DE60015901T2 - Head-up Anzeige - Google Patents
Head-up Anzeige Download PDFInfo
- Publication number
- DE60015901T2 DE60015901T2 DE60015901T DE60015901T DE60015901T2 DE 60015901 T2 DE60015901 T2 DE 60015901T2 DE 60015901 T DE60015901 T DE 60015901T DE 60015901 T DE60015901 T DE 60015901T DE 60015901 T2 DE60015901 T2 DE 60015901T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- prism
- image
- head
- display system
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
- Auxiliary Devices For Music (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Head-up Anzeigesystem und ein Verfahren zur Überlagerung eines erzeugten Bildes auf eine Szene.
- Eine typische bekannte Head-up Anzeige besteht aus einem Bildgenerator, der ein Bild auf einer Objektoberfläche erzeugt, aus einem Kombinator, der das erzeugte Bild auf eine Szene überlagert, die durch den Kombinator betrachtet wird und aus einem optischen System zwischen dem Bildgenerator und dem Kombinator, um das erzeugte Bild vom Bildgenerator nach dem Kombinator zu übertragen. Es ist klar, dass das vom Bildgenerator erzeugte Bild einem optischen Pfad von der Objektoberfläche durch das optische System nach dem Kombinator folgt.
- Wenn eine derartige Head-up Anzeige als Anzeigesystem für einen Flugzeugführer in dem Cockpit eines Flugzeugs benutzt wird, dann muß, um die Anzeige innerhalb der engen räumlichen Grenzen des Flugzeug-Cockpits unterzubringen, der optische Pfad zwischen der Objektoberfläche und dem Kombinator gewöhnlich innerhalb des optischen Systems in der Weise gefaltet werden, dass das erzeugte Bild zwischen dem Bildgenerator und dem Kombinator zurückgerichtet wird. Bei einem solchen System kann das optische System einen Reflektor aufweisen, der unter dem Kombinator, ausgerichtet auf die Pilotenschleuderebene des Cockpits, derart liegt, dass kein Raum vor der Schleuderebene vorhanden ist, um zusätzliche Anzeigeanordnungen, wie beispielsweise ein Head-down Anzeigesystem aufzunehmen.
- Die EP-A-0479439 beschreibt ein optisches Anzeigegerät mit einer Kathodenstrahlröhren-Anzeigequelle, mit optischen Kollimatormitteln, mit einem Prisma und mit einem Kombinator. Das Prisma ist in Bezug auf die Anzeigequelle so angeordnet, dass das Licht von der Quelle durch innere Reflexion im Prisma dreimal gefaltet wird, um die Tiefe der optischen Anzeige zu vermindern.
- Die US-A-3940204 beschreibt ein Anzeigesystem, welches eine holographische Linse benutzt, die unter einem relativ großen Weitwinkel arbeitet, um die Doppelfunktion einer Kombinatorbrille und eines Okulars durchzuführen.
- Die DE-B-245074 beschreibt die Benutzung eines Polarisationsfilters, der zwischen einem optischen Untersystem und einem Kombinator einer Head-up Anzeige angeordnet ist.
- In der Internationalen Patentanmeldung PCT 89/12840 ist eine Anzeige beschrieben, die zwei im Abstand zueinander angeordnete reflektierende Oberflächen benutzt, um ein Bild von drei Positionen zu reflektieren, die entlang von zwei reflektierenden Oberflächen angeordnet sind, um das Bild auf den Kombinator zu übertragen. Das heißt, das Bild wird auf einer Objektoberfläche erzeugt und auf den Kombinator durch eine untere voll reflektierende Oberfläche und eine obere reflektierende Oberfläche zurück übertragen, die sowohl lichtdurchlässige als lichtreflektierende Eigenschaften besitzen, die durch einen Halb-Silber-Überzug gebildet sind. Die beiden reflektierenden Oberflächen sind gegenüberliegend derart angeordnet und sie verjüngen sich aufeinander in Richtung der Ausbreitung des Bildes durch das System. Im Betrieb wird das Bild von der Objektoberfläche zuerst auf die untere reflektierende Oberfläche reflektiert, und es wird dann teilweise an der oberen reflektierenden Oberfläche zurück auf die untere Oberfläche reflektiert, wo es wiederum nach der oberen Oberfläche reflektiert wird, um hierdurch nach dem Kombinator übertragen zu werden, um nach einem Beobachter reflektiert zu werden.
