WO2020048662A1 - Abbildungsvorrichtung - Google Patents

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WO2020048662A1
WO2020048662A1 PCT/EP2019/068541 EP2019068541W WO2020048662A1 WO 2020048662 A1 WO2020048662 A1 WO 2020048662A1 EP 2019068541 W EP2019068541 W EP 2019068541W WO 2020048662 A1 WO2020048662 A1 WO 2020048662A1
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WO
WIPO (PCT)
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image
imaging device
housing
optical element
generating surface
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/068541
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sezgin Goekcen
Uwe Borsdorf
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2020048662A1 publication Critical patent/WO2020048662A1/de

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    • 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
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]

Definitions

  • the invention relates to an imaging device.
  • DE 10 2016 207 244 A1 discloses a field of view display device for a display in a field of vision of a driver of a vehicle.
  • An imaging device for a projection device with at least one optical element for deflecting the image representation, the imaging device having an image-generating surface for generating an image
  • the cover is at least partially made of a transparent material. Furthermore, the image-generating area and the cover are arranged in a respective opening of the housing in such a way that the image-generating area, the cover and the housing delimit an interior region of the imaging device that is closed to the surroundings of the imaging device, and that the at least one optical element is attached the housing is arranged so that an optical surface of the optical element in the inner region of the
  • Imaging device is directed.
  • a projection device can, for example, be arranged in a vehicle, for example a motor vehicle.
  • the projection device can be designed, for example, as a head-up display, as a result of which information is in a field of vision of an occupant of the vehicle, in particular of a viewer, preferably in Driving direction of the vehicle in front of the windshield.
  • An image representation can comprise an image and / or a plurality of individual images and / or moving images and / or textual information and representations.
  • An observer is advantageously a user who views an image representation.
  • the viewer can advantageously be a driver of a vehicle.
  • the advantage of the present imaging device lies in the fact that the image display can be or can be displayed safely for an observer. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed visibly and / or perceptibly for a viewer.
  • the image-generating area can be accommodated simply and securely in a housing, the position of the image-generating area in relation to an optical element being able to be improved.
  • the positioning of the image-generating surface with respect to an optical element can be made simpler and safer.
  • the image-generating surface can be better or more precisely aligned with the optical element or vice versa.
  • the quality of the image representation or the optical representation can be improved.
  • the housing can preferably also be made simpler. Furthermore, space and effort, for example costs, can be saved by means of the proposed imaging device.
  • Another advantage of the proposed imaging device is that contamination, for example by sub-units, for example dust and / or particles, and / or moisture or liquid in the inner region, in particular in the region between the image-generating surface and the optical element, reduces or can be reduced or prevented. This can improve the quality of the image display.
  • the at least one optical element is arranged in a respective opening of the housing such that the image-generating surface, the cover, the housing and the at least one optical element
  • Embodiment material can be saved, which in particular costs can be saved.
  • image-generating surface can be steered via the at least one optical element through the cover from the inner region out of the imaging device. In this way it can be ensured that the image display can be or can be displayed safely for an observer. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed visibly and / or perceptibly for a viewer. Furthermore, space can be saved in particular through the advantageous embodiment.
  • a position of the image-generating surface in relation to the at least one optical element can preferably be set variably.
  • the position of the image-generating surface in relation to the at least one optical element can be variably adjustable in one direction of a degree of freedom.
  • the position of the image-generating surface in relation to the at least one optical element can be variably adjustable in a direction of two degrees of freedom. This can ensure that the image-generating surface and the optical element can be positioned more precisely and / or more easily relative to one another, which improves the quality of the image display.
  • it can be ensured that the image display can be or can be displayed safely for a viewer. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed and / or perceived by a viewer can.
  • space can be saved in particular through the advantageous embodiment.
  • the image-generating area can be designed as a display, in particular as an LCD display.
  • the image-generating area can be designed as a scattering area.
  • the image-generating surface can be designed as a hologram. In this way it can be ensured that the image display can be or can be displayed safely for an observer. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed visibly and / or perceptibly for a viewer. Furthermore, space can be saved in particular through the advantageous embodiment.
  • a projection device with an imaging device Furthermore, a projection device with an imaging device
  • the projection device still a
  • Light generating device in particular a lighting element and / or a
  • Image display is or can be displayed safely for a viewer. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed visibly and / or perceptibly for a viewer. Furthermore, space can be saved in particular through the advantageous embodiment.
  • a head-up display in particular for a vehicle, with a
  • the imaging device can be used in particular in a vehicle to generate and redirect an image representation. Furthermore, the image representation generated on the image-generating surface can be directed out of the imaging device from the inner region by means of the at least one optical element from the image-generating surface via the at least one optical element through the cover.
  • Imaging device can in particular continue to be used in a projection device and / or in a head-up display. In this way it can be ensured that the image display can be safely presented to a viewer or can be represented. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed visibly and / or perceptibly for a viewer. Furthermore, the advantageous embodiment
  • Providing an image-generating surface for generating an image representation providing a cover, the cover being at least partially formed from a transparent material,
  • the image-generating surface, the cover and the housing delimit an interior region of the imaging apparatus, which is closed to an environment of the imaging device, and that the at least one optical element is arranged on the housing, so that an optical surface of the optical element is in the interior region the imaging device is directed.
  • the image-generating area can be accommodated simply and securely in a housing, the position of the image-generating area relative to an optical element being able to be improved.
  • the image-generating surface can be easily and securely positioned with respect to an optical element.
  • the image-generating surface can be better or more precisely aligned with the optical element or vice versa, as a result of which the quality of the image representation or the optical representation can be improved. This can ensure that the
  • Image display is or can be displayed safely for a viewer. In other words, it can be ensured that the image display is or can be displayed visibly and / or perceptibly for a viewer. Furthermore, space can be saved in particular through the advantageous embodiment.
  • the housing can preferably also be made simpler. Furthermore, the proposed imaging device saves installation space and effort, spilled costs.
  • Another advantage of the proposed imaging device is that contamination, for example by sub-units, for example dust and / or particles, and / or moisture or liquid in the inner region, in particular in the region between the image-generating surface and the optical element, reduces or can be reduced or prevented. This can improve the quality of the image display.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle with a projection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a vehicle with a projection device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • Fig. 3 is a schematic representation of a perspective view of a
  • Fig. 4 is a schematic representation of a perspective view of a
  • Fig. 5 is a schematic representation of a perspective view of a
  • FIG. 6 is a schematic representation of a perspective view of a
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of components of a projection device
  • Fig. 8 is a schematic representation of a sectional view of a
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of part of a sectional illustration of an imaging device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a schematic illustration of a projection device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 11 shows a schematic illustration of a method for producing a
  • Imaging device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a top view of a vehicle 20, for example a motor vehicle, for example a car or passenger car, with a projection device 22, the projection device 22 being able to be designed as a head-up display or HUD.
  • the projection device 22 can alternatively also be referred to as a display device.
  • the projection device 22 is arranged in the vehicle 20 such that a viewer 24 can view the image representations projected by the projection device 22, the projection device 22 being able to output information to the viewer 24. This issued
  • Information can include, for example, information about the state of the vehicle, such as the speed, the speed display and / or the tank filling, and / or
  • Driving safety systems and / or entertainment system information can be, for example, a driver 24 of the vehicle 20 or a passenger or passenger.
  • FIG. 2 shows part of a vehicle 20 with a projection device 22. The vehicle 20 is operated by a driver 24.
  • the driver 24 the driver 24 of the vehicle 20 or a passenger or passenger.
  • FIG. 2 shows part of a vehicle 20 with a projection device 22. The vehicle 20 is operated by a driver 24.
  • the vehicle 20 is operated by a driver 24.
  • Projection device 22 designed according to a head-up display.
  • the projection device 22 is designed to display an image visible to the driver 24 on a virtual screen 26 in a visual range of the driver 24, the virtual screen appearing to be floating in the environment.
  • the projection device 22 comprises an image generation unit 30, for example a picture
  • Generating Unit PGU
  • at least one optical device 32 or imaging optics 32 for example a HUD optics with, for example, at least one mirror.
  • the imaging unit 30 can also be used as an imaging unit 30, as an imaging unit 30, as an illumination unit 30 and / or as one
  • Illumination group 30 are called.
  • the imaging unit 30 is called.
