WO2019238856A1

WO2019238856A1 - Gerät zum generieren eines virtuellen bildes mit mikrolichtquellen

Info

Publication number: WO2019238856A1
Application number: PCT/EP2019/065559
Authority: WO
Inventors: Rudolf Mitsch; Hans-Peter Kreipe; Wolff VON SPIEGEL
Original assignee: Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2019-12-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Generieren eines virtuellen Bildes. Das Gerät weist zumindest eine bildgebende Einheit (1) zum Erzeugen eines Bildes und einen Lichtwellenleiter zum Aufweiten einer Austrittspupille auf. Die bildgebende Einheit (1) weist dabei eine hochauflösende Matrix (71) von Mikrolichtquellen (70) auf.

Description

Beschreibung

Gerät zum Generieren eines virtuellen Bildes mit Mikrolichtquellen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Generieren eines virtuellen Bildes.

Unter einem Head-Up-Display, auch als HUD bezeichnet, wird ein Anzeigesystem verstanden, bei dem der Betrachter seine Blickrichtung beibehalten kann, da die darzustellenden Inhalte in sein Sichtfeld eingeblendet werden. Während derartige Systeme aufgrund ihrer Komplexität und Kosten ursprünglich vorwiegend im Bereich der Luftfahrt Verwendung fanden, werden sie inzwischen auch im Automobilbereich in Großserie verbaut.

Head-Up-Displays bestehen im Allgemeinen aus einem Bildgene rator, einer Optikeinheit und einer Spiegeleinheit. Der Bildgenerator erzeugt das Bild. Die Optikeinheit leitet das Bild auf die Spiegeleinheit. Der Bildgenerator wird oft auch als bildgebende Einheit oder PGU (Picture Generating Unit) be zeichnet. Die Spiegeleinheit ist eine teilweise spiegelnde, lichtdurchlässige Scheibe. Der Betrachter sieht also die vom Bildgenerator dargestellten Inhalte als virtuelles Bild und gleichzeitig die reale Welt hinter der Scheibe. Als Spie geleinheit dient im Automobilbereich oftmals die Windschutz scheibe, deren gekrümmte Form bei der Darstellung berücksichtigt werden muss. Durch das Zusammenwirken von Optikeinheit und Spiegeleinheit ist das virtuelle Bild eine vergrößerte Dar stellung des vom Bildgenerator erzeugten Bildes.

Der Betrachter kann das virtuelle Bild nur aus der Position der sogenannten Eyebox betrachten. Als Eyebox wird ein Bereich bezeichnet, dessen Höhe und Breite einem theoretischen Sichtfenster entspricht. So lange sich ein Auge des Betrachters innerhalb der Eyebox befindet, sind alle Elemente des virtuellen Bildes für das Auge sichtbar. Befindet sich das Auge hingegen außerhalb der Eyebox, so ist das virtuelle Bild für den Betrachter nur noch teilweise oder gar nicht sichtbar. Je größer die Eyebox ist, desto weniger eingeschränkt ist der Betrachter somit bei der Wahl seiner Sitzposition.

Die Größe der Eyebox herkömmlicher Head-Up-Displays wird durch die Größe der Optikeinheit begrenzt. Ein Ansatz zur Vergrößerung der Eyebox besteht darin, das von der bildgebenden Einheit kommende Licht in einen Lichtwellenleiter einzukoppeln. Das in den Lichtwellenleiter eingekoppelte Licht wird an dessen Grenzflächen totalreflektiert und wird somit innerhalb des Lichtwellenleiters geleitet. Zusätzlich wird an einer Vielzahl von Positionen entlang der Ausbreitungsrichtung jeweils ein Teil des Lichts ausgekoppelt. Durch den Lichtwellenleiter erfolgt auf diese Weise eine Aufweitung der Austrittspupille. Die effektive Austrittspupille setzt sich hier aus Bildern der Apertur des Bilderzeugungssystems zusammen.