- Auf diese Weise wird ein kompakteres System konstruiert, das ein flacheres Profil hat, als es bisher möglich war unter Benutzung eines Reflektors, der eine einzige Reflexion durchführt. Jedoch ist der Übertragungswirkungsgrad des Systems schlecht und es ist anfällig für unerwünschte Reflexionen von den verschiedenen Oberflächen innerhalb des Flugzeugs-Cockpits und des Systems.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu vermeiden oder zu verringern.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Head-up Anzeigesystem mit einem Bildgenerator vorgesehen, der ein Bild erzeugt, mit einem Kombinator und mit einem optischen Untersystem, das zwischen dem Bildgenerator und dem Kombinator angeordnet ist, wobei das optische Untersystem ein Prisma mit einer ersten Prismaoberfläche und einer zweiten Prismaoberfläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Untersystem einen Spiegel aufweist, der eine Spiegeloberfläche besitzt und vom Prisma distanziert ist, wobei das Prisma und der Spiegel so angeordnet sind, dass ein erzeugtes Bild von dem Bildgenerator nach dem Kombinator übertragen wird, und die erste Prismaoberfläche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei die zweite Prismaoberfläche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt besitzt und das Prisma im Inneren so angeordnet ist, dass ein erzeugtes Bild von einem ersten Abschnitt der ersten Prismaoberfläche nach dem ersten Abschnitt der zweiten Prismaoberfläche überführt wird, die innen so angeordnet ist, dass das erzeugte Bild nach und durch den zweiten Abschnitt der ersten Prismaoberfläche reflektiert wird, die so angeordnet ist, dass das reflektierte Bild hindurchtreten kann, um durch die Spiegeloberfläche des Spiegels reflektiert zu werden, der so angeordnet ist, dass das übertragene Bild zurück durch den zweiten Abschnitt der ersten Prismaoberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Prismaoberfläche nach einer reflektierenden Oberfläche des Kombinators reflektiert wird, der das Bild einer Szene überlagert, die durch den Kombinator betrachtet wird.
- Vorzugsweise folgt das Bild einem optischen Pfad durch das System und die Oberflächen des Prisma können sich nach innen in Ausbreitungsrichtung des Bildes längs des optischen Pfads verjüngen. Die erste und zweite Oberfläche des Prisma können eben sein.
- Vorteilhafterweise besteht das Prisma aus einem optisch transparenten Material und der erste reflektierende Abschnitt der zweiten Prismaobertläche besitzt einen Überzug. Der Überzug kann ein dielektrischer Überzug sein.
- Das optische Untersystem kann eine Relaislinse aufweisen, die zwischen dem Bildgenerator und dem Kombinator. angeordnet ist, der dazu dient, ein Bild, welches vom Bildgenerator erzeugt wurde, nach dem ersten Abschnitt der ersten Prismaoberfläche des Prisma zu überführen.
- Vorzugsweise ist der Kombinator ein holographischer Kombinator. Die Spiegeloberfläche des Spiegels kann im wesentlichen flach sein. Stattdessen kann die Spiegeloberfläche des Spiegels sphärisch sein.
- Zwischen dem Prisma und dem Kombinator kann ein Polarisationsfilter angeordnet sein.
- Der Kombinator kann über dem optischen Untersystem angeordnet werden, wenn das Anzeigesystem in einem Flugzeug-Cockpit montiert wird, um als Head-up Anzeigesystem für einen Piloten zu dienen.
- Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
- Die einzige
1 der Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Head-up Anzeigesystem. - Der Erfinder hat erkannt, dass das Head-up Anzeigesystem in der Internationalen Patentanmeldung 89/12840 eine obere reflektierende Oberfläche benutzt, die einen halbversilberten Überzug hat, was dazu führt, dass etwa 25 % des Bildes durch das System übertragen werden. Diese geringe Durchlässigkeit führt zu einer 50-%-igen Unwirksamkeit in der Reflexion von der oberen Reflexionsoberfläche und einer weiteren 50-%-igen Übertragungsverminderung durch die obere Reflexionsoberfläche. Außerdem gibt es eine weitere Reflexions-Unwirksamkeit von der unteren Reflexionsoberfläche und von dem Kombinator, der benutzt wird, um ein Bild nach dem Beobachter zu übertragen, und es besteht eine Übertragungs-Unwirksamkeit innerhalb sämtlicher optischen Relaiskomponenten, die benutzt werden, um das Bild auf die beiden reflektierenden Oberflächen zu leiten. In der Praxis ist der Gesamtwirkungsgrad der mit diesem System erreichbar ist, nicht größer als 20 %. Die Benutzung eines mehrlagigen Überzuges anstelle des Halb-Silber-Überzugs auf der oberen reflektierenden Oberfläche würde den Wirkungsgrad des Systems verbessern, aber dies würde zu Reflexions- und Übertragungskonflikten an der oberen reflektierenden Oberfläche infolge der Ähnlichkeit der Winkel führen, die erforderlich sind zur Reflexion und Übertragung der oberen Reflexions-Oberfläche. Die Benutzung eines 50-%-igen Überzugs auf der oberen Reflexionsoberfläche hat eine ungünstige Wirkung der Rückreflexion von 50 % des gesamten Lichteinfalls darauf von oben. Wenn die Sonne über dem System steht, dann würde der Pilot starke Reflexionen des Lichts von der Sonne beobachten. Selbst die Benutzung eines Polarisationsfilters würde die Reflexion des Lichts von der Sonne nicht auf einen annehmbaren Pegel zur Betrachtung durch den Piloten schwächen und der Übertragungswirkungsgrad des Bildes durch das Polarisationsfilter und die obere Reflexionsoberfläche wird um etwa 55 % geschwächt. Daher wäre der Gesamt-Übertragungswirkungsgrad des System geringer als 10 %.