  • a display unit for example an LCD display with corresponding backlighting or a projector, emits light rays 28, the light rays 28 being mirrored, reflected, deflected and / or diffracted on the imaging optics 32 or on the optics 32.
  • the light rays 28 reflected, reflected, deflected and / or diffracted with the aid of the optics 32 are projected onto a windshield 34 of the vehicle 20 or a combiner.
  • the light beams 28 are reflected in the direction of the viewer 24 on the windshield 34 of the vehicle 20 or the combiner.
  • An image representation thus appears to a viewer 24 on a virtual, floating screen 26 in front of the vehicle 20, the virtual screen 26 being in front of the vehicle 20 or in the direction of travel in front of the windshield 34 of the vehicle 20.
  • a combiner can be arranged, for example, in front of the windshield 34 in the interior of the vehicle 20.
  • the image or the image representation can be superimposed on the environment of the vehicle 20 and can output information corresponding to the information from FIG. 1 to the driver 24 or the viewer.
  • the image can be used, for example, to display information about the speed of the vehicle 20 and information about the permitted maximum speed.
  • Information about driving safety systems for example information about a cruise control, and navigation instructions can also be displayed. Using this information, a driver 24 in particular can be informed about the vehicle state of a vehicle. Using a head-up display, this information can be shown superimposed on the environment, as a result of which the viewer 24 keeps an eye on the environment or can quickly focus on road traffic again.
  • Head-up display systems or even a HUD can be used to generate optical information, for example information about the speed or the
  • Navigation can be used in the field of view of a viewer or a car driver. This can be made possible, for example, by projecting an image electronically generated on a display onto or into the driver's field of vision using optical elements such as mirrors, lens elements or others.
  • Displays can preferably be designed in various technical versions, which can also be referred to as an image-generating area.
  • HUDs can be differentiated into systems that include the vehicle-side windshield in the optical image generation and systems that have an additional lens, in particular a combiner lens or just a combiner, and consequently do not include the windshield in the optical image generation.
  • the second mentioned systems can also be called CHUD, for example.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a perspective view of a projection device 22.
  • the projection device 22 can be installed in a vehicle in accordance with the projection device 22 according to FIG. 2.
  • the projection device 22 according to FIG. 3 is designed corresponding to the projection device 22 according to FIG. 2.
  • a second imaging optical system 36 is arranged in the beam path of the light beams 28 in the projection device 22 according to FIG. 3. 3 the image representation is generated by means of the image generation unit 30 and the light beams 28 of the image representation are furthermore generated via the first imaging optics 32 and
  • the image generation unit 30 can be designed, for example, as a display with a corresponding backlighting of the display or as a projector with an image-generating surface.
  • the image-generating area can be, for example, an LCD or a scattering area and / or a hologram.
  • the light rays 28 of the image are on the
  • Windshield 34 in particular to a viewer 24 or in an eyebox, reflected.
  • the light rays 28 are in particular in an eyebox of the viewer 24 projected.
  • An eyebox of the viewer 24 extends around or over one or two eyes of the viewer 24.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a perspective view of a projection device 22.
  • the projection device 22 can be installed in a vehicle in accordance with the projection device 22 according to FIG. 2.
  • the projection device 22 according to FIG. 4 is designed corresponding to the projection device 22 according to FIG. 2.
  • the light beams 28 are projected onto a combiner 38 in the projection device 22 according to FIG. 4.
  • the combiner 38 is arranged in front of the windshield 34 in the interior of the vehicle 20.
  • the combiner 38 can switch between different positions. For example, the combiner 38 can be extended in a first position according to FIG. 4. The combiner 38 is thus in the first position in the functional position.
  • the combiner 38 in the first position, can reflect the light beams 28 in such a way that a viewer 24 can be shown a virtual image.
  • the combiner 38 in a second position, can be stowed in the dashboard or in the instrument panel, for example.
  • the combiner 38 in the second position can be arranged in a rest position or in a rest position, so that combiner 38 is not in the field of view of an observer.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a perspective view of an image generation unit 30.
  • the image generation unit 30 can also be used as
  • Illumination group 30 and / or as illumination unit 30 The optical elements of a projection device or a head-up display can be roughly divided into imaging and imaging elements. 5, the imaging elements and thus the imaging unit 30 are shown.
  • the image generation unit 30 has an image generation housing 42, in particular a light well housing 42, it being possible for light-emitting elements or light-emitting elements, for example light-emitting diodes or LEDs or a laser projector, to be arranged in the image generation housing 42.
  • the image generation unit 30 has an image-generating surface 44. The light beams emitted by the lighting elements strike the image-generating surface 44, as a result of which an image is generated on the image-generating surface 44.
  • the image-generating area 44 can, for example, be a display, for example a LCD display or as a scattering surface, for example as a holographic scattering surface, or as a hologram. Furthermore, the image generation unit 30 has a fastening element 46, the image-generating surface 44 on the
  • Fastening element 46 is arranged.
  • the fastener 46 can
  • the image generation unit 30 can also have electronic elements or electronic components 48.
  • image-generating surface 44 can be controlled.
  • the image-generating elements preferably include an image-generating area 44, for example a display 44 and a light source. Additional optical elements and / or reflective surfaces ensure a desired image-generating area 44, for example a display 44 and a light source. Additional optical elements and / or reflective surfaces ensure a desired image-generating area 44, for example a display 44 and a light source. Additional optical elements and / or reflective surfaces ensure a desired image-generating area 44, for example a display 44 and a light source. Additional optical elements and / or reflective surfaces ensure a desired
  • image-generating unit 30 This is often also referred to as a PGU or picture-generating unit.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a perspective view of an imaging assembly 50.
  • the optical elements can in particular be shown in FIG. 6
  • imaging and imaging elements can be divided.
  • the imaging elements and thus the imaging assembly 50 are shown in FIG. 6.
  • the imaging assembly 50 can also be referred to as an imaging group 50 and / or imaging optics 50 and / or optics 50, for example.
  • the imaging assembly 50 has an imaging housing 52, a cover 54 and an optical element 32.
  • the optical element 32 can be designed, for example, as a mirror 32, for example as a folding mirror 32.
  • Imaging housing 52 can be used, for example, as an inner diaphragm, whereby the inner diaphragm, which can be black matt, for example, can reduce stray light and / or reflections, which can distort the image.
  • the cover 54 is in particular at least partially formed from a transparent material.
  • the cover 54 can be designed as a cover glass 54.
  • the mirror 32 is in particular on that
  • Imaging housing 52 arranged. Furthermore, the cover 54 on the Imaging housing 52 arranged.
  • the imaging assembly 50 further has an opening 56, with light rays passing through the opening 56 into the interior of the
  • Imaging housing 52 can be interspersed.
  • the interspersed light rays can continue to strike the mirror 32 and are deflected at the mirror 32 in such a way that the light rays are led out of the imaging assembly 50 via the cover.
  • the imaging assembly 50 can be of a semi-open design.
  • the imaging elements can be designed, for example, mirror and / or lens systems which enlarge / distort / deflect the image of the image-generating area to the desired extent, so that it can be imaged in a legible form in the driver's field of vision.
  • these systems can form a mechanical unit and additional housing elements
  • the housing referred to as the inner panel forms, together with the folding mirror and any cover glass, such a mechanical unit, which can also be referred to as an imaging module 50 according to FIG. 6.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of components of a
  • the projection device 22 according to FIG. 7 can be arranged, for example, according to the projection device 22 according to FIGS. 1 and / or 2 in a vehicle.
  • the projection device 22 has in particular an image generation unit 30 with an image-generating surface 44, the image generation unit 30 according to FIG. 7, for example, according to FIG.
  • Projection device 22 preferably has an imaging assembly 50 with at least one optical element 32, wherein the imaging assembly 50 according to FIG. 7 can be constructed, for example, according to the imaging assembly according to FIG. 6. Furthermore, the projection device 22 can in particular have a housing unit 58 for receiving the individual components of the projection device 22 and thus, for example, for receiving the image generation unit 30 and the imaging optics 50. For a safe and optimal display of an image using the
  • Projection device 22 so that a viewer can safely and / or in particular permanently perceive an image representation for the viewer, should the individual components of the projection device 22 in particular in the
  • the individual components of the projection device 22 should be positioned or aligned with respect to one another within a predetermined tolerance.