Vor diesem Hintergrund beschreibt die US 2016/0124223 Al eine Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder. Die Anzeigevorrichtung umfasst einen Lichtwellenleiter, der bewirkt, dass von einer bildgebenden Einheit kommendes Licht, das durch eine erste Lichteinfallsfläche einfällt, wiederholt einer internen Re flexion unterzogen wird, um sich in einer ersten Richtung von der ersten Lichteinfallsfläche weg zu bewegen. Der Lichtwellenleiter bewirkt zudem, dass ein Teil des im Lichtwellenleiter geführten Lichts durch Bereiche einer ersten Lichtaustrittsfläche, die sich in der ersten Richtung erstreckt, nach außen austritt. Die Anzeigevorrichtung umfasst weiterhin ein erstes lichtein fallseitiges Beugungsgitter, das auftreffendes Licht beugt, um zu bewirken, dass das gebeugte Licht in den Lichtwellenleiter eintritt, und ein erstes lichtausfallendes Beugungsgitter, das vom Lichtwellenleiter einfallendes Licht beugt.

Aktuell werden als bildgebende Einheit in Head-Up-Displays mit Wellenleitern Anzeigen basierend auf TFT-Technologie (TFT: Thin Film Transistor; Dünnschichttransistor) oder basierend auf DMD-Technologie (DMD: Digital Micromirror Device; Digitale Mikrospiegel-Einheit) eingesetzt .

Bei bildgebenden Einheiten, die auf TFTs basieren, wird auch im aktiven Zustand viel Licht vom TFT absorbiert. Die Transmission liegt dort bei nur etwa 6%. Dies führt zu einem ineffizienten und thermisch stark beanspruchtem System. Außerdem wird für eine homogene Beleuchtung Bauraum benötigt, der nicht immer zur Verfügung steht.

Bei DMD-Lösungen sind ebenfalls der benötige Bauraum sowie zusätzlich die benötigte Zwischenbildebene problematisch. Die Zwischenbildebene kann zu einer diffusen Streuung von Son nenlicht und zu einem empfundenen Schärfeverlust des angezeigten Bildes führen.

Im Zusammenhang mit einem herkömmlichen Head-Up-Display ohne Wellenleiter beschreibt US 2002/0167485 Al einen Bildanzei gegenerator. Der Bildanzeigegenerator umfasst eine Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen, wie etwa LEDs, die auf einer Halbleiterschicht ausgebildet sind, die auf einer Oberfläche einer Glasschicht aufgebracht ist. Die gegenüberliegende Oberfläche der Glasschicht ist in Form einer Mehrzahl von Linsen ausgebildet, wobei jede Linse mit einer jeweiligen der LEDs ausgerichtet ist. Eine Schicht aus transparentem Isoliermaterial ist über der Halbleiterschicht angeordnet und mit einem re flektierenden Material beschichtet. Von den LEDs emittiertes Licht trifft direkt auf die jeweiligen Linsen und wird indirekt durch das reflektierende Material auf die Linsen reflektiert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Gerät zum Generieren eines virtuellen Bildes vorzuschlagen, bei dem die bildgebende Einheit bauraumsparend ausgestaltet ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist ein Gerät zum Generieren eines virtuellen Bildes auf:

- eine bildgebende Einheit zum Erzeugen eines Bildes, wobei die bildgebende Einheit eine hochauflösende Matrix von Mikrolichtquellen aufweist; und

