WO2022101264A1 - Anzeigesystem zur anzeige eines bildes in einem innenraum eines kraftfahrzeuges sowie hiermit ausgestattetes kraftfahrzeug - Google Patents

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Definitions

  • Display system for displaying an image in an interior of a motor vehicle and motor vehicle equipped therewith
  • the invention relates to a display system for displaying an image in an interior according to claim 1 and a motor vehicle equipped therewith according to claim 6.
  • Information relevant to driving is, in particular, information about navigation, range or speed of the motor vehicle, etc.
  • Information that is not relevant to driving is, in particular, information about entertainment, for example videos, cover art, etc.
  • the information mentioned is displayed by means of commonly known display systems, which are equipped with liquid crystal displays or LC displays or light-emitting diodes or LED displays, in particular with organic light-emitting diodes or OLED displays.
  • display systems which are equipped with liquid crystal displays or LC displays or light-emitting diodes or LED displays, in particular with organic light-emitting diodes or OLED displays.
  • the use of such displays is not always satisfactory, since they are associated with high costs and their integration into the interior of a motor vehicle is not always technically possible or, particularly for design reasons, not always desirable.
  • the display system of a vehicle for displaying an image comprises a projection device which is installed in the interior of the vehicle and emits a display light to generate a still or moving image, and a Retroreflective device mounted in the interior and reflecting the display light towards a viewer.
  • the viewer is, for example, a vehicle driver or a passenger who directs his or her gaze to the retroreflective surface.
  • This can be positioned at any suitable location in an interior where a display light from the projection device impinging on the reflecting device is essentially retroreflected in the direction of the viewer. Consequently, a retroreflective surface can be arranged in particular on one, more or all of the following elements over the entire surface or on one or more sections thereof: instrument panel, steering wheel,
  • the projection device is arranged simply and inexpensively in spatial proximity to the elements mentioned, in particular above, next to and/or below them.
  • a projection device on a headrest in particular on its side surface, located in the front of the motor vehicle seat and an associated retroreflective surface on the A pillar, the B pillar and / or the instrument panel and / or a glove compartment cover of the motor vehicle, and/or a projection device on a front or lateral point of the roof liner and an associated retroreflective surface on the instrument panel of the motor vehicle and/or a projection device on a headrest, in particular on its side surface, of a seat located in the front area of the motor vehicle, as well as arranging an associated retroreflective surface on a rear seat bench located in the rear area of the motor vehicle, in particular on an armrest or headrest arranged thereon.
  • catadioptric elements ie specular and refractive elements
  • the appearing display light becomes narrow beamed back to the projection device.
  • a large number of very small catadioptric parts eg semi-mirrored glass spheres or mirrored prisms, embedded in a carrier material are provided in the retroreflective device.
  • the carrier material can be in solid or pasty form, so that the retroreflective device can be provided in particular as a reflective foil, reflective fabric or reflective paint. Due to the retroreflection, high luminance levels can be generated in an advantageous manner, which is advantageous especially in bright light outside the vehicle.
  • the reflection value R' denotes the measure of the reflection behavior of an object, a reflection value R' (cd/lx m 2 ) related to an area of 1m 2 .
  • the retroreflection value is significantly dependent on the angle of incidence and the angle of observation.
  • the retroreflection value decreases as the angle of incidence increases, that is to say an angle between a normal vector of a reflecting surface of the reflecting device and the partial beam of rays of the projection device impinging on this surface.
  • the degree of reduction varies with different retroreflective materials, so that a distinction is made between wide-angle products, which allow a high degree of deflection between the normal vector and the light source and the partial beam of rays impinging on the surface, and acute-angled products, which only display their retroreflective properties at small angles of incidence unfold.
  • the retroreflection value decreases with an increasing observation angle, ie an angle between the partial beam of rays impinging on the surface of the reflecting device and the partial beam of rays reflected by the reflecting device.
  • the viewing angle will always remain relatively small, i.e. substantially between zero and 20 degrees.
  • other observation angles can also be provided according to the invention.
  • the retro-reflecting device is a device in which a partial beam of the display light of the projection device that strikes the reflecting device is not ideally reflected back into itself, i.e. ideally retroreflected, but there is a deviation between an incident and a reflected partial beam of this kind that is an angle between optical axes of incident and reflected sub-beams is not equal to zero degrees, preferably 20 degrees, 10 degrees or 5 degrees, and/or between the optical axes of the impinging and reflected sub-beams there is a distance which may vary with a height above the reflecting device and is not equal to zero.
  • Deviations of this type result on the one hand from a fundamentally existing distance between the optical axes of the incident and reflected partial beams of rays if the incident partial beam of rays does not traverse a retroreflective sphere or a retroreflective prism in a center of the sphere or impinges in a center of the prism.