  • the light rays can be optimally directed from the individual components to other components.
  • the image generation unit 30 and the imaging optics 50 should be defined and / or specifically aligned with one another or
  • image-generating surface 44 of the imaging unit 30 can be arranged in a specific position in or on the imaging unit 30.
  • the imaging unit 30 should be arranged in a specific position on the housing unit 58.
  • the optical element 32 should be arranged in a specific position in or on the imaging assembly 50.
  • the imaging assembly 50 should be arranged in a specific position on the housing unit 58.
  • an image representation generated on the image-generating surface 44 of the image generation unit 30 or the light beams of the image representation can be viewed from the
  • Windshield of a vehicle are steered so that the image as a virtual image corresponding to the image shown in FIG. 2 is perceptible to an observer.
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of a sectional illustration of a
  • Imaging device 60 according to an embodiment of the present invention.
  • the imaging device 60 can be in particular in a
  • the imaging device 60 has at least one optical element 32
  • the imaging device 60 has an image-generating surface 44 for generating an image representation, a cover 54 and a housing 62.
  • the housing 62 can in particular be a first one
  • the cover 54 is at least partially made of a transparent material.
  • the image-generating surface 44 and the cover 54 are arranged in a respective opening 68, 70 of the housing 62 such that the image-generating surface 44, the cover 54 and the housing 62 unite to an environment 72 of the
  • Imaging device 60 closed inner area 74 of the
  • the image-generating surface 44 is arranged in particular in a first opening 68 of the housing 62, the cover 54 being arranged in a second opening 70 of the housing 62.
  • the cover 54 and / or the image-generating surface 44 can be by means of a non-positive and / or a positive and / or one
  • the cover 54 and / or the image-generating surface 44 can be arranged on the housing 62 by means of one or more screws, nails and / or rivets.
  • the cover 54 and / or the image-generating surface 44 can be arranged on the housing 62 by means of an adhesive connection, for example by means of a liquid adhesive or an adhesive strip.
  • the cover 54 and / or the image-generating surface 44 can be arranged on the housing 62 in particular by means of a clip connection.
  • the cover 54 is advantageously arranged on the housing 62 in such a way that no liquid and / or no moisture can penetrate into the inner region 74 of the housing 62.
  • the cover 54 and / or the image-generating surface 44 can be clamped in the respective openings in the housing 62.
  • the housing 62 has in particular two
  • Housing halves 64, 66 in particular a first housing half 64 and a second housing half 66.
  • image-generating surface 44 for example between the two housing halves 64, 66 be pinched.
  • the image-generating surface 44 can be arranged and / or clamped between the first housing half 64 and the second housing half 66.
  • the cover 54 can in particular between the first
  • Housing half 64 and second housing half 66 may be arranged and / or clamped.
  • the at least one optical element 32 is arranged on the housing 62, so that an optical surface 76 of the optical element 32 is directed into the inner region 74 of the imaging device 60.
  • the optical element 32 is arranged such that the optical surface of the optical element in the
  • Interior 74 of the imaging device 60 shows.
  • the housing 62 has a further, third opening 78.
  • the optical element 32 is arranged in a respective opening, in particular in the third opening 78, of the housing 62 such that the image-generating surface 44, the cover 54, the housing 62 and the at least one optical element 32 cover the inner region 74 of the imaging device 60 from delimit the surrounding area 72.
  • the housing 62 has a first housing half 64, a second housing half 66 and a third housing half 80.
  • the image-generating surface 44 can be arranged and / or clamped between the first housing half 64 and the second housing half 66.
  • the cover 54 can in particular between the second housing half 66 and the third
  • Housing half 80 and be arranged and / or clamped.
  • the optical element 32 can in particular be between the first housing half 66 and the third
  • Housing half 80 may be arranged and / or clamped.
  • the image representation generated on the image-generating surface 44 can be steered out of the imaging device 60 in particular by means of the optical element 32 from the image-generating surface 44 via the optical element 32 through the cover 54 from the inner region 74.
  • the image-generating surface 44 can be designed, for example, as a display, in particular as an LCD display, or as a scattering surface or as a hologram.
  • the imaging device 60 can be used in particular in a vehicle, for generating and / or for redirecting an image representation.
  • the image representation generated on the image-generating surface 44 can be guided out of the imaging device 60 by means of the optical element 32 from the image-generating surface 44 via the optical element 32 through the cover 54 from the inner region 74.
  • the imaging device 60 can in particular continue to be used in a projection device and / or in a head-up display.
  • the image generating surface 44 can be built into the imaging assembly of a projection surface that is closest to the imaging unit.
  • the image-generating surface 44 can in this case be arranged, in particular fastened, directly on the housing 62.
  • the attachment can be done with the help of additional parts, which ensure a precise and dustproof attachment
  • Image-generating area 44 in the image generation unit can be omitted, for example.
  • Imaging device is usually easier due to the here
  • the image-generating surface 44 can be fixed and / or positioned between these two halves.
  • the image-generating surface 44 can be positioned more precisely, in particular in relation to the optical elements 32.
  • image-generating surface 44 and the optical element 32 is smaller due to fewer elements involved.
  • the housing 62 can be used, for example, as an inner panel, whereby the inner panel, which can be black matt, for example, can reduce stray light and / or reflections, which can distort the image.
  • 9 shows a schematic illustration of part of a sectional illustration of an imaging device 60 according to an exemplary embodiment of the present
  • a position of the image-generating surface 44 with respect to the at least one optical element 32 can be variably adjusted or can be variably set.
  • the image-generating surface 44 can be variably set, for example, in one direction of a degree of freedom, or image-generating surface 44 can be variably set, for example, in a direction of a degree of freedom.
  • the image-generating surface 44 can, for example, be variably set in a direction of two degrees of freedom
  • image-generating surface 44 can be variably set, for example, in a direction of two degrees of freedom.
  • the position of the image-generating surface 44 can be varied, for example, along the dashed line 82. This can
  • the height of the image-generating surface 44 can be shifted within the receptacle of the housing 62, in particular in accordance with the line 82 or the arrow 82. This is because the usable height of the image-generating surface 44 is not fully utilized in an exemplary embodiment for image generation and especially marginal areas remain unused.
  • the image-generating area can be positioned within these areas and adapted to different installation space situations using different CHUD configurations.
  • the image generation unit or PGU remains unaffected by the displacement of the image-generating area 44 by this invention and can optionally be reused as a standard part.
  • FIG. 10 shows a schematic illustration of a projection device 22 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the projection device 22 has an imaging device 60.
  • the imaging device 60 according to FIG. 10 can be implemented according to the imaging device 60 according to FIG. 8.
  • the imaging device 60 according to FIG. 10 can be implemented according to the imaging device 60 according to FIG. 8.
  • Projection device 22 according to FIG. 10 can be installed in a vehicle according to the projection device 22 according to FIG. 2.
  • the projection device 22 also has a light generating device 84, in particular a lighting element 84 and / or a projector, for emitting light beams in the direction of the image-generating surface 44.
  • the light beams 28 of the light generating device 84 are emitted in the direction of the image-generating area 44, as a result of which an image representation can be generated or is generated on the image-generating area.
  • the image representation or the light beams 28 are further directed in the direction of the optical element 32 and reflected and / or deflected on the optical element 32.
  • the image representation or the light rays 28 of the image representation are deflected by the optical element 32 such that the light rays 28 of the image representation are directed through the cover 54 in the direction of a windshield 34 of a vehicle.
  • the light beams 28 can also be directed in the direction of a combiner in an instrument panel of a vehicle.
  • further optical elements can be arranged between the windshield 34 and the cover 54.
  • the imaging device 60 can be used in particular in a vehicle, for generating and for redirecting an image representation. Furthermore, the image representation generated on the image-generating surface 44 can be guided out of the imaging device 60 by means of the optical element 32 from the image-generating surface 44 via the optical element 32 through the cover 54 from the inner region 74. The imaging device 60 can in particular continue to be used in a projection device and / or in a head-up display.
  • FIG. 11 shows a schematic illustration of a method 90 for producing an imaging device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the method 90 for producing an imaging device has in particular the following steps.
  • a first step 91 an optical element is provided.
  • an image-generating area is provided for generating an image representation.
  • a cover is provided, the cover at least partially consisting of a transparent material is formed.
  • a housing is provided.