- Gemäß
1 weist ein Head-up Anzeigesystem10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Bildgenerator11 auf, der ausgerichtet auf die Ziellinie eines Flugzeug-Cockpits abgestützt ist, das ein Kabinendach12 trägt, wobei das Anzeigesystem10 zur Benutzung durch den Piloten des Flugzeugs dient. Der Bildgenerator11 kann eine Kathodenstrahlröhre, eine Flüssigkristallanzeige oder eine andere geeignete Anzeige sein. Das System10 umfaßt außerdem ein Gehäuse13 , das benutzt wird, um den Bildgenerator11 und einen holographischen Kombinator14 aufzunehmen, der aufrechtstehend auf der Oberseite des Gehäuses13 in einem nicht dargestellten starren Rahmen abgestützt ist. - In dem Gehäuse
13 ist ein optisches Untersystem15 untergebracht, das eine Relaislinsenanordnung16 umfasst. Die Relaislinsenanordnung16 wird von mehreren Linsen und anderen optischen Elementen gebildet, die vom Gehäuse13 unter Winkeln und mit relativ axialer Anordnung sowohl zueinander als zu einer Objektfläche17 des Bildgenerators11 angeordnet sind. Der Bildgenerator11 erzeugt ein Bild auf der Objektoberfläche17 und die Relaislinsenanordnung16 empfängt das Bild, parallelisiert dieses und führt das Bild nach einer Austrittspupille18 der Relaislinsenanordnung16 . Es ist klar, dass das auf der Objektoberfläche17 erzeugte Bild einem optischen Pfad19 durch das System10 von der Objektoberfläche17 , durch das optische Untersystem15 , nach dem Kombinator14 folgt. - Das optische Untersystem
15 weist außerdem ein Prisma20 und einen Spiegel21 auf, die längs des optischen Pfads19 zwischen der Relaislinsenanordnung16 und dem Kombinator14 angeordnet sind. Das Prisma20 und der Spiegel21 sind im Abstand zueinander innerhalb des Gehäuses13 montiert und dienen dazu, den optischen Pfadweg19 aus einer allgemein horizontalen Richtung in eine allgemein vertikale Richtung zu falten, und dann das Bild aus der Austrittspupille18 der Relaislinsenanordnung16 nach oben auf den Kombinator14 zu richten. - Der Kombinator
14 hat einen holographischen Reflexionslinsenüberzug an der Zwischenfläche22 zwischen zwei aus Glas oder Plastikmaterial bestehenden Elementen23 und24 , wodurch flache und im wesentlichen parallele vordere und hintere Oberflächen25 bzw.26 auf jedem der Elemente23 und24 gebildet werden. Da der Kombinator14 holographisch ist, wird der Überzug an der Zwischenfläche22 sowohl auf die Wellenlänge und den Einfallswinkel des Bildes an jedem Punkt der Oberfläche abgestimmt. Demgemäß kann der Bildgenerator11 so ausgebildet werden, dass er ein schmales Lichtwellenlängenband erzeugt, und der Kombinator14 kann so abgestimmt werden, dass er Licht innerhalb des empfangenen Wellenlängenbandes unter einem gegebenen Einfallswinkel reflektiert. - Der holographische Reflexionslinsenüberzug an der Zwischenfläche
22 des Kombinators14 wird unter Benutzung von Abberationswellenfronten derart konstruiert, dass er jene Abberationen innerhalb des Bildes ausgleicht, die durch das optische Untersystem15 erzeugt werden. Als Ergebnis kann ein klares visuelles Bild, das jenem entspricht, welches auf der Objektoberfläche17 des Bildgenerators11 erzeugt wurde, im Unendlichen bei Betrachtung durch den Kombinator14 überlagert auf einer Szene, die durch den Kombinator14 betrachtet wird, beobachtet werden. Es ist klar, dass ein Auge27 des Piloten eine Szene28 betrachtet, die in diesem Fall durch einen Pfeil gekennzeichnet ist und sich vor dem Flugzeug befindet, und dass diese Betrachtung sowohl durch den Kombinator14 als auch durch die Haube12 des Cockpits erfolgt. - Das Prisma
20 besteht aus einem optisch transparenten Material, das aus Glas oder Plastikmaterial hergestellt ist, und erste und zweite Prismenoberflächen29 und30 besitzt. Die erste Prismaoberfläche29 weist einen ersten Abschnitt31 und einen zweiten Abschnitt32 auf. Der erste Abschnitt31 ist so angeordnet, dass eine totale innere Reflexion des Bildes innerhalb des Prisma20 erfolgt und und der zweite Abschnitt32 ist so angeordnet, dass das Bild hindurchtreten kann. Das heißt das Bild durchläuft die erste Prismaoberfläche29 an dem zweiten Abschnitt32 . Die zweite Prismaoberfläche30 besitzt einen ersten Abschnitt33 und einen zweiten Abschnitt34 . Der erste Abschnitt33 ist so angeordnet, dass er eine totale Reflexion des Bildes innerhalb des Prisma20 bewirkt und der zweite Abschnitt34 ist so angeordnet, dass er das Bild hindurchtreten läßt. Das heißt das Bild durchläuft die zweite Prismaoberfläche30 an dem zweiten Abschnitt34 , der eine Austrittsapertur35 des Prisma20 bildet. - Die ersten und zweiten Prismenoberflächen
