, wobei die Halbwellenplatte 5 als eine transparente Kunststoffplatte ausgebildet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Allzeit-Head-up-Displaysystem ist die Unterseite der obengenannten Halbwellenplatte 5 an der dem Display entsprechenden Stelle der ersten Glasscheibe 31 befestigt, wobei die Unterseite der Keilplatte 4 an der Oberseite der ersten Glasscheibe 31 und der Halbwellenplatte 5 befestigt ist, wobei die zweite Glasscheibe abgedeckt ist, wobei eine Entlüftung und ein Anhaftvorgang ausgeführt werden können.
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Die 6 zeigt, dass mit dem Displaygerät 2 ungefähr die gleiche Menge an S-polarisierten Licht und P-polarisierten Licht projiziert wird, wobei das S-polarisierte Licht an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 reflektiert wird, wobei die Menge der Reflexion für S-polarisiertes Licht erheblich größer als das p-polarisierte Licht ist. Das übrige S-polarisierte Licht und das übrige P-polarisierte Licht werden nach der Transmission durch die Halbwellenplatte 5 miteinander ausgetauscht. An der Außenschicht 321 der zweiten Glasscheibe 32 wird das S-polarisierte Licht, das aus dem transmittierten P-polarisierten Licht durch Austausch erhalten wurde, reflektiert, wobei die Menge der Reflexion für das S-polarisierte Licht erheblich größer als für das P-polarisierte Licht ist, das durch Austausch aus dem S-polarisierten Licht erhalten wurde. Das reflektierte S-polarisierte Licht wird mit der Halbwellenplatte 5 in P-polarisiertes Licht getauscht und danach an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 reflektiert.
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Das obengenannte Displaygerät 2 umfasst eine Projektionsvorrichtung 21 und einen Bildschirm 22. Der Bildschirm 22 ist ein linearer Polarisations-, ein kreisrunder Polarisations- oder ein elliptischer Polarisations-Bildschirm mit 45 Grad, wobei der Anteil an S-polarisierten und an P-polarisierten Lichts gleich ist.
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Das Displaygerät 2 umfasst eine Projektionsvorrichtung 21 und einen linearen Polarisationsbildschirm unter Verwendung von S-polarisierten Licht. Eine Wellenplatte 221 deckt den Bildschirm ab, um das Licht des Ausgangsbilds vorab in ungefähr eine Hälfte aus S-polarisierten Licht und eine Hälfte aus P-polarisierten Licht umzuwandeln.
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Das Displaygerät 2 umfasst eine Projektionsvorrichtung 21 und einen linearen Polarisationsbildschirm unter Verwendung von P-polarisierten Licht. Eine Wellenplatte 221 deckt den Bildschirm ab, um das Licht des Ausgangsbilds vorab in ungefähr eine Hälfte aus S-polarisierten Licht und eine Hälfte aus P-polarisierten Licht umzuwandeln.
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In dem dargestellten Beispiel beträgt der Auftreffwinkel Θ1 ungefähr 22 Grad, wobei das Licht des Bildes an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 und an der Außenschicht 321 der zweiten Glasscheibe 32 der Windschutzscheibe 3 reflektiert wird, sodass das erfindungsgemäße Allzeit-Head-up-Displaysystem mehrere Bilder erzeugen kann. Basierend auf einer präzisen Berechnung beträgt der Winkel Θ der Keilplatte 4 zwischen 0,005 und 1 Grad, sodass die Keilplatte 4 das von der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 reflektierte Licht des Bildes und das von der Außenschicht 321 der zweiten Glasscheibe 32 reflektierte Licht des Bildes miteinander überlappen lassen kann, um so die mehreren Bilder zusammenzuführen.