  • the optical element is arranged on the housing.
  • the image-generating surface is arranged in a respective opening in the housing.
  • the cover is arranged in a respective opening in the housing. The image-generating surface and the cover are arranged in a respective opening of the housing such that the image-generating surface, the cover and the housing form an inner region of the imaging device that is closed to the surroundings of the imaging device
  • the assembly of the image-generating surface as the final element of the imaging assembly enables a closer closure due to the direct assembly and thus less dust to be expected in the

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Abbildungsvorrichtung (60), für eine Projektionsvorrichtung (22), mit mindestens einem optischen Element (32) zum Umlenken der Bilddarstellung, wobei die Abbildungsvorrichtung (60) eine bildgenerierende Fläche (44) zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung (54) und ein Gehäuse (62) aufweist und wobei die Abdeckung (54) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist. Die bildgenerierende Fläche (44) und die Abdeckung (54) sind derart in einer jeweiligen Öffnung (68, 70) des Gehäuses (62) angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54) und das Gehäuse (62) einen zu einer Umgebung (72) der Abbildungsvorrichtung (60) hin geschlossenen Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen. Ferner ist das mindestens eine optische Element (32) an dem Gehäuse (62) angeordnet, sodass eine optische Fläche des optischen Elements (32) in den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) gerichtet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Abbildungsvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung.
Aus der DE 10 2016 207 244 Al ist eine Sichtfeldanzeigegerät für eine Anzeige in einem Sichtfeld eines Fahrers eines Fahrzeugs bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine Abbildungsvorrichtung, für eine Projektionsvorrichtung, mit mindestens einem optischen Element zum Umlenken der Bilddarstellung, wobei die Abbildungsvorrichtung eine bildgenerierende Fläche zum Erzeugen einer
Bilddarstellung, eine Abdeckung und ein Gehäuse aufweist. Die Abdeckung ist zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet. Ferner sind die bildgenerierende Fläche und die Abdeckung derart in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung und das Gehäuse einen zu einer Umgebung der Abbildungsvorrichtung hin geschlossenen Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element an dem Gehäuse angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich der
Abbildungsvorrichtung gerichtet ist.
Eine Projektionsvorrichtung kann beispielsweise in einem Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, angeordnet sein. Die Projektionsvorrichtung kann beispielsweise als ein Head-up Display ausgeführt sein, wodurch Informationen in einem Sichtfeld eines Insassen des Fahrzeugs insbesondere eines Betrachters, vorzugsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Windschutzscheibe, dargestellt werden. Eine Bilddarstellung kann ein Bild und/oder mehrere dargestellte einzelne Bilder und/oder bewegte Bilder und/oder textuelle Informationen und Darstellungen umfassen. Ein Betrachter ist vorteilhafterweise ein Nutzer, der eine Bilddarstellung betrachtet.
Vorteilhafterweise kann der Betrachter ein Fahrer eines Fahrzeugs sein.
Der Vorteil der vorliegenden Abbildungsvorrichtung liegt darin, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mittels der vorliegenden Abbildungsvorrichtung kann gewährleistet werden, dass die bildgenerierende Fläche einfach und sicher in einem Gehäuse aufgenommen werden kann, wobei die Position der bildgenerierenden Fläche zu einem optischen Element verbessert werden kann. Folglich kann die Positionierung der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu einem optischen Element einfacher und sicherer ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann die bildgenerierende Fläche besser bzw. genauer zu dem optischen Element oder umgekehrt ausgerichtet werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung bzw. der optischen Darstellung verbessert werden. Vorzugsweise kann ebenfalls das Gehäuse einfacher gestaltet werden. Ferner kann mittels der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung Bauraum und Aufwand, zum Beispiel Kosten, eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung liegt darin, dass eine Verschmutzung, beispielsweise durch Untereinheiten, beispielsweise Staub und/oder Partikel, und/oder Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in dem Innenbereich, insbesondere in dem Bereich zwischen der bildgenerierenden Fläche und dem optischen Element verringert bzw. reduziert bzw. verhindert werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung verbessert werden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das mindestens eine optische Element derart in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung, das Gehäuse und das mindestens eine optische Element den
Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die bildgenerierende Fläche sowie das optische Element zueinander genauer und/oder einfacher positioniert werden können, wodurch die Qualität der Bilddarstellung verbessert wird. Ferner kann insbesondere eine Verschmutzung, beispielsweise durch Untereinheiten, beispielsweise Staub und/oder Partikel, und/oder Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in dem Innenbereich, insbesondere in dem Bereich zwischen der bildgenerierenden Fläche und dem optischen Element verringert bzw. reduziert bzw. verhindert werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung verbessert werden. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden. Vorzugsweise kann mittels dieser
Ausführungsform Material eingespart werden, wodurch insbesondere Kosten eingespart werden können.
In einer Weiterentwicklung ist die auf der bildgenerierenden Fläche erzeugte
Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements von der
bildgenerierenden Fläche über das mindestens eine optische Element durch die Abdeckung hindurch von dem Innenbereich aus der Abbildungsvorrichtung heraus lenkbar. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Vorzugsweise ist eine Position der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element variabel einstellbar. In einer beispielhaften Ausgestaltung kann die Position der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel einstellbar sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Position der bildgenerierenden Fläche in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel einstellbar sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die bildgenerierende Fläche sowie das optische Element zueinander genauer und/oder einfacher positioniert werden können, wodurch die Qualität der Bilddarstellung verbessert wird. Ferner kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
In einer Weiterentwicklung kann die bildgenerierende Fläche als ein Display, insbesondere als ein LCD-Display, ausgebildet sein. In einer anderen
Ausgestaltungsform kann die bildgenerierende Fläche als eine Streufläche ausgebildet sein. In einer beispielhaften weiteren Ausführungsform kann die bildgenerierende Fläche als ein Hologramm ausgebildet sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Weiterhin wird eine Projektionsvorrichtung mit einer Abbildungsvorrichtung
vorgeschlagen, wobei die Projektionsvorrichtung weiterhin eine
Lichterzeugungsvorrichtung, insbesondere ein Leuchtelement und/oder einen
Projektor, aufweisen kann zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung der bildgenerierenden Fläche. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die
Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Weiterhin wird ein Head-up-Display, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer
Projektionsvorrichtung vorgeschlagen. Die Abbildungsvorrichtung kann insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und zum Umlenken einer Bilddarstellung verwendet werden. Weiterhin kann die auf der bildgenerierenden Fläche erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements von der bildgenerierenden Fläche über das mindestens eine optische Element durch die Abdeckung hindurch von dem Innenbereich aus der Abbildungsvorrichtung heraus gelenkt werden. Die
Abbildungsvorrichtung kann insbesondere weiterhin in einer Projektionsvorrichtung und/oder in einem Head-up-Display verwendet werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung
insbesondere Bauraum eingespart werden.
Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
Bereitstellen eines optischen Elements,
Bereitstellen einer bildgenerierenden Fläche zum Erzeugen einer Bilddarstellung, Bereitstellen einer Abdeckung, wobei die Abdeckung zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist,
Bereitstellen eines Gehäuses,
Anordnen des eines optischen Elements an dem Gehäuse,
Anordnen der bildgenerierenden Fläche in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses, Anordnen der Abdeckung in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses
derart, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung und das Gehäuse einen zu einer Umgebung der Abbildungsvorrichtung hin geschlossenen Innenbereich der Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element an dem Gehäuse angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich der Abbildungsvorrichtung gerichtet ist.