29 und30 liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene und definieren eine schmale Verjüngung in Ausbreitungsrichtung des Bildes durch das System10 längs des optischen Pfads19 von der Austrittspupille18 der Relaislinsenanordnung16 . Das Prisma20 liegt mit der zweiten Prismaoberfläche30 am weitesten oben und ein Vorderrand36 liegt in Betrachtungsrichtung durch das Auge27 des Piloten längs des Betrachtungspfads37 . Das Prisma20 liegt auch unter dem Kombinator14 und unmittelbar benachbart zu diesem. Die erste Prismaoberfläche29 liegt infolgedessen unter der zweiten Prismaobertläche30 . - Der Spiegel
21 liegt unter dem Prisma20 , das heißt unter dem zweiten Abschnitt32 der ersten Prismaobertläche29 und weist eine Spiegeloberfläche38 auf, die im wesentlichen in der gleichen Ebene liegt, wie die ersten und zweiten reflektierenden Oberflächen29 und30 . Die Spiegeloberfläche kann flach oder sphärisch mit einer derartigen Brechkraft ausgerüstet sein, dass ein größeres Sichtfeld dem Auge27 des Piloten dargeboten wird, ohne dass der Pilot eine Kopfbewegung durchführen müßte oder nur eine geringe Kopfbewegung durchführen muß. - Im Betrieb erzeugt der Bildgenerator
11 ein Bild auf einer Objektoberfläche17 , das durch die Relaislinsenanordnung16 nach der Austrittspupille18 längs des optischen Pfads19 übertragen wird. Das Bild tritt dann in das Prisma20 ein und wird innen total vom ersten Abschnitt31 der ersten Prismaoberfläche29 nach dem ersten Abschnitt33 der zweiten Prismaoberfläche30 reflektiert, wo es innen total über den zweiten Abschnitt62 der ersten Prismaobertläche29 reflektiert wird, die so angeordnet ist, dass das Bild hindurchtreten kann. Das Bild wird dann durch die Spiegeloberfläche38 des Spiegels21 reflektiert, die so angeordnet ist, dass das Bild zurück durch den zweiten Abschnitt32 der ersten Prismaoberfläche29 und durch den zweiten Abschnitt34 des zweiten Prismaoberfläche30 reflektiert wird, die ebenfalls so angeordnet ist, dass das Bild hindurchtreten kann. Das heißt das Bild verläßt das Prisma20 durch die Austrittapertur35 . Das Bild fällt dann auf die Zwischenfläche22 des Kombinators14 , der das Bild der Szene28 überlagert, die vom Auge27 des Piloten durch den Kombinator14 längs des Betrachtungspfads36 betrachtet wird. Auf diese Weise beobachtet der Pilot das Bild im Unendlichen, überlagert auf der Szene28 , betrachtet durch den Kombinator14 . - Es ist festzustellen, dass infolge der Geometrie des Prisma
20 zur Aufnahme einer sekundären Head-down Anzeige39 an einer ergonometrisch zweckmäßigen Stelle ein Raum unter dem Prisma20 vorgesehen wird, wobei die gesamten Anzeigeanordnungen, das heißt das System10 und die Anzeige39 , vor der Schleuderebene40 des Piloten liegen. - Im Hinblick auf den begrenzten Raum in einem Flugzeug-Cockpit und insbesondere in einem Cockpit eines Kampflugzeugs ist die Anordnung eines Head-up Anzeigesystems
10 von großem Wert, wenn diese den zusätzlichen Einbau einer Head-down Anzeige39 in einer derart ergonometrisch günstigen Position ermöglicht. - Die Head-down Anzeige
39 kann eine Flüssigkristallanzeige mit einer zugeordneten elektronischen Treibereinheit und einem Kühlsystem sein. Stattdessen könnte das Headdown Anzeigesystem39 eine andere Anzeige sein, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre. - Es ist klar, dass das Anzeigesystem
10 in erster Linie als Anzeigesystem für einen Piloten in einem Flugzeug-Cockpit dienen soll. Es kann jedoch nichtsdestoweniger auch in anderen Fällen angewandt werden, wo eine zusätzliche Anzeige39 erforderlich ist, beispielsweise in einem Zug. - Das Anzeigesystem
10 gewährleistet eine gute Übertragung des Bildes, die weniger empfindlich gegenüber Streureflexionen innerhalb des Flugzeug-Cockpits und des Systems10 ist. Das heißt das Prisma20 ergibt einen Wirkungsgrad von mehr als 90 und die innere Totalreflexion wird hauptsächlich benutzt, um das Bild durch das Prisma20 zu übertragen, während das Gesamtsystem10 einen Wirkungsgrad von mehr als 60 hat. - Es kann ein dielektrischer Überzug
41 auf dem ersten Teil33 der zweiten Prismaoberfläche30 aufgebracht werden, um den Winkelbereich der Reflexion des Bildes von seiner Oberfläche auszudehnen und um zu gewährleisten, daß im wesentlichen das gesamte Bild innen innerhalb des Prisma20 reflektiert wird. Außerdem wird der Winkel vergrößert, unter dem die zweite Prismaoberfläche30 des Prisma20 das Licht von der Sonne reflektiert und mehr von dem Licht der Sonne, das auf die zweite Prismaoberfläche30 auftrifft, wird auf das System10 und nicht auf das Auge27 des Piloten übertragen. Die Anordnung eines Polarisationsfilters42 zwischen dem Prisma20 und dem Kombinator14 vermindert weiter den Lichteinfall von der Sonne, der vom System10 nach dem Auge27 des Piloten übertragen wird, auf einen annehmbaren Wert.