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Mit dem Displaygerät 2 der vorliegenden Erfindung werden die Bilder zusammen mit 50 % des P-polarisierten Lichts und 50 % des S-polarisierten Lichts projiziert, wobei das bildgebende Licht an der ersten Glasscheibe 31 bzw. an der Außenschicht 321 der zweiten Glasscheibe 32 entlang eines ersten Lichtwegs L1 und eines zweiten Lichtwegs L2 reflektiert wird. Der Reflexionsweg und die Verhältnisse sind in 6 dargestellt. Das Licht des ersten Lichtwegs L1 wird an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 reflektiert, wobei bezüglich der Reflektivität für das P-polarisierte Licht und für das S-polarisierten Licht auf die 1 verwiesen wird. Das S-polarisierte Licht kann 13 % (50 % × 26 %) der Menge des reflektierten Lichts ausmachen, während das P-polarisierte Licht 1,7 % (50 % × 3,5 %) der Menge des reflektierten Lichts ausmachen kann. Bei dem zweiten Lichtweg L2 werden transmittiertes Licht, umfassend 48,3 % (50 %–1,7 %) des P-polarisierten Lichts und 37 % (50 %–13 %) des S-polarisierten Lichts an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 erhalten. Das transmittierte Licht geht durch die Halbwellenplatte 5 zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 hindurch, sodass das P-polarisierte Licht und das S-polarisierte Licht gegenseitig ineinander umgewandelt werden, sodass sich das Verhältnis dahingehend ändert, dass 37 % an P-polarisierten Licht und 48,3 % an S-polarisierten Licht vorhanden sind. Das Licht wird an der Außenschicht 321 der zweiten Glasscheibe 32 reflektiert, wobei transmittiertes Licht erhalten wird, das 1,3 % (37 % × 3,5 %) an P-polarisierten Licht und 12,6 % (48,3 % × 26 %) an S-polarisierten Licht beinhaltet. Dieses Licht geht erneut durch die Halbwellenplatte 5 hindurch, wobei das P-polarisierte Licht und das S-polarisierte Licht gegenseitig ineinander umgewandelt werden und sich somit die Anteile so verändern, dass 12,6 % an P-polarisierten Licht und 1,3 % an S-polarisierten Licht enthalten sind, wobei das Licht durch die Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 strahlt und 12,2 % (12,6 % × 96,5 %) an P-polarisierten Licht und 1 % (1,3 % × 74 %) an S-polarisierten Licht aufweist. Mit dem oben beschriebenen Vorgang und der Ausführung einer Keilplatte 4 wird erreicht, dass mit dem ersten Lichtweg L1 und dem zweiten Lichtweg L2 13,9 % (12,2 % + 1,7 %) des P-polarisierten Lichts und 14 % (13 % + 1 %) des S-polarisierten Lichts erhalten werden, um dieses an das Auge E des Fahrers weiterzuleiten, um dem Fahrer die Bilder an dem Allzeit-Head-up-Displaysystem in einer Weise anzuzeigen, dass diese ungefähr zur Hälfte aus P-polarisierten Licht und zur Hälfte aus S-polarisierten Licht bestehen.
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Die 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das Allzeit-Head-up-Displaysystem die folgenden Komponenten aufweist:
ein Displaygerät 2, das eine Projektionsvorrichtung 21 und einen Bildschirm 22 umfasst (siehe Displaygerät 2, das in der 6 gezeigt ist),
eine Windschutzscheibe 3, die eine erste Glasscheibe 31 und eine zweite Glasscheibe 32 aufweist,
eine Keilplatte 4, die zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 vorgesehen ist, wobei die Keilplatte 4 als eine transparente Platte aus PVB-Material ausgebildet ist, wobei die Unterseite der Keilplatte 4 an der ersten Glasscheibe 31 befestigt ist,
eine Halbwellenplatte 5, die zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 vorgesehen ist, wobei die Halbwellenplatte 5 als eine transparente Kunststoffplatte ausgebildet ist, wobei die Oberseite der Halbwellenplatte 5 an der zweiten Glasscheibe 32 befestigt ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Allzeit-Head-up-Displaysystem ist die Oberseite der Halbwellenplatte 5 an der Anzeigestelle der zweiten Glasscheibe 32 befestigt, wobei die Unterseite der Keilplatte 4 an der Oberseite der ersten Glasscheibe 31 befestigt ist, wobei die zweite Glasscheibe abgedeckt ist, wobei eine Entlüftung und ein Anhaftvorgang ausgeführt werden können.
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Die 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das erfindungsgemäße Allzeit-Head-up-Displaysystem die folgenden Komponenten umfasst:
ein Displaygerät 2, das eine Projektionsvorrichtung 21 und einen Bildschirm 22 beinhaltet (siehe Displaygerät 2, das in der 6 gezeigt ist),
eine Windschutzscheibe 3, das eine erste Glasscheibe 31 und eine zweite Glasscheibe 32 aufweist,
eine Keilplatte 4, die zwischen der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe vorgesehen ist, wobei die Keilplatte 4 als eine transparente Platte aus PVB-Material ausgebildet ist,
eine Halbwellenplatte 5, die zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 vorgesehen ist, wobei die Halbwellenplatte 5 als eine transparente Kunststoffplatte ausgebildet ist,
eine transparenten Kunststoffplatte 6, die zwischen der ersten Glasscheibe 31 und der zweiten Glasscheibe 32 vorgesehen ist, wobei die transparente Kunststoffplatte 6 eine konstante Dicke aufweist und eine transparente Platte aus PVB-Material ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Allzeit-Head-up-Displaysystem ist die Halbwellenplatte 5 zwischen der transparenten Kunststoffplatte 6 und der Keilplatte 4 angeordnet, wobei die Unterseite der transparenten Kunststoffplatte 6 an der Oberseite der ersten Glasscheibe 31 befestigt ist, wobei die zweite Glasscheibe 32 abgedeckt ist, wobei eine Entlüftung und ein Anklebevorgang ausgeführt werden können.