Vorteilhafterweise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren die bildgenerierende Fläche einfach und sicher in einem Gehäuse aufgenommen werden, wobei die Position der bildgenerierenden Fläche zu einem optischen Element verbessert werden kann. Folglich kann die bildgenerierende Fläche in Bezug zu einem optischen Element einfach und sicher positioniert werden. Mit anderen Worten kann die bildgenerierende Fläche besser bzw. genauer zu dem optischen Element oder umgekehrt ausgerichtet werden, wodurch die die Qualität der Bilddarstellung bzw. der optischen Darstellung verbessert werden kann. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die
Bilddarstellung sicher für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter darstellbar ist bzw. dargestellt werden kann. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden. Vorzugsweise kann ebenfalls das Gehäuse einfacher gestaltet werden. Ferner kann mittels der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung Bauraum und Aufwand, verschüttete Kosten eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Abbildungsvorrichtung liegt darin, dass eine Verschmutzung, beispielsweise durch Untereinheiten, beispielsweise Staub und/oder Partikel, und/oder Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in dem Innenbereich, insbesondere in dem Bereich zwischen der bildgenerierenden Fläche und dem optischen Element verringert bzw. reduziert bzw. verhindert werden. Hierdurch kann die Qualität der Bilddarstellung verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer
Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer
Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer
Bilderzeugungseinheit; Fig. 6 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer
Abbildungsbaugruppe;
Fig. 7 eine schematische Darstellung von Komponenten einer Projektionsvorrichtung;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer
Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Teils einer Schnittdarstellung einer Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer
Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos oder PKWs, mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 als Head-up-Display bzw. HUD ausgeführt sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet werden. Die Projektionsvorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Projektionsvorrichtung 22 projizierten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Projektionsvorrichtung 22 Informationen an den Betrachter 24 ausgeben kann. Diese ausgegebenen
Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder
Informationen zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von
Fahrsicherheitssystemen und/oder Informationen des Entertainment Systems sein. Ein Betrachter 24 kann beispielsweise ein Fahrer 24 des Fahrzeugs 20 oder ein Beifahrer bzw. Mitfahrer sein. Fig. 2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22. Das Fahrzeug 20 wird von einem Fahrer 24 bedient. In dieser Ausgestaltung ist die
Projektionsvorrichtung 22 entsprechend eines Head-Up Displays ausgeführt. Die Projektionsvorrichtung 22 ist ausgebildet, um in einem Sichtbereich des Fahrers 24 ein, für den Fahrer 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen, wobei die virtuelle Leinwand in der Umwelt zu schweben scheint. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine Bilderzeugungseinheit 30 beispielsweise eine Picture
Generating Unit (PGU), sowie mindestens eine optische Einrichtung 32 bzw. eine Abbildungsoptik 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann auch als bildgebende Einheit 30, als eine Bildgebereinheit 30, als eine Beleuchtungseinheit 30 und/oder als eine
Beleuchtungsgruppe 30 bezeichnet werden. Die Bilderzeugungseinheit 30,
beispielsweise eine Displayeinheit, beispielsweise ein LCD-Display mit einer entsprechenden Hinterleuchtung oder ein Projektor, strahlt Lichtstrahlen 28 aus, wobei die Lichtstrahlen 28 an der Abbildungsoptik 32 bzw. an der Optik 32 gespiegelt, reflektiert, umgelenkt und/oder gebeugt werden. Die mithilfe der Optik 32 gespiegelten, reflektierten, umgelenkten und/oder gebeugten Lichtstrahlen 28 werden auf eine Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einen Combiner projiziert. An der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder dem Combiner werden die Lichtstrahlen 28 in Richtung des Betrachters 24 reflektiert. Eine Bilddarstellung erscheint somit für einen Betrachter 24 auf einer virtuellen, schwebenden Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, wobei sich die virtuelle Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 befindet. Ein Combiner kann beispielsweise vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Das Bild bzw. die Bilddarstellung kann mit der Umwelt des Fahrzeugs 20 überlagert werden und kann Informationen, entsprechend den Informationen von Fig. 1, an den Fahrer 24 bzw. den Betrachter ausgeben. Mittels des Bildes können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20, sowie Informationen über die zugelassene Höchstgeschwindigkeit dargestellt werden.
Ebenfalls können Informationen über Fahrsicherheitssysteme, beispielsweise eine Information über einen Tempomat, und Navigationshinweise dargestellt werden. Mittels dieser Informationen kann insbesondere ein Fahrer 24 über den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs informiert werden. Mittels eines Head-up Displays können diese Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden, wodurch der Betrachter 24 die Umwelt weiterhin im Blick hat bzw. sich schnell wieder auf den Straßenverkehr fokussieren kann.
Head-Up-Display Systeme oder auch ein HUD können zur Generierung von optischen Informationen, zum Beispiel Informationen über die Geschwindigkeit oder die
Navigation, im Bereich des Sichtfeldes eines Betrachters bzw. eines PKW- Fahrers verwendet werden. Dies kann zum Beispiel über die Projektion eines auf einem Display elektronisch erzeugten Bildes auf bzw. in den Sichtbereich des Fahrers mithilfe von optischen Elementen wie Spiegel, Linsenelemente oder weitere ermöglicht werden. Displays können vorzugsweise in verschiedenen technischen Ausführungen ausgebildet sein, wobei diese ebenfalls als bildgenerierende Fläche bezeichnet werden können. Unterschieden werden können HUDs in Systeme, die die fahrzeugseitige Windschutzscheibe in die optische Bildgenerierung mit einbeziehen und solche Systeme, die über eine zusätzliche Scheibe, insbesondere als Combiner-Scheibe oder nur Combiner bezeichnet, verfügen und infolgedessen die Windschutzscheibe nicht in die optische Bildgenerierung mit einbeziehen. Die zweitgenannten Systeme kann zum Beispiel auch CHUD genannt werden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 3 ist entsprechende der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 ausgeführt. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 ist in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 3 eine zweite Abbildungsoptik 36 im Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet. Folglich wird gemäß Fig. 3 die Bilddarstellung mittels der Bilderzeugungseinheit 30 generiert und weiterhin werden die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung über die erste Abbildungsoptik 32 und
anschließend über die zweite Abbildungsoptik 36 an die Windschutzscheibe 34 eines Fahrzeugs gelenkt bzw. projiziert. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann hierfür beispielsweise als ein Display mit einer entsprechenden Hinterleuchtung des Displays oder als ein Projektor mit einer bildgenerierenden Fläche ausgeführt sein. Die bildgenerierende Fläche kann beispielsweise ein LCD oder eine Streufläche und/oder ein Hologramm sein. Die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung werden an der
Windschutzscheibe 34, insbesondere zu einem Betrachter 24 bzw. in eine Eyebox, reflektiert. Die Lichtstrahlen 28 werden insbesondere in eine Eyebox des Betrachters 24 projiziert. Eine Eyebox des Betrachters 24 erstreckt sich um bzw. über ein oder zwei Augen des Betrachters 24.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 4 ist entsprechende der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 ausgeführt. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 werden in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 4 die Lichtstrahlen 28 auf einen Combiner 38 projiziert. Der Combiner 38 ist vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet. In einer Weiterentwicklung kann der Combiner 38 zwischen verschiedenen Positionen wechseln. Beispielsweise kann der Combiner 38 in einer ersten Position gemäß Fig. 4 ausgefahren sein. Somit befindet sich der Combiner 38 in der ersten Position in der Funktionsstellung. Mit anderen Worten kann der Combiner 38 in der ersten Position die Lichtstrahlen 28 derart reflektieren, dass einem Betrachter 24 ein virtuelles Bild dargestellt werden kann. In einer zweiten Position kann der Combiner 38 beispielsweise im Armaturenbrett bzw. in der Instrumententafel verstaut werden. Mit anderen Worten kann der Combiner 38 in der zweiten Position in einer Ruheposition bzw. in eine Ruhestellung angeordnet sein, sodass Combiner 38 nicht im Sichtfeld eines Betrachters ist.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Bilderzeugungseinheit 30. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann auch als
Beleuchtungsgruppe 30 und/oder als Beleuchtungseinheit 30 bezeichnet werden. Die optischen Elemente einer Projektionsvorrichtung bzw. eines Head-up Displays können grob in bilderzeugende und abbildende Elemente aufgeteilt werden. In Fig. 5 werden die bilderzeugenden Elemente und somit die Bilderzeugungseinheit 30 dargestellt. Die Bilderzeugungseinheit 30 weist in dieser Ausführung ein Bilderzeugungsgehäuse 42, insbesondere ein Lichtschachtgehäuse 42 auf, wobei in dem Bilderzeugungsgehäuse 42 insbesondere Leuchtelemente bzw. lichtabstrahlende Elemente, beispielsweise Leuchtdioden oder LEDs oder ein Laserprojektor, angeordnet werden können. Ferner weist die Bilderzeugungseinheit 30 eine bildgenerierende Fläche 44 auf. Die mittels der Leuchtelemente ausgesendeten Lichtstrahlen, treffen auf die bildgenerierende Fläche 44, wodurch auf der bildgenerierenden Fläche 44 eine Bilddarstellung generiert wird. Die bildgenerierende Fläche 44 kann beispielsweise als ein Display, beispielsweise ein LCD Display oder als Streufläche, beispielsweise als holographische Streufläche, oder als ein Hologramm ausgeführt sein. Ferner weist die Bilderzeugungseinheit 30 ein Befestigungselement 46 auf, wobei die bildgenerierende Fläche 44 an dem
Befestigungselement 46 angeordnet ist. Das Befestigungselement 46 kann
insbesondere an dem Bilderzeugungsgehäuse 42 angeordnet werden. Mit anderen Worten wird die bildgenerierende Fläche 44 mittels des Befestigungselements 46 befestigt. Ferner kann die Bilderzeugungseinheit 30 in einer Weiterentwicklung elektronische Elemente bzw. elektronische Komponenten 48 aufweisen. Mittels der elektronischen Komponenten können die Leuchtelemente und/oder die
bildgenerierende Fläche 44 gesteuert werden.