- einen Lichtwellenleiter zum Aufweiten einer Austrittspupille.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Bilderzeugung durch die bildgebende Einheit mittels einer hochauflösenden Matrix von Mikrolichtquellen realisiert, d.h. mittels eines Mikroemitter-Displays. Dies hat den Vorteil einer flächigen Lichterzeugung, bei der kein Bauraum zur Aufweitung des Strahlengangs erforderlich ist. Ebenso ist kein zusätzlicher Bauraum zur Hinterleuchtung eines Anzeigeelementes erforderlich, wie dies bei TFT-Lösungen der Fall ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weisen die Mikrolichtquellen eine Ausdehnung zwischen 2 ym und 60 ym auf. Durch die Nutzung von Mikrolichtquellen mit einer geringen Ausdehnung senkrecht zu einer Richtung der Lichtabstrahlung lässt sich eine kleine Baugröße der bildgebenden Einheit realisieren. Gleichzeitig ist eine solche bildgebende Einheit in der Lage, hochaufgelöste Bilder zu erzeugen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist auf einer das Licht emittierenden Seite der Matrix von Mikrolichtquellen ein lichtformendes Element angeordnet, dessen lichtformende Eigenschaften von einer Position relativ zur Matrix von Mikrolichtquellen abhängig sind. Durch die Verwendung eines lichtformenden Elementes lässt sich die Abstrahlcharakteristik der Mikrolichtquellen anwendungsorientiert anpassen. Dies ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit der Verwendung von Lichtwellenleitern, da so eine ausgesprochen gleichmäßige Ausleuchtung der Eyebox für das gesamte virtuelle Bild erreicht werden kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das lichtformende Element eine Matrix von Mikrolinsen auf, die an die Matrix von Mikrolichtquellen angepasst ist. Durch die Verwendung von Mikrolinsen lässt sich die gewünschte ortsabhängig angepasste Abstrahlcharakteristik der Mikrolichtquellen auf einfache Weise realisieren. Die Mikrolinsen können beispielsweise durch Formen oder Prägen auf Grundlage eines Linsenarray-Masters hergestellt werden .

Gemäß einem Aspekt der Erfindung bewirkt das lichtformende Element in Abhängigkeit von der Position in der Matrix unterschiedliche Austrittswinkel und/oder Austrittskoni. Vorzugsweise passt das lichtformende Element die Austrittswinkel und/oder die Austrittskoni der Mikrolichtquellen so an, dass jede Mikrolichtquelle eine Eyebox des Geräts vollständig ausleuchtet. Durch die Anpassung der Austrittswinkel oder der Austrittskoni kann besonders kontrolliert eine gleichmäßige Ausleuchtung der der Eyebox erzielt werden. Beim Head-Up-Display mit Lichtwellenleiter ist es so, dass innerhalb der Eyebox jedes Pixel des Displays zu sehen sein muss, vorzugsweise mit der gleichen Helligkeit. Jedes Pixel sollte daher Licht in einem so breiten Winkelbereich emittieren, dass es die gesamte Eyebox ausleuchtet. Gleichzeitig soll nicht viel mehr als die Eyebox ausgeleuchtet werden, damit nicht unnötig Licht in Bereiche abgestrahlt wird, in denen eigentlich kein Bild sichtbar sein soll. Mit dem lichtformenden Element werden daher die Hauptabstrahlrichtung und der Öffnungswinkel jedes Pixels so angepasst, dass das Pixel die Eyebox optimal ausleuchtet.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die hochauflösende Matrix Mikrolichtquellen zum Erzeugen von Licht in drei Elementarfarben auf. Mit Hilfe von drei Elementarfarben, z.B. Rot, Grün und Blau, kann durch geeignete Mischung ein großer Anteil des vom Menschen wahrnehmbaren Farbraums dargestellt werden. Somit kann eine Vollfarb-Darstellung realisiert werden. Dem Fachmann sind auch andere Farben bekannt, die für eine Vollfarb-Darstellung geeignet sind. Auch diese sind im Rahmen der Erfindung sinnvoll einsetzbar .