Claims (11)
- Head-up Anzeigesystem mit einem Bildgenerator (
11 ), der ein Bild erzeugt, mit einem Kombinator (14 ) und mit einem optischen Untersystem (15 ), das zwischen dem Bildgenerator (11 ) und dem Kombinator (14 ) angeordnet ist, wobei das optische Untersystem (15 ) ein Prisma (20 ) mit einer ersten Prismaoberfläche (29 ) und einer zweiten Prismaoberfläche (30 ) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Untersystem (15 ) einen Spiegel (21 ) aufweist, der eine Spiegeloberfläche (38 ) besitzt und vom Prisma (20 ) distanziert ist, wobei das Prisma (20 ) und der Spiegel (21 ) so angeordnet sind, dass ein erzeugtes Bild von dem Bildgenerator (11 ) nach dem Kombinator (14 ) übertragen wird, und die erste Prismaoberfläche (29 ) einen ersten Abschnitt (31 ) und einen zweiten Abschnitt (32 ) aufweist, wobei die zweite Prismaoberfläche (32 ) einen ersten Abschnitt (33 ) und einen zweiten Abschnitt (34 ) besitzt und das Prisma (20 ) im inneren so angeordnet ist, dass ein erzeugtes Bild von einem ersten Abschnitt (31 ) der ersten Prismaobertläche (29 ) nach dem ersten Abschnitt (33 ) der zweiten Prismaoberfläche (30 ) überführt wird, die innen so angeordnet ist, dass das erzeugte Bild nach und durch den zweiten Abschnitt (32 ) der ersten Prismaoberfläche (29 ) reflektiert wird, die so angeordnet ist, dass das reflektierte Bild hindurchtreten kann, um durch die Spiegeloberfläche (38 ) des Spiegels (21 ) reflektiert zu werden, der so angeordnet ist, dass das übertragene Bild zurück durch den zweiten Abschnitt (32 ) der ersten Prismaoberfläche (29 ) und den zweiten Abschnitt (34 ) der zweiten Prismaoberfläche (30 ) nach einer reflektierenden Oberfläche (22 ) des Kombinators (11 ) reflektiert wird, der das Bild einer Szene überlagert, die durch den Kombinator (11 ) betrachtet wird. - Head-up Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei welchem das Bild einem optischen Pfad durch das System (
10 ) folgt, und die Oberflächen (29 ,30 ) des Prisma (20 ) nach innen in Ausbreitungsrichtung des Bildes längs des optischen Pfads verjüngt verlaufen. - Head-up Anzeigesystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei welchem die erste und zweite Prismenoberfläche (
29 ,30 ) eben ausgebildet sind. - Head-up Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das Prisma (
20 ) aus einem optisch transparenten Material besteht und bei welchem der erste Abschnitt (33 ) der zweiten Prismaoberfläche (30 ) einen Überzug (41 ) aufweist. - Head-up Anzeigesystem nach Anspruch 4, bei welchem der Überzug (
41 ) ein dielektrischer Überzug ist. - Head-up Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das optische Untersystem (
15 ) außerdem eine Relaislinsenanordnung (16 ) zwischen dem Bildgenerator (11 ) und dem Kombinator (14 ) aufweist, die das vom Bildgenerator (11 ) erzeugte Bild nach dem ersten Abschnitt (31 ) der ersten Prismaobertläche (29 ) des Prisma (20 ) überträgt. - Head-up Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Kombinator (
14 ) ein holographischer Kombinator ist. - Head-up Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Spiegeloberfläche (
38 ) des Spiegels (21 ) im wesentlichen flach ausgebildet ist. - Head-up Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Spiegeloberfläche (
38 ) des Spiegels (21 ) sphärisch ausgebildet ist. - Head-up Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ein Polarisationsfilter (
42 ) zwischen dem Prisma (20 ) und dem Kombinator (14 ) aufweist. - Flugzeug-Cockpit mit einem Head-up Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches als Head-up Anzeigesystem für einen Piloten ausgebildet ist, worin der Kombinator (
14 ) über dem optischen Untersystem (15 ) angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9922936A GB2354835A (en) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Head up displays |
GB9922936 | 1999-09-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60015901D1 DE60015901D1 (de) | 2004-12-23 |
DE60015901T2 true DE60015901T2 (de) | 2005-03-17 |
Family
ID=10861752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60015901T Expired - Lifetime DE60015901T2 (de) | 1999-09-29 | 2000-04-05 | Head-up Anzeige |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6392812B1 (de) |
EP (1) | EP1091232B1 (de) |
AT (1) | ATE282840T1 (de) |
DE (1) | DE60015901T2 (de) |
ES (1) | ES2231116T3 (de) |
GB (1) | GB2354835A (de) |
IL (1) | IL135547A (de) |