Zu den bilderzeugenden Elementen gehören vorzugsweise eine bildgenerierende Fläche 44, beispielsweise ein Display 44 und eine Lichtquelle. Zusätzliche optische Elemente und/oder reflexiv gestaltete Flächen sorgen für eine gewünschte
gleichmäßige Ausleuchtung der bildgenerierenden Fläche 44. Diese Hauptelemente bilden mit eventuell weiteren Elementen wie Bilderzeugungsgehäuse 42 und Elektronik 48 die Bilderzeugungseinheit 30. Diese wird oftmals auch als PGU bzw. Picture Generating Unit bezeichnet.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Abbildungsbaugruppe 50. Die optischen Elemente können insbesondere in
bilderzeugende und abbildende Elemente aufgeteilt werden. In Fig. 6 werden die abbildenden Elementen und somit die Abbildungsbaugruppe 50 dargestellt. Die Abbildungsbaugruppe 50 kann beispielsweise auch als Abbildungsgruppe 50 und/oder Abbildungsoptik 50 und/oder Optik 50 bezeichnet werden. Die Abbildungsbaugruppe 50 weist in dieser Ausführung ein Abbildungsgehäuse 52, eine Abdeckung 54 sowie ein optisches Element 32 auf. Das optische Element 32 kann beispielsweise als ein Spiegel 32, zum Beispiel als ein Faltspiegel 32 ausgeführt sein. Das
Abbildungsgehäuse 52 kann beispielsweise als Innenblende verwendet werden, wobei mittels der Innenblende, welche zum Beispiel schwarz matt ausgeführt sein kann, Streulicht und/oder Reflexionen verringert werden können, welche die Bilddarstellung verfälschen können. Die Abdeckung 54 ist insbesondere zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet. Beispielsweise kann die Abdeckung 54 als Deckglas 54 ausgeführt sein. Der Spiegel 32 ist insbesondere an dem
Abbildungsgehäuse 52 angeordnet. Ferner ist die Abdeckung 54 an dem Abbildungsgehäuse 52 angeordnet. Die Abbildungsbaugruppe 50 weist weiterhin eine Öffnung 56 auf, wobei durch die Öffnung 56 Lichtstrahlen ins Innere des
Abbildungsgehäuses 52 eingestreut werden können. Die eingestreuten Lichtstrahlen können weiterhin auf den Spiegel 32 treffen und werden am Spiegel 32 derart abgelenkt, dass die Lichtstrahlen über die Abdeckung aus der Abbildungsbaugruppe 50 herausgeleitet werden. Mit anderen Worten kann die Abbildungsbaugruppe 50 in einer halbgeöffneten Bauweise ausgeführt sein.
Die abbildenden Elemente können beispielsweise Spiegel- und/oder Linsensysteme ausgeführt sein, welche das Bild der bildgenerierenden Fläche in gewünschtem Maße vergrößern/verzerren/ablenken, so dass dieses in lesbarer Form im Sichtbereich des Fahrers abgebildet werden kann. In einer Weiterentwicklung können diese Systeme eine mechanische Einheit bilden und durch zusätzliche Gehäuseelemente
umschlossen sein, die störende Einflüsse durch weitere Lichtquellen oder Reflexionen vermeiden und die eine positionsgenaue Ausrichtung der Spiegel und/oder
Linsensysteme zueinander ermöglichen. Beispielweise bildet bei CHUD Systemen mit Faltspiegel das als Innenblende genannte Gehäuse zusammen dem Faltspiegel und einem eventuell vorhandenen Deckglas eine solche mechanische Einheit, die auch als Abbildungsbaugruppe 50 gemäß Fig. 6 bezeichnet werden kann.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten einer
Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 7 kann beispielsweise gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 1 und/oder 2 in einem Fahrzeug angeordnet sein. Die Projektionsvorrichtung 22 weist insbesondere eine Bilderzeugungseinheit 30 mit einer bildgenerierenden Fläche 44 auf, wobei die Bilderzeugungseinheit 30 gemäß Fig. 7 beispielsweise gemäß der
Bilderzeugungseinheit gemäß Fig. 5 aufgebaut sein kann. Weiterhin weist die
Projektionsvorrichtung 22 vorzugsweise eine Abbildungsbaugruppe 50 mit mindestens einem optischen Element 32 auf, wobei die Abbildungsbaugruppe 50 gemäß Fig. 7 beispielsweise gemäß der Abbildungsbaugruppe gemäß Fig. 6 aufgebaut sein kann. Ferner kann die Projektionsvorrichtung 22 insbesondere eine Gehäuseeinheit 58 zur Aufnahme der einzelnen Komponenten der Projektionsvorrichtung 22 und somit beispielsweise zur Aufnahme der Bilderzeugungseinheit 30 sowie der Abbildungsoptik 50 aufweisen. Für eine sichere und optimale Darstellung einer Bilddarstellung mittels der
Projektionsvorrichtung 22, sodass ein Betrachter eine Bilddarstellung sicher und/oder insbesondere dauerhaft für den Betrachter angenehm wahrnehmen kann, sollten die einzelnen Komponenten der Projektionsvorrichtung 22 insbesondere in der
Positionierung zueinander bestimmte Toleranzen einhalten. Mit anderen Worten sollten die einzelnen Komponenten der Projektionsvorrichtung 22 zueinander innerhalb einer vorgegebenen Toleranz positioniert bzw. ausgerichtet werden. Hierdurch können die Lichtstrahlen optimal von den einzelnen Komponenten zu weiteren Komponenten gelenkt werden. Mit anderen Worten sollte die Bilderzeugungseinheit 30 sowie die Abbildungsoptik 50 zueinander definiert und/oder bestimmt ausgerichtet bzw.
positioniert werden.
In einer beispielhaften Ausführung sollte in einer ersten Toleranzkette die
bildgenerierende Fläche 44 der Bilderzeugungseinheit 30 in einer bestimmten Position in bzw. an der Bilderzeugungseinheit 30 angeordnet werden. In einer zweiten
Toleranzkette sollte die Bilderzeugungseinheit 30 in einer bestimmten Position an der Gehäuseeinheit 58 angeordnet werden. In einer dritten Toleranzkette sollte das optische Element 32 in einer bestimmten Position in bzw. an der Abbildungsbaugruppe 50 angeordnet werden. In einer vierten Toleranzkette sollte die Abbildungsbaugruppe 50 in einer bestimmten Position an der Gehäuseeinheit 58 angeordnet werden.
Hierdurch kann eine auf der bildgenerierenden Fläche 44 der Bilderzeugungseinheit 30 erzeugte Bilddarstellung bzw. die Lichtstrahlen der Bilddarstellung, von der
bildgenerierenden Fläche 44 über das mindestens eine optische Element 32, weiterhin beispielsweise über eine Abdeckung, zu einem Combiner oder einer
Windschutzscheibe eines Fahrzeugs gelenkt werden, sodass die Bilddarstellung als virtuelles Bild entsprechend der Bilddarstellung gemäß Fig. 2 von einem Betrachter wahrnehmbar ist.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer
Abbildungsvorrichtung 60 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere in einer
Projektionsvorrichtung gemäß Fig. 1 und/oder 2 verwendet werden. Die Abbildungsvorrichtung 60 weist mindestens ein optisches Element 32 zum
Umlenken der Bilddarstellung auf. Ferner weist die Abbildungsvorrichtung 60 eine bildgenerierende Fläche 44 zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung 54 sowie ein Gehäuse 62 auf. Das Gehäuse 62 kann insbesondere eine erste
Gehäusehälfte 64 sowie eine zweite Gehäusehälfte 66 aufweisen. Die Abdeckung 54 ist zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet.