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Die 9 zeigt ein schematisches Diagramm einer weiteren Ausgestaltung des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei der Unterschied zu der in der 8 dargestellten Ausgestaltung darin besteht, dass die Struktur so abgeändert ist, dass die Unterseite der Keilplatte 4 an der Oberseite der ersten Glasscheibe 31 befestigt ist, wobei die zweite Glasscheibe 32 abgedeckt ist, wobei eine Entlüftung und ein Anklebevorgang ausgeführt werden können.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel und bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stimmt das Projektionsergebnis, das mit dem Displaygerät 2 durch den ersten Lichtweg L1 und den zweiten Lichtweg L2 erhalten wird, mit dem für das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Projektionsergebnis überein (und wird daher in der Zeichnung nicht gezeigt). Wenn der Fahrer eine Sonnenbrille mit Polarisationsfilter trägt, wird die Lichtmenge bei dem erfindungsgemäßen Allzeit-Head-up-Displaysystem halbiert, wobei die Lichtmenge der Umgebung ebenfalls halbiert wird, wobei der Fahrer durch das Allzeit-Head-up-Displaysystem Bilder erhält, die ungefähr zur Hälfte aus P-polarisierten Licht und zur Hälfte aus S-polarisierten Licht bestehen. Der Fahrer kann dadurch die Bildinformationen des Allzeit-Head-up-Displaysystems sehen, selbst wenn er eine Sonnenbrille trägt, und bekommt dabei nicht das Gefühl, dass dessen Helligkeit zu schwach oder zu stark ist.
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Das erfindungsgemäße Allzeit-Head-up-Displaysystem umfasst ein Displaygerät 2, eine Windschutzscheibe 3, eine Keilplatte 4 und eine Halbwellenplatte 5, wobei das Displaygerät 2 ungefähr dieselbe Menge an S-polarisierten Licht und an P-polarisierten Licht erzeugt. Die Windschutzscheibe 3 umfasst eine erste Glasscheibe 31 und eine zweite Glasscheibe 32. Die Halbwellenplatte 5 ist in der Mitte der Windschutzscheibe 3 angeordnet. Dabei wird das S-polarisierte Licht an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 so reflektiert, dass die Menge der Reflexion erheblich größer als für das P-polarisierte Licht ist, wobei für das übrige S-polarisierte Licht und das übrige P-polarisierte Licht nach der Transmission durch die Halbwellenplatte 5 deren Anteile vertauscht sind. An der Außenschicht 321 der zweiten Glasscheibe 32 wird das S-polarisierte Licht, das durch Austausch aus dem transmittierten P-polarisierten Licht erhalten wurde, so reflektiert, dass die Menge der Reflexion erheblich größer als für das P-polarisierte Licht ist, das durch Austausch aus dem transmittierten S-polarisierten Licht erhalten wurde. Das reflektierte S-polarisierte Licht wird mit der Halbwellenplatte 5 in P-polarisiertes Licht umgewandelt und an der Außenschicht 311 der ersten Glasscheibe 31 reflektiert. Bei Regen oder wenn sich Wassertropfen an der Außenschicht 321 der Windschutzscheibe 3 befinden, tritt ferner keine Bildverzerrung auf, da der Lichtweg des Bilds des Head-up-Displays (HUD) nicht an der Oberfläche mit den Regentropfen reflektiert wird. Durch die Merkmale des erfindungsgemäßen Allzeit-Head-up-Displaysystems können dem Fahrer die Bilder zu jeder Zeit mit optimierten visuellen Effekten angezeigt werden, wobei somit auch die Fahrsicherheit effektiv verbessert wird.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein Allzeit-Head-up-Displaysystem, das ein Displaygerät 2, eine Windschutzscheibe 3, eine Keilplatte 4 und eine Halbwellenplatte 5 umfasst, wobei das Displaygerät 2 S-polarisiertes Licht und P-polarisiertes Licht projiziert. Mit der Halbwellenplatte 5 werden S-polarisiertes Licht und P-polarisiertes Licht zwischen der Windschutzscheibe 3, der Keilplatte 4 und der Halbwellenplatte 5 ineinander umgewandelt, um für ein angezeigtes Bild zu jeder Zeit optimierte visuelle Effekte zu erhalten, wodurch auch die Fahrsicherheit effektiv verbessert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2-141720 [0008]
- US 5510913 [0008]
- TW 171642 [0008]
- TW 393582 [0008]
- TW 201017214 [0008]
- TW 201022722 [0008]
- TW 201621399 [0008]
- TW 201626045 [0008]
- TW 422590 [0008]
- TW 46449 [0008]
- TW 545375 [0008]
- TW 554785 [0008]