  • the areal density of the retroreflection bodies in the form of spheres and/or prisms and the retroreflection property can be set in the form of a retroreflection value. Since the observer, for example the driver of the vehicle, cannot always assume the same eye position in the vehicle, a variable observation angle in relation to the projected image of the image generated by the projection device is advantageous.
  • the reflecting device can also be designed simply and inexpensively, for example as a retro-reflection film, which is attached, in particular glued, to one of the previously disclosed elements located in the interior.
  • the display system according to the invention can be integrated into the vehicle at low cost and with little weight.
  • there is also a low susceptibility to scattered light from sunlight because sunlight hitting the reflecting device is essentially retroreflected, i.e. reflected in the direction of the windshield, so that the vehicle driver or a passenger sees reflected light from the reflecting device Sunlight is not dazzled or only to a reasonable extent. Due to the essentially retro-reflected display light, the display area of the image is specified by an aperture, i.e.
  • the projection device is advantageously arranged relative to a substantially planar reflecting surface of the reflecting device such that the display light of the projection device impinging on the reflecting surface impinges on the reflecting surface substantially parallel to the normal vector of the reflecting surface. In this way, a high and/or maximum reflection value of the reflecting surface is achieved.
  • An optical axis of the projection device preferably runs essentially parallel to the normal vector of the essentially planar surface of the reflecting device, in particular vertically. In this way, imaging properties of the reflecting device can be used optimally, which leads to a high or maximum quality of the imaging. Other angles greater than zero degrees between the optical axis of the projection device and the normal vector of the essentially planar surface of the reflecting device are advantageously also possible.
  • a partial beam of the display light reflected by the reflecting device has an intensity up to an angle of no more than 20 degrees, preferably 15 degrees, particularly preferably 10 degrees, to a partial beam of the display light of the projection device impinging on the reflecting device on, which allows the viewer to see the image generated by the projection device.
  • the reflective device is preferably formed from an essentially retroreflective film, in particular a highly reflective film of the 3MTM ScotchliteTM High Gain type.
  • the reflecting device can be provided inexpensively with a high imaging quality and a high retroreflection value. It is advantageous if a camera arranged in the interior of the motor vehicle, in particular on the instrument panel and/or on the windshield of the motor vehicle, is aligned with the viewer in such a way that during operation of the camera, a position of at least one eye of the viewer is away from the camera can be determined.
  • control unit that is set up to interact with the camera and the projection device in such a way that when the position of the viewer's eyes changes due to horizontal and/or vertical rotation of the projection device or an actuator in the projection device, the image generated by the projection device is its position relative to the viewer's eyes is changed.
  • a control therefore takes place in which, depending on the position of the viewer's eyes, the projection device is rotated horizontally and/or vertically in order to change the position of the image in such a way that the image remains in the viewer's field of view. In this way, the viewer can continue to view the stationary or moving image output by the projection device even if his eyes or his head move.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an interior of a motor vehicle according to the invention with a number of display systems according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic three-dimensional representation with cross section and top view of a reflecting device of the display system according to the invention
  • FIG. 3A, 3B schematic side views of a reflecting sphere (FIG. 3A) of the reflecting device of the display system according to the invention shown in FIG. 2 and a reflecting prism (FIG. 3B) of a reflecting device of the display system according to the invention in a further embodiment.
  • a reflecting sphere FIG. 3A
  • FIG. 3B schematic side views of a reflecting prism of a reflecting device of the display system according to the invention in a further embodiment.
  • the same reference symbols are used below for the same elements and elements that have the same effect.
  • Figure 1 shows a schematic side view of an interior 1 of a motor vehicle 5, in which, in a manner known per se, there is an instrument panel 10, a headliner 15, an A-pillar 20, a headrest 25 of a front passenger seat 30, as well as an armrest 35 and a headrest 40 a rear seat bench 45 are located.
  • first projection device 50 - 1 and a second projection device 50 - 2 are arranged on the headrest 15
  • a third projection device 50 - 3 and a fourth projection device 50 - 4 are arranged on the headrest 25 .
  • the first projection device 50-1 emits a first indicator light L1, shown symbolically here, in the direction of a first retroreflective device 55-1 located on the upper side of the instrument panel 10.
  • the first indicator light L1 is reflected on the first retroreflective device 55-1 in the direction of an eye 60-1, shown symbolically here, of a first viewer, not shown here, which is symbolized by the first reflected light R1.
  • the second projection device 50 - 2 emits a second indicator light L2 , shown here symbolically, in the direction of a second retroreflective device 55 - 2 located on the side of the headrest 25 facing the rear bench seat 45 .
  • the second indicator light L2 is reflected on the second retroreflective device 55-2 in the direction of an eye 60-2, shown symbolically here, of a second observer, not shown here, which is symbolized by the second reflected light R2.
  • the third projection device 50 - 3 emits a third indicator light L3 (shown symbolically here) in the direction of a third retroreflective light located on the A pillar 20 facility 55-3 off.