Die bildgenerierende Fläche 44 und die Abdeckung 54 sind derart in einer jeweiligen Öffnung 68, 70 des Gehäuses 62 angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche 44, die Abdeckung 54 und das Gehäuse 62 einen zu einer Umgebung 72 der
Abbildungsvorrichtung 60 hin geschlossenen Innenbereich 74 der
Abbildungsvorrichtung 60 von der Umgebung 72 abgrenzen. Die bildgenerierende Fläche 44 ist insbesondere in einer ersten Öffnung 68 des Gehäuses 62 angeordnet, wobei die Abdeckung 54 in einer zweiten Öffnung 70 des Gehäuses 62 angeordnet ist.
Beispielsweise kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 mittels einer kraftschlüssigen und/oder einer formschlüssig und/oder einer
stoffschlüssigen Verbindung an dem Gehäuses 62 angeordnet werden. Beispielsweise kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 mittels einer oder mehrerer Schrauben, Nägel und/oder Nieten an dem Gehäuse 62 angeordnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 mittels einer Klebeverbindung an dem Gehäuse 62 angeordnet werden kann, beispielsweise mittels eines Flüssigklebers oder eines Klebestreifens. In einer Weiterentwicklung kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 insbesondere mittels einer Klipsverbindungen an dem Gehäuse 62 angeordnet werden. Vorteilhafterweise ist die Abdeckung 54 derart an dem Gehäuse 62 angeordnet, dass keine Flüssigkeit und/oder keine Feuchtigkeit in den Innenbereich 74 des Gehäuses 62 eindringen kann. In einer Weiterentwicklung kann die Abdeckung 54 und/oder die bildgenerierende Fläche 44 in den jeweiligen Öffnungen des Gehäuses 62 eingeklemmt sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse 62 insbesondere zwei
Gehäusehälften 64, 66 auf, insbesondere eine erste Gehäusehälfte 64 sowie eine zweite Gehäusehälfte 66. Hierdurch kann die Abdeckung 54 und/oder die
bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise zwischen den zwei Gehäusehälfte 64, 66 eingeklemmt sein. Beispielsweise kann die bildgenerierende Fläche 44 zwischen der ersten Gehäusehälfte 64 und der zweiten Gehäusehälfte 66 angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Die Abdeckung 54 kann insbesondere zwischen der ersten
Gehäusehälfte 64 sowie zweiten Gehäusehälfte 66 angeordnet und/oder eingeklemmt sein.
Das mindestens eine optische Element 32 ist an dem Gehäuse 62 angeordnet, sodass eine optische Fläche 76 des optischen Elements 32 in den Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 gerichtet ist. Mit anderen Worten ist das optische Element 32 derart angeordnet, dass die optische Fläche des optischen Elements in den
Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 zeigt.
In einer Weiterentwicklung weist das Gehäuse 62 eine weitere, dritte Öffnung 78 auf. Das optische Element 32 ist derart in einer jeweiligen Öffnung, insbesondere in der dritten Öffnung 78, des Gehäuses 62 angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche 44, die Abdeckung 54, das Gehäuse 62 und das mindestens eine optische Element 32 den Innenbereich 74 der Abbildungsvorrichtung 60 von der Umgebung 72 abgrenzen.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse 62 eine erste Gehäusehälfte 64, eine zweite Gehäusehälfte 66 sowie eine dritte Gehäusehälfte 80 auf. Beispielsweise kann die bildgenerierende Fläche 44 zwischen der ersten Gehäusehälfte 64 und der zweiten Gehäusehälfte 66 angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Die Abdeckung 54 kann insbesondere zwischen der zweiten Gehäusehälfte 66 und der dritten
Gehäusehälfte 80 sowie angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Das optische Element 32 kann insbesondere zwischen der ersten Gehäusehälfte 66 und der dritten
Gehäusehälfte 80 angeordnet und/oder eingeklemmt sein.
Die auf der bildgenerierenden Fläche 44 erzeugte Bilddarstellung ist insbesondere mittels des optischen Elements 32 von der bildgenerierenden Fläche 44 über das optische Element 32 durch die Abdeckung 54 hindurch von dem Innenbereich 74 aus der Abbildungsvorrichtung 60 heraus lenkbar. Die bildgenerierende Fläche 44 kann beispielsweise als ein Display, insbesondere als ein LCD-Display, oder als eine Streufläche oder als ein Hologramm ausgebildet sein. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und/oder zum Umlenken einer Bilddarstellung verwendet werden. Weiterhin kann die auf der bildgenerierenden Fläche 44 erzeugte Bilddarstellung mittels des optischen Elements 32 von der bildgenerierenden Fläche 44 über das optische Element 32 durch die Abdeckung 54 hindurch von dem Innenbereich 74 aus der Abbildungsvorrichtung 60 heraus gelenkt werden. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere weiterhin in einer Projektionsvorrichtung und/oder in einem Head-up-Display verwendet werden.
Vorzugsweise kann die bildgenerierende Fläche 44 in die Abbildungsbaugruppe einer Projektionsfläche eingebaut werden, die der Bilderzeugungseinheit am nächsten liegt. Die bildgenerierende Fläche 44 kann hierbei direkt an dem Gehäuse 62 angeordnet, insbesondere befestigt, werden. Die Befestigung kann mithilfe zusätzlicher Teile erfolgen, die eine positionsgenaue und zusätzlich staubdichte Befestigung
ermöglichen. Hierdurch ist es möglich, dass das Gehäuse der Bilderzeugungseinheit durch Entfall der bildgenerierenden Fläche 44 aus der Bilderzeugungseinheit einfacher zu gestalten. Eventuell vorhandene Teile zur Halterung und Fixierung der
bildgenerierenden Fläche 44 in der Bilderzeugungseinheit können beispielsweise entfallen.
Eine Halterung der bildgenerierenden Fläche 44 am Gehäuse 62 der
Abbildungsvorrichtung gestaltet sich zumeist einfacher aufgrund des hier
zugrundeliegenden Gehäusekonzeptes, welches eine Aufnahme mit weniger
Elementen ermöglicht. Ist beispielsweise das Gehäuse 62 der Abbildungsvorrichtung 60 zweiteilig ausgeführt, lässt sich die bildgenerierenden Fläche 44 zwischen diesen beiden Hälften fixieren und/oder positionieren.
Die bildgenerierende Fläche 44 ist insbesondere gegenüber den optischen Elementen 32 exakter positionierbar. Die resultierende Toleranzkette zwischen der
bildgenerierende Fläche 44 und dem optischen Element 32 ist aufgrund weniger beteiligter Elemente kleiner.
Das Gehäuse 62 kann beispielsweise als Innenblende verwendet werden, wobei mittels der Innenblende, welche zum Beispiel schwarz matt ausgeführt sein kann, Streulicht und/oder Reflexionen verringert werden können, welche die Bilddarstellung verfälschen können. Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Schnittdarstellung einer Abbildungsvorrichtung 60 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung. Beispielsweise ist eine Position der bildgenerierenden Fläche 44 in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element 32 variabel einstellbar bzw. kann variabel eingestellt werden. Hierfür ist die bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel einstellbar bzw. kann bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel eingestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel einstellbar bzw. kann
bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel eingestellt werden.
Für die variable Einstellung kann die Position der bildgenerierende Fläche 44 beispielsweise entlang der gestrichelten Linie 82 variiert werden. Dies kann
beispielsweise mittels einer entsprechenden Gestaltung des Gehäuses ausgeführt werden.