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Mikrolichtquellen Mikrolaser. Beispielsweise können die Mikrolaser Oberflächenemitter sein. Vorzugsweise ist die Wellenlängenbandbreite der Mikrolichtquellen kleiner als ±5 nm. Dies hat den Vorteil, an die Charakteristik des Lichtwellenleiters angepasst zu sein, der Gitter oder Hologramme aufweist, die für eine feste Wellenlänge optimiert sind. Je geringer die Wellenlängenbandbreite der auf diese Gitter oder Hologramme treffenden Lichtstrahlen mit der jeweiligen Wellenlänge ist, desto besser ist die Wirkung des auf diese Wellenlänge optimierten Lichtwellenleiters. Eine Wellenlängenbandbreite in der oben genannten Größenordnung lässt sich durch die Verwendung von Mikrolasern einfach realisieren. Dabei hat die Verwendung von Oberflächenemittern, z.B. VCSELs (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser; oberflächenemittierender Laser mit vertikaler Kavität) , den Vorteil, dass sich die Oberflächenemitter besonders dicht in einer zweidimensionalen Matrix anordnen lassen.

Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes Gerät in einem Fortbewegungsmittel eingesetzt, um ein virtuelles Bild für einen Bediener des Fortbewegungsmittels zu erzeugen. Bei dem Fortbewegungsmittel kann es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug oder ein Luftfahrzeug handeln. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Lösung auch in anderen Umgebungen oder für andere Anwendungen genutzt werden, z.B. in Lastkraftwagen, bei in einem Helm montierten Anzeigen, in der Bahntechnik und im ÖPNV, bei Kranen und Baumaschinen, bei Werbetafeln und Flächen mit personalisiertem Inhalt und dazu angepassten privaten Inhalten .

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.

Figurenübersicht

Fig. 1 zeigt schematisch ein Head-Up-Display gemäß dem Stand der Technik für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 zeigt einen Lichtwellenleiter mit zweidimensionaler

Vergrößerung;

Fig. 3 zeigt schematisch ein Head-Up-Display mit Licht wellenleiter;

Fig. 4 zeigt schematisch ein Head-Up-Display mit Licht wellenleiter in einem Kraftfahrzeug; Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine Matrix von Mikro lichtquellen einer bildgebenden Einheit; und

Fig. 6 zeigt eine Matrix von Mikrolichtquellen in räumlicher

Darstellung .

Figurenbeschreibung

Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Gleiche Bezugszeichen werden in den Figuren für gleiche oder gleichwirkende Elemente verwendet und nicht notwendigerweise zu jeder Figur erneut beschrieben. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist.

Zunächst soll anhand der Figuren 1 bis 4 der Grundgedanke eines Head-Up-Displays mit Lichtwellenleiter dargelegt werden.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Head-Up-Displays gemäß dem Stand der Technik für ein Kraftfahrzeug. Das Head-Up-Display weist einen Bildgenerator 1, eine Optikeinheit 2 und eine Spiegeleinheit 3 auf. Von einem Anzeigeelement 11 geht ein Strahlenbündel SB1 aus, welches von einem Faltspiegel 21 auf einen gekrümmten Spiegel 22 reflektiert wird, der es Richtung Spiegeleinheit 3 reflektiert. Die Spiegeleinheit 3 ist hier als Windschutzscheibe 31 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Von dort gelangt das Strahlenbündel SB2 in Richtung eines Auges 61 eines Betrachters . Der Betrachter sieht ein virtuelles Bild VB, welches sich außerhalb des Kraftfahrzeugs oberhalb der Motorhaube oder sogar vor dem Kraftfahrzeug befindet. Durch das Zusammenwirken von Optikeinheit 2 und Spiegeleinheit 3 ist das virtuelle Bild VB eine vergrößerte Darstellung des vom Anzeigeelement 11 angezeigten Bildes. Hier sind symbolisch eine Geschwindigkeitsbegrenzung, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Navigationsanweisungen dargestellt. So lange sich das Auge 61 innerhalb der durch ein Rechteck angedeuteten Eyebox 62 befindet, sind alle Elemente des virtuellen Bildes für das Auge 61 sichtbar. Befindet sich das Auge 61 außerhalb der Eyebox 62, so ist das virtuelle Bild VB für den Betrachter nur noch teilweise oder gar nicht sichtbar. Je größer die Eyebox 62 ist, desto weniger eingeschränkt ist der Betrachter bei der Wahl seiner Sitzposition .