ZA (1) | ZA200001907B (de) |
Families Citing this family (73)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6897892B2 (en) | 2000-10-13 | 2005-05-24 | Alexander L. Kormos | System and method for forming images for display in a vehicle |
US6731435B1 (en) | 2001-08-15 | 2004-05-04 | Raytheon Company | Method and apparatus for displaying information with a head-up display |
US6789901B1 (en) | 2002-01-04 | 2004-09-14 | Raytheon Company | System and method for providing images for an operator of a vehicle |
US6808274B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-10-26 | Raytheon Company | Method and system for deploying a mirror assembly from a recessed position |
US6815680B2 (en) * | 2002-06-05 | 2004-11-09 | Raytheon Company | Method and system for displaying an image |
JP4355134B2 (ja) * | 2002-10-09 | 2009-10-28 | 矢崎総業株式会社 | 車両用表示装置 |
RU2226292C1 (ru) * | 2002-11-05 | 2004-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургское опытно-конструкторское бюро "Электроавтоматика" - дочернее предприятие Федерального государственного унитарного предприятия "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" | Устройство для отображения визуальной информации |
KR100762861B1 (ko) | 2005-10-10 | 2007-10-08 | 주식회사 오디에스 | 헤드 업 디스플레이 |
GB0718706D0 (en) | 2007-09-25 | 2007-11-07 | Creative Physics Ltd | Method and apparatus for reducing laser speckle |
EP2180364A1 (de) * | 2008-10-23 | 2010-04-28 | Robert Bosch Gmbh | Anzeige und Verfahren zur Ansteuerung der Anzeige |
US9335604B2 (en) | 2013-12-11 | 2016-05-10 | Milan Momcilo Popovich | Holographic waveguide display |
US11726332B2 (en) | 2009-04-27 | 2023-08-15 | Digilens Inc. | Diffractive projection apparatus |
US8233204B1 (en) | 2009-09-30 | 2012-07-31 | Rockwell Collins, Inc. | Optical displays |
US10795160B1 (en) | 2014-09-25 | 2020-10-06 | Rockwell Collins, Inc. | Systems for and methods of using fold gratings for dual axis expansion |
US11300795B1 (en) | 2009-09-30 | 2022-04-12 | Digilens Inc. | Systems for and methods of using fold gratings coordinated with output couplers for dual axis expansion |
US11320571B2 (en) | 2012-11-16 | 2022-05-03 | Rockwell Collins, Inc. | Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view with uniform light extraction |
US8659826B1 (en) | 2010-02-04 | 2014-02-25 | Rockwell Collins, Inc. | Worn display system and method without requiring real time tracking for boresight precision |
US7982959B1 (en) | 2010-08-02 | 2011-07-19 | Matvey Lvovskiy | Head-up display |
US20120033195A1 (en) | 2010-08-05 | 2012-02-09 | L-3 Communications Eotech, Inc. | Multipurpose Aiming Sight with Head-Up Display Module |
WO2012136970A1 (en) | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Milan Momcilo Popovich | Laser despeckler based on angular diversity |
WO2016020630A2 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Milan Momcilo Popovich | Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler |
US10670876B2 (en) | 2011-08-24 | 2020-06-02 | Digilens Inc. | Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler |
WO2013027004A1 (en) | 2011-08-24 | 2013-02-28 | Milan Momcilo Popovich | Wearable data display |
US8634139B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-01-21 | Rockwell Collins, Inc. | System for and method of catadioptric collimation in a compact head up display (HUD) |
US9715067B1 (en) | 2011-09-30 | 2017-07-25 | Rockwell Collins, Inc. | Ultra-compact HUD utilizing waveguide pupil expander with surface relief gratings in high refractive index materials |
US8903207B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-12-02 | Rockwell Collins, Inc. | System for and method of extending vertical field of view in head up display utilizing a waveguide combiner |
US9366864B1 (en) | 2011-09-30 | 2016-06-14 | Rockwell Collins, Inc. | System for and method of displaying information without need for a combiner alignment detector |
US8749890B1 (en) | 2011-09-30 | 2014-06-10 | Rockwell Collins, Inc. | Compact head up display (HUD) for cockpits with constrained space envelopes |
US9599813B1 (en) | 2011-09-30 | 2017-03-21 | Rockwell Collins, Inc. | Waveguide combiner system and method with less susceptibility to glare |
US8937772B1 (en) | 2011-09-30 | 2015-01-20 | Rockwell Collins, Inc. | System for and method of stowing HUD combiners |
WO2013102759A2 (en) | 2012-01-06 | 2013-07-11 | Milan Momcilo Popovich | Contact image sensor using switchable bragg gratings |