Die bildgenerierende Fläche 44 kann innerhalb der Aufnahme des Gehäuses 62 in der Höhe verschoben werden, insbesondere entsprechend der Linie 82 bzw. des Pfeils 82. Dies liegt daran, dass die nutzbare Höhe der bildgenerierenden Fläche 44 in einer beispielhaften Ausführungsform zur Bildgenerierung nicht voll ausgenutzt wird und insbesondere Randbereiche ungenutzt bleiben. Innerhalb dieser Bereiche lässt sich die bildgenerierende Fläche positionieren und an verschiedenen CHUD Konfigurationen an unterschiedliche Bauraumsituationen anpassen. Die Bilderzeugungseinheit bzw. PGU bleibt durch diese Erfindung von der Verschiebung der bildgenerierenden Fläche 44 unberührt und kann gegebenenfalls als Standardteil wiederverwendet werden.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 weist eine Abbildungsvorrichtung 60 auf. Die Abbildungsvorrichtung 60 gemäß Fig. 10 kann gemäß der Abbildungsvorrichtung 60 gemäß Fig. 8 ausgeführt sein. Die
Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 10 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß Fig. 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. In dieser vorteilhaften Ausführung weist die Projektionsvorrichtung 22 weiterhin eine Lichterzeugungsvorrichtung 84, insbesondere ein Leuchtelement 84 und/oder einen Projektor, zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung der bildgenerierenden Fläche 44 auf.
Die Lichtstrahlen 28 der Lichterzeugungsvorrichtung 84 werden in Richtung der bildgenerierenden Fläche 44 ausgesendet, wodurch auf der bildgenerierenden Fläche eine Bilddarstellung generierbar ist bzw. generiert wird. Die Bilddarstellung bzw. die Lichtstrahlen 28 werden weiterhin in Richtung des optischen Elements 32 geleitet und an dem optischen Element 32 reflektiert und/oder abgelenkt. Die Bilddarstellung bzw. die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung werden von dem optischen Element 32 derart abgelenkt, dass die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung durch die Abdeckung 54 hindurch in Richtung einer Windschutzscheibe 34 eines Fahrzeugs gelenkt werden. Alternativ können die Lichtstrahlen 28 auch in Richtung eines Combiners in einer Instrumententafel eines Fahrzeugs gelenkt werden. In einer Weiterentwicklung können zwischen Windschutzscheibe 34 und Abdeckung 54 weitere optische Elemente angeordnet sein.
Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und zum Umlenken einer Bilddarstellung verwendet werden. Weiterhin kann die auf der bildgenerierenden Fläche 44 erzeugte Bilddarstellung mittels des optischen Elements 32 von der bildgenerierenden Fläche 44 über das optische Element 32 durch die Abdeckung 54 hindurch von dem Innenbereich 74 aus der Abbildungsvorrichtung 60 heraus gelenkt werden. Die Abbildungsvorrichtung 60 kann insbesondere weiterhin in einer Projektionsvorrichtung und/oder in einem Head-up-Display verwendet werden.
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 90 zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das Verfahren 90 zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung weist insbesondere die folgenden Schritte auf. In einem ersten Schritt 91 wird ein optisches Element bereitgestellt. In einem zweiten Schritt 92 wird eine bildgenerierende Fläche zum Erzeugen einer Bilddarstellung bereitgestellt. In einem dritten Schritt 93 wird eine Abdeckung bereitgestellt, wobei die Abdeckung zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist. In einem vierten Schritt 94 wird ein Gehäuse bereitgestellt.
In einem fünften Schritt 95 wird das optische Element an dem Gehäuse angeordnet. In einem sechsten Schritt 96 wird die bildgenerierende Fläche in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet. In einem siebten Schritt 97 wird die Abdeckung in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet. Die bildgenerierende Fläche und die Abdeckung werden derart in einer jeweiligen Öffnung des Gehäuses angeordnet, dass die bildgenerierende Fläche, die Abdeckung und das Gehäuse einen zu einer Umgebung der Abbildungsvorrichtung hin geschlossenen Innenbereich der
Abbildungsvorrichtung von der Umgebung abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element an dem Gehäuse angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements in den Innenbereich der Abbildungsvorrichtung gerichtet ist. Die Montage der bildgenerierenden Fläche als abschließendes Element der abbildenden Baugruppe ermöglicht aufgrund der direkten Montage ein engeres Verschließen und damit einen geringer zu erwartenden Staubeintrag in der
Abbildungsbaugruppe.

Claims

Ansprüche
1. Abbildungsvorrichtung (60), für eine Projektionsvorrichtung (22),
mit mindestens einem optischen Element (32) zum Umlenken der Bilddarstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsvorrichtung (60) eine bildgenerierende Fläche (44) zum Erzeugen einer Bilddarstellung, eine Abdeckung (54) und ein Gehäuse (62) aufweist, dass die Abdeckung (54) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist, dass die bildgenerierende Fläche (44) und die Abdeckung (54) derart in einer jeweiligen Öffnung (68, 70) des Gehäuses (62) angeordnet sind, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54) und das Gehäuse (62) einen zu einer Umgebung (72) der Abbildungsvorrichtung (60) hin geschlossenen Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element (32) an dem Gehäuse (62) angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements (32) in den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) gerichtet ist.
2. Abbildungsvorrichtung (60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (32) derart in einer jeweiligen Öffnung (78) des Gehäuses (62) angeordnet ist, dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54), das Gehäuse (62) und das mindestens eine optische Element (32) den Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen.
3. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der bildgenerierenden Fläche (44) erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements (32) von der bildgenerierenden Fläche (44) über das mindestens eine optische Element (32) durch die Abdeckung (54) hindurch von dem Innenbereich (74) aus der Abbildungsvorrichtung (60) heraus lenkbar ist.
4. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Position der bildgenerierenden Fläche (44) in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element (32) variabel einstellbar ist.
5. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Position der bildgenerierenden Fläche (44) in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element (32) in einer Richtung eines Freiheitsgrades variabel einstellbar ist.
6. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Position der bildgenerierenden Fläche (44) in Bezug zu dem mindestens einen optischen Element (32) in einer Richtung von zwei Freiheitsgraden variabel einstellbar ist.
7. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die bildgenerierende Fläche (44) als ein Display, insbesondere als ein LCD-Display, ausgebildet ist.
8. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die bildgenerierende Fläche (44) als eine Streufläche ausgebildet ist.
9. Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die bildgenerierende Fläche (44) als ein Hologramm ausgebildet ist.
10. Projektionsvorrichtung (22) mit einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Projektionsvorrichtung (22) weiterhin eine Lichterzeugungsvorrichtung (84), insbesondere ein Leuchtelement (84) und/oder einen Projektor (84), aufweist zum
Aussenden von Lichtstrahlen (28) in Richtung der bildgenerierenden Fläche (44).
11. Head-up-Display, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 10.
12. Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der
vorherigen Ansprüche 1 bis 9, insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen und zum Umlenken einer Bilddarstellung.
13. Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (60) nach Anspruch 12, wobei die auf der bildgenerierenden Fläche (44) erzeugte Bilddarstellung mittels des mindestens einen optischen Elements (32) von der bildgenerierenden Fläche (44) über das mindestens eine optische Element (32) durch die Abdeckung (54) hindurch von dem Innenbereich (74) aus der Abbildungsvorrichtung (60) heraus gelenkt wird.
14. Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der
vorherigen Ansprüche 12 bis 13 in einer Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 10 und/oder in einem Head-up-Display nach Anspruch 11.
15. Verfahren (90) zum Herstellen einer Abbildungsvorrichtung (60) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9, mit den folgenden Schritten, Bereitstellen eines optischen Elements (32),
Bereitstellen einer bildgenerierenden Fläche (44) zum Erzeugen einer Bilddarstellung,
Bereitstellen einer Abdeckung (54), wobei die Abdeckung (54) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist, Bereitstellen eines Gehäuses (62),
Anordnen des eines optischen Elements (32) an dem Gehäuse (62), Anordnen der bildgenerierenden Fläche (44) in einer jeweiligen Öffnung (68) des Gehäuses (62),
Anordnen der Abdeckung (54) in einer jeweiligen Öffnung (70) des Gehäuses (62) derart,
dass die bildgenerierende Fläche (44), die Abdeckung (54) und das
Gehäuse (62) einen zu einer Umgebung (72) der Abbildungsvorrichtung (60) hin geschlossenen Innenbereich (74) der Abbildungsvorrichtung (60) von der Umgebung (72) abgrenzen und dass das mindestens eine optische Element (32) an dem Gehäuse (62) angeordnet ist, sodass eine optische Fläche des optischen Elements (32) in den Innenbereich
(74) der Abbildungsvorrichtung (60) gerichtet ist.
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