Die Krümmung des gekrümmten Spiegels 22 dient zum einen dazu, den Strahlengang aufzubereiten und somit für ein größeres Bild und eine größere Eyebox 62 zu sorgen. Zum anderen gleicht die Krümmung eine Krümmung der Windschutzscheibe 31 aus, sodass das virtuelle Bild VB einer vergrößerten Wiedergabe des vom Anzeigeelement 11 dargestellten Bildes entspricht. Der gekrümmte Spiegel 22 ist mittels einer Lagerung 221 drehbar gelagert. Die dadurch ermöglichte Drehung des gekrümmten Spiegels 22 ermöglicht ein Verschieben der Eyebox 62 und somit eine Anpassung der Position der Eyebox 62 an die Position des Auges 61. Der Faltspiegel 21 dient dazu, dass der vom Strahlenbündel SB1 zurückgelegte Weg zwischen Anzeigeelement 11 und gekrümmtem Spiegel 22 lang ist, und gleichzeitig die Optikeinheit 2 dennoch kompakt ausfällt. Die Optikeinheit 2 wird durch eine transparente Abdeckung 23 gegen die Umgebung abgegrenzt. Die optischen Elemente der Optikeinheit 2 sind somit beispielsweise gegen im Innenraum des Fahrzeugs befindlichen Staub geschützt. Auf der Abdeckung 23 befindet sich weiterhin eine optische Folie 24 oder eine Beschichtung, die einfallendes Sonnenlicht SL daran hindern soll, über die Spiegel 21, 22 auf das Anzeigeelement 11 zu gelangen. Dieses könnte sonst durch eine dabei auftretende Wärmeentwicklung vorübergehend oder auch dauerhaft geschädigt werden. Um dies zu verhindern, wird beispielsweise ein Infrarotanteil des Sonnenlichts SL mittels der optischen Folie 24 ausgefiltert. Ein Blendschutz 25 dient dazu, von vorne einfallendes Licht abzuschatten, sodass es nicht von der Abdeckung 23 in Richtung Windschutzscheibe 31 reflektiert wird, was eine Blendung des Betrachters hervorrufen könnte. Außer dem Sonnenlicht SL kann auch das Licht einer anderen Störlichtquelle 64 auf das Anzeigeelement 11 gelangen.

Fig. 2 zeigt in schematischer räumlicher Darstellung einen Lichtwellenleiter 5 mit zweidimensionaler Vergrößerung. Im unteren linken Bereich erkennt man ein Einkoppelhologramm 53, mittels dessen von einer nicht dargestellten bildgebenden Einheit kommendes Licht LI in den Lichtwellenleiter 5 eingekoppelt wird. In diesem breitet es sich in der Zeichnung nach rechts oben aus, entsprechend dem Pfeil L2. In diesem Bereich des Lichtwellenleiters 5 befindet sich ein Falthologramm 51, das ähnlich wie viele hintereinander angeordnete teildurchlässige Spiegel wirkt, und ein in Y-Richtung verbreitertes, sich in X-Richtung ausbreitendes Lichtbündel erzeugt. Dies ist durch drei Pfeile L3 angedeutet. In dem sich in der Abbildung nach rechts erstreckenden Teil des Lichtwellenleiters 5 befindet sich ein Auskoppelhologramm 52, welches ebenfalls ähnlich wie viele hintereinander angeordnete teildurchlässige Spiegel wirkt, und durch Pfeile L4 angedeutet Licht in Z-Richtung nach oben aus dem Lichtwellenleiter 5 auskoppelt. Hierbei erfolgt eine Verbreiterung in X-Richtung, sodass das ursprüngliche einfallende Lichtbündel LI als in zwei Dimensionen vergrößertes Lichtbündel L4 den Lichtwellenleiter 5 verlässt. Fig. 3 zeigt in räumlicher Darstellung ein Head-Up-Display mit drei Lichtwellenleitern 5R, 5G, 5B, die übereinanderliegend angeordnet sind und für je eine Elementarfarbe Rot, Grün und Blau stehen. Sie bilden gemeinsam den Lichtwellenleiter 5. Die in dem Lichtwellenleiter 5 vorhandenen Hologramme 51, 52, 53 sind wellenlängenabhängig, sodass jeweils ein Lichtwellenleiter 5R, 5G, 5B für eine der Elementarfarben verwendet wird. Oberhalb des Lichtwellenleiters 5 sind ein Bildgenerator 1 und eine Optikeinheit 2 dargestellt. Die Optikeinheit 2 weist einen Spiegel 20 auf, mittels dessen das vom Bildgenerator 1 erzeugte und von der Optikeinheit 2 geformte Licht in Richtung des jeweiligen Einkoppelhologramms 53 umgelenkt wird. Der Bildgenerator 1 weist drei Lichtquellen 14R, 14G, 14B für die drei Elementarfarben auf. Man erkennt, dass die gesamte dargestellte Einheit eine im Vergleich zu ihrer lichtabstrahlenden Fläche geringe Gesamtbauhöhe aufweist.