US9523852B1 (en) | 2012-03-28 | 2016-12-20 | Rockwell Collins, Inc. | Micro collimator system and method for a head up display (HUD) |
US8830588B1 (en) | 2012-03-28 | 2014-09-09 | Rockwell Collins, Inc. | Reflector and cover glass for substrate guided HUD |
CN106125308B (zh) | 2012-04-25 | 2019-10-25 | 罗克韦尔柯林斯公司 | 用于显示图像的装置和方法 |
US9933684B2 (en) | 2012-11-16 | 2018-04-03 | Rockwell Collins, Inc. | Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration |
WO2014080406A1 (en) * | 2012-11-25 | 2014-05-30 | Accutact Llc. | Panoramic sight system |
US9674413B1 (en) | 2013-04-17 | 2017-06-06 | Rockwell Collins, Inc. | Vision system and method having improved performance and solar mitigation |
US8982472B2 (en) | 2013-05-21 | 2015-03-17 | Matvey Lvovskiy | Method of widening of angular field of view of collimating optical systems |
US9727772B2 (en) | 2013-07-31 | 2017-08-08 | Digilens, Inc. | Method and apparatus for contact image sensing |
US9244281B1 (en) | 2013-09-26 | 2016-01-26 | Rockwell Collins, Inc. | Display system and method using a detached combiner |
EP3035107B1 (de) * | 2013-12-27 | 2018-06-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Anzeigeapparat und anzeigeeinheit |
US10732407B1 (en) | 2014-01-10 | 2020-08-04 | Rockwell Collins, Inc. | Near eye head up display system and method with fixed combiner |
US9519089B1 (en) | 2014-01-30 | 2016-12-13 | Rockwell Collins, Inc. | High performance volume phase gratings |
US9244280B1 (en) | 2014-03-25 | 2016-01-26 | Rockwell Collins, Inc. | Near eye display system and method for display enhancement or redundancy |
WO2016020632A1 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Milan Momcilo Popovich | Method for holographic mastering and replication |
US10241330B2 (en) | 2014-09-19 | 2019-03-26 | Digilens, Inc. | Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays |
US9715110B1 (en) | 2014-09-25 | 2017-07-25 | Rockwell Collins, Inc. | Automotive head up display (HUD) |
US10088675B1 (en) | 2015-05-18 | 2018-10-02 | Rockwell Collins, Inc. | Turning light pipe for a pupil expansion system and method |
CN107873086B (zh) | 2015-01-12 | 2020-03-20 | 迪吉伦斯公司 | 环境隔离的波导显示器 |
US9632226B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-04-25 | Digilens Inc. | Waveguide grating device |
US9291821B1 (en) | 2015-03-05 | 2016-03-22 | Matvey Lvovskiy | Wide-angle head-up display with three-component combiner |
US11366316B2 (en) | 2015-05-18 | 2022-06-21 | Rockwell Collins, Inc. | Head up display (HUD) using a light pipe |
US10247943B1 (en) | 2015-05-18 | 2019-04-02 | Rockwell Collins, Inc. | Head up display (HUD) using a light pipe |
US10126552B2 (en) | 2015-05-18 | 2018-11-13 | Rockwell Collins, Inc. | Micro collimator system and method for a head up display (HUD) |
US10108010B2 (en) | 2015-06-29 | 2018-10-23 | Rockwell Collins, Inc. | System for and method of integrating head up displays and head down displays |
CN108474945B (zh) | 2015-10-05 | 2021-10-01 | 迪吉伦斯公司 | 波导显示器 |
US10598932B1 (en) | 2016-01-06 | 2020-03-24 | Rockwell Collins, Inc. | Head up display for integrating views of conformally mapped symbols and a fixed image source |
US10859768B2 (en) | 2016-03-24 | 2020-12-08 | Digilens Inc. | Method and apparatus for providing a polarization selective holographic waveguide device |
US10890707B2 (en) | 2016-04-11 | 2021-01-12 | Digilens Inc. | Holographic waveguide apparatus for structured light projection |
US11513350B2 (en) | 2016-12-02 | 2022-11-29 | Digilens Inc. | Waveguide device with uniform output illumination |
US10545346B2 (en) | 2017-01-05 | 2020-01-28 | Digilens Inc. | Wearable heads up displays |
US10295824B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-05-21 | Rockwell Collins, Inc. | Head up display with an angled light pipe |
CN116149058A (zh) | 2017-10-16 | 2023-05-23 | 迪吉伦斯公司 | 用于倍增像素化显示器的图像分辨率的系统和方法 |
US10914950B2 (en) | 2018-01-08 | 2021-02-09 | Digilens Inc. | Waveguide architectures and related methods of manufacturing |
US10732569B2 (en) | 2018-01-08 | 2020-08-04 | Digilens Inc. | Systems and methods for high-throughput recording of holographic gratings in waveguide cells |
WO2020023779A1 (en) | 2018-07-25 | 2020-01-30 | Digilens Inc. | Systems and methods for fabricating a multilayer optical structure |
WO2020168348A1 (en) | 2019-02-15 | 2020-08-20 | Digilens Inc. | Methods and apparatuses for providing a holographic waveguide display using integrated gratings |