Fig. 4 zeigt ein Head-Up-Display in einem Kraftfahrzeug ähnlich zu Fig. 1, hier allerdings in räumlicher Darstellung und mit einem Lichtwellenleiter 5. Man erkennt den schematisch angedeuteten Bildgenerator 1, der ein paralleles Strahlenbündel SB1 erzeugt, welches mittels der Spiegelebene 523 in den Lichtwellenleiter 5 eingekoppelt wird. Die Optikeinheit ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Mehrere Spiegelebenen 522 reflektieren jeweils einen Teil des auf sie auftreffenden Lichts Richtung Windschutzscheibe 31, der Spiegeleinheit 3. Von dieser wird das Licht Richtung Auge 61 reflektiert. Der Betrachter sieht ein virtuelles Bild VB über der Motorhaube bzw. in noch weiterer Entfernung vor dem Kraftfahrzeug.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine Matrix 71 von Mikrolichtquellen 70 einer bildgebenden Einheit 1. Die Mikrolichtquellen 70 sind in einer zweidimensionalen Matrix 71 angeordnet, von der in der geschnittenen Darstellung nur eine Dimension erkennbar ist. Oberhalb der Mikrolichtquellen 70 auf der das Licht emittierenden Seite 75 befindet sich ein lichtformendes Element 74, das in diesem Beispiel durch eine Deckschicht 72 und Mikrolinsen 73 gebildet wird. Dieses erzeugt in Abhängigkeit von der Position der Mikrolichtquelle 70 in der Matrix 71 unterschiedliche Austrittswinkel ßl, ß2, ß3, ß4 und unterschiedlich große Austrittskoni gΐ, g2. Dazu ist die Anordnung der Mikrolinsen 73 an die Matrix 71 der Mikrolichtquellen 70 angepasst.

Die Größe der Mikrolichtquellen 70, d.h. ihre Ausdehnung in der Ebene der Matrix 71, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 2 ym und 60 ym. In der Matrix 71 können Mikrolichtquellen 70 zum Erzeugen von Licht in drei Elementarfarben angeordnet sein, die beispielsweise in den Farben Rot, Grün und Blau abstrahlen. Auf diese Weise lassen sich mehrfarbige virtuelle Bilder generieren. Die Mikrolichtquellen 70 sind dabei vorzugsweise so ausgeprägt, dass ihre Bandbreite in Bezug auf die dominante Wellenlänge bei etwa ±5 nm liegt. Ein Beispiel für geeignete Mikrolichtquellen 70 sind Mikrolaser, beispielsweise Oberflächenemitter.

Die oben genannten Farben Rot, Grün und Blau entsprechen den vom menschlichen Auge wahrgenommenen Wellenlängen und sind geeignet, durch geeignete Mischung einen großen Anteil des vom Menschen wahrnehmbaren Farbraums darzustellen. Dem Fachmann sind auch andere Farben bekannt, die geeignet sind, diesen Farbraum zumindest zu einem großen Teil abzudecken. Auch diese sind im Rahmen der Erfindung sinnvoll einsetzbar.

Fig. 6 zeigt eine Matrix 71 von Mikrolichtquellen in räumlicher Darstellung. Man erkennt die obenliegenden Mikrolinsen 73, während die Mikrolichtquellen unterhalb liegen und daher hier nicht sichtbar sind. Bezugszeichenliste

I Bildgenerator/Bildgebende Einheit

II Anzeigeelement

14, 14R, Lichtquelle

14G, 14B

2 Optikeinheit

20 Spiegel

21 Faltspiegel

22 Gekrümmter Spiegel

221 Lagerung

23 Transparente Abdeckung

24 Optische Folie

25 Blendschutz

3 Spiegeleinheit

31 Windschutzscheibe

5 Lichtwellenleiter

51 Falthologramm

52 Auskoppelhologramm

522 Spiegelebene

523 Spiegelebene

53 Einkoppelhologramm

61 Auge

62 Eyebox

64 Störlichtquelle

70 Mikrolichtquelle

71 Matrix

72 Deckschicht

73 Mikrolinse 74 Lichtformendes Element

75 Licht emittierende Seite

LI ...L4 Licht

SB1 , SB2 Strahlenbündel

SL Sonnenlicht

VB Virtuelles Bild

ßl, ß2, Austrittswinkel

ß3 , ß4

gΐ, g2, g3 Austrittskoni

Claims

Patentansprüche

1. Gerät zum Generieren eines virtuellen Bildes (VB) , mit:

- einer bildgebenden Einheit (1) zum Erzeugen eines Bildes; und

- einem Lichtwellenleiter (5, 5R, 5G, 5B) zum Aufweiten einer Austrittspupille ;

dadurch gekennzeichnet, dass die bildgebende Einheit (1) eine hochauflösende Matrix (71) von Mikrolichtquellen (70) aufweist .

2. Gerät gemäß Anspruch 1 , wobei die Mikrolichtquellen (70) eine Ausdehnung zwischen 2 ym und 60 ym aufweisen.

3. Gerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei auf einer das Licht emittierenden Seite (75) der Matrix (71) von Mikrolicht quellen (70) ein lichtformendes Element (74) angeordnet ist, dessen lichtformende Eigenschaften von einer Position relativ zur Matrix (71) von Mikrolichtquellen (70) abhängig sind .

4. Gerät gemäß Anspruch 3, wobei das lichtformende Element (74) eine Matrix von Mikrolinsen (73) aufweist, die an die Matrix (71) von Mikrolichtquellen (70) angepasst ist.

5. Gerät gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei das lichtformende

Element (74) in Abhängigkeit von der Position in der Matrix (71) unterschiedliche Austrittswinkel (ßl, ß2, ß3, ß4) und/oder Austrittskoni (gΐ, g2, g3) bewirkt.

6. Gerät gemäß Anspruch 5, wobei das lichtformende Element (74) die Austrittswinkel (ßl, ß2, ß3, ß4) und/oder Austrittskoni (gΐ, g2, g3) der Mikrolichtquellen (70) so anpasst, dass jede Mikrolichtquelle (70) eine Eyebox des Geräts vollständig ausleuchtet .

7. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die hochauflösende Matrix (71) Mikrolichtquellen (70) zum Erzeugen von Licht in drei Elementarfarben aufweist.

8. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die

Mikrolichtquellen (70) Mikrolaser sind.

9. Gerät gemäß Anspruch 8, wobei die Mikrolaser Oberflä chenemitter sind.

10 Fortbewegungsmittel mit einem Gerät gemäß einem der An sprüche 1 bis 9 zum Generieren eines virtuellen Bildes (VB) für einen Bediener des Fortbewegungsmittels.