CN113728258A (zh) | 2019-03-12 | 2021-11-30 | 迪吉伦斯公司 | 全息波导背光及相关制造方法 |
CN114207492A (zh) | 2019-06-07 | 2022-03-18 | 迪吉伦斯公司 | 带透射光栅和反射光栅的波导及其生产方法 |
EP4004646A4 (de) | 2019-07-29 | 2023-09-06 | Digilens Inc. | Verfahren und vorrichtung zum multiplizieren der bildauflösung und des sichtfeldes einer pixelierten anzeige |
KR20220054386A (ko) | 2019-08-29 | 2022-05-02 | 디지렌즈 인코포레이티드. | 진공 브래그 격자 및 이의 제조 방법 |
US11852842B2 (en) * | 2020-06-16 | 2023-12-26 | Marsupial Holdings, Inc. | Aiming device with a diffractive optical element and reflective image combiner |
US11550149B2 (en) | 2020-10-16 | 2023-01-10 | Continental Automotive Systems, Inc. | Head up display system |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3940204A (en) * | 1975-01-23 | 1976-02-24 | Hughes Aircraft Company | Optical display systems utilizing holographic lenses |
GB2154021B (en) * | 1984-02-10 | 1987-05-20 | Gec Avionics | Display arrangements |
GB8628498D0 (en) * | 1986-11-28 | 1987-03-18 | Gec Avionics | Optical projectors |
EP0303742A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-22 | KAISER AEROSPACE & ELECTRONICS CORPORATION | Blickfeldanzeige |
GB8814177D0 (en) * | 1988-06-15 | 1988-07-20 | Marconi Gec Ltd | Head-up display systems |
GB9021246D0 (en) * | 1990-09-29 | 1991-01-02 | Pilkington Perkin Elmer Ltd | Optical display apparatus |
US5278696A (en) * | 1992-05-22 | 1994-01-11 | Kaiser Aerospace & Electronics Corporation | Head-up display system |
-
1999
- 1999-09-29 GB GB9922936A patent/GB2354835A/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-04-05 US US09/543,295 patent/US6392812B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-05 AT AT00302878T patent/ATE282840T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-04-05 DE DE60015901T patent/DE60015901T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-05 EP EP00302878A patent/EP1091232B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-05 ES ES00302878T patent/ES2231116T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-07 IL IL13554700A patent/IL135547A/xx not_active IP Right Cessation
- 2000-04-14 ZA ZA200001907A patent/ZA200001907B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL135547A (en) | 2003-07-06 |
IL135547A0 (en) | 2001-05-20 |
GB2354835A (en) | 2001-04-04 |
DE60015901D1 (de) | 2004-12-23 |
EP1091232A2 (de) | 2001-04-11 |
ATE282840T1 (de) | 2004-12-15 |
ES2231116T3 (es) | 2005-05-16 |
US6392812B1 (en) | 2002-05-21 |
GB9922936D0 (en) | 1999-12-01 |
EP1091232A3 (de) | 2003-05-21 |
ZA200001907B (en) | 2000-10-31 |
EP1091232B1 (de) | 2004-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60015901T2 (de) | Head-up Anzeige | |
DE602004009258T2 (de) | Optische Geräte insbesondere für Fernerkundung | |
DE3133147C2 (de) | ||
DE60019055T2 (de) | Optisches sichtgerät und bildanzeige mit diesem gerät | |
DE102013223964B3 (de) | Abbildungsoptik sowie Anzeigevorrichtung mit einer solchen Abbildungsoptik | |
DE60208572T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum anzeigen von informationen mit einem head-up-display mit tag-/ nacht-modus | |
DE102011009075B4 (de) | Kameraanordnung für ein Kraftfahrzeug | |
DE4339354A1 (de) | Optisches System | |
DE102014115341B4 (de) | Abbildungsoptik und Datenbrille | |
DE102008020858B4 (de) | Projektionssystem für ein optisches Anzeigegerät sowie Head-mounted Display mit einem solchen | |
EP3807695B1 (de) | Lichtwellenleiter für ein anzeigegerät | |
DE112015000806T5 (de) | Head-Up-Display-Vorrichtung | |
DE102005020233A1 (de) | Head-Up-Display | |
EP3807705A1 (de) | Head-up-display für ein fahrzeug | |
DE112016006256T5 (de) | Head-up-anzeigevorrichtung | |
DE102009056208A1 (de) | Parallelsichtiges, bildumkehrendes Prismensystem | |
DE10157605C1 (de) | Projektionsvorrichtung zur Erzeugung eines Bildes | |
DE4102678A1 (de) | Headup-anzeigevorrichtung | |
DE10139057B4 (de) | Fahrzeug-Anzeigevorrichtung | |
DE102019106020A1 (de) | Optisches System zum Erzeugen eines virtuellen Bildes und Datenbrille | |
DE2150570B2 (de) | Anordnung bei Reflexvisieren für Flugzeuge | |
EP3059628B1 (de) | Schnittweiten-extender für teleskopische abbildungssysteme | |
EP3807118A1 (de) | Gerät zum generieren eines virtuellen bildes mit störlichtunterdrückung | |
DE3335981C2 (de) | ||
EP3807699A1 (de) | Lichtwellenleiter für ein anzeigegerät |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BAE SYSTEMS PLC, LONDON, GB |