  • the third indicator light L3 is reflected on the third retroreflective device 55-3 in the direction of the eye 60-1, which is symbolized by the third reflected light R3.
  • the fourth projection device 50-4 emits a fourth indicator light L4, shown symbolically here, in the direction of a fourth retroreflective device 55-4 located on the armrest 40.
  • the fourth indicator light L4 is reflected on the fourth retroreflective device 55-4 in the direction of the eye 60-2, which is symbolized by the fourth reflected light R4.
  • two further retroreflective devices 55-5 and 55-6 are provided on the side of instrument panel 10 facing passenger seat 30, and another retroreflective device 55-7 is provided on headliner 15 which but currently no indicator light falls.
  • a camera 65 is arranged in the interior space 1, which is aimed at the eye 60-1 of the observer (not shown) in order to capture this, in particular its position, direction of movement, speed of movement, pupil size and/or the like, as symbolized by the arrow K is symbolized.
  • the camera 65 is operatively connected to a control unit, not shown here for reasons of clarity, such that when there is a change in the position of the eye 60-1 in particular, the first projection device 50-1 and/or the third projection device 50-3 moves in a translatory and/or rotary manner to allow the viewer to view the first reflected light R1 and/or the third reflected light R3 in a desired manner.
  • provision can be made for the projection device(s) 50-1, 50-3 to be moved in whole or in part in order to fulfill the aforementioned purpose.
  • FIG. 2 shows a schematic three-dimensional representation with cross section and top view of a retroreflective device 55, which is symbolic for one, some or all of the illustrated retroreflective devices 55-1 to 55-7, of the display system according to the invention.
  • the retroreflective device 55 may be in the form of a substantially retroreflective sheeting having an adhesive layer 70 applied to a substrate layer 75 which in turn has an embedding layer 80 for embedding and placing reflective spheres 85 thereon.
  • the embedding layer 80 has recesses with a reflective layer 90, the reflective balls 85 being accommodated in the recesses 90, which are arranged for example in a checkerboard pattern or diamond-shaped to one another (not shown here) for an arrangement as close as possible as shown.
  • a substantially transparent layer is arranged on the reflecting spheres 85 in the direction of the normal vector N, which layer either forms part of a substantially transparent surface layer 95 or on which the surface layer 95 is arranged as a further layer.
  • An indicator light L impinging on the retroreflective device 55 and entering a reflective sphere 85 which is symbolic of one, some or all of the indicator lights L1 to L4 shown in Figure 1 or a part thereof, is reflected on a surface of the reflective sphere 85 into the Refracted interior of the reflecting sphere 85, reflected at the reflective layer in the area of the recesses 90 of the embedding layer 80, refracted outwards at an inner surface of the reflecting sphere 85 and compared to the beam of rays or display light L impinging on the retroreflective device 55 as a retroreflected beam of rays R from a surface 100 of retroreflective device 55 towards eye 60-1 or 60-2 (not shown here).
  • FIG. 3A shows a schematic side view of the embedded reflective sphere 85 shown in FIG. 2 of the display system according to the invention.
  • Half of the reflecting sphere 85 is embedded in the embedding layer 80, the recess with its reflective layer 90 being arranged between an embedded outer side of the reflective sphere 85 and the embedding layer 80, which rests against the embedded outer side of the reflective sphere 85.
  • the embedding layer 80 itself is arranged on the substrate layer 75, which in turn is applied to the adhesive layer 70 for mounting on one of the aforementioned components of the interior 1, for example on the instrument panel 10.
  • the bundle of rays L incident on the reflecting sphere 85 is reflected in the reverse direction as the bundle of rays R emerging from the reflecting sphere 85, there being a distance d1 between the bundles of rays L and R.
  • the distance d1 is reduced to zero only in the case where the bundle of rays L impinging on the reflecting sphere 85 traverses a center point of the reflecting sphere 85 . Smaller distances between incoming and exiting beams of rays L and R can be seen in the beam paths with incoming beams of rays L′ and exiting beams of rays R′ and incoming beams of rays L” and exiting beams of rays R”.
  • the bundle of rays L and R impinging on the reflecting sphere 85 impinges at an angle to the normal vector N of the retroreflective device 55, which deviates significantly from perpendicular irradiation.
  • the angle of incidence to the normal vector can be 25 degrees, so that the projection devices 50 - 1 to 50 - 4 can be positioned with angles of incidence of up to 25 degrees to the normal vector N.
  • the retro-reflecting device 55 no longer has reflecting spheres 85, but rather reflecting prisms 105, one of which is shown in a schematic side view corresponding to the form of representation selected in FIG. 3A.
  • a reflective layer 110 is in turn applied to the embedding layer 80 , the embedding layer 80 being arranged on the substrate layer 75 which in turn is arranged on the adhesive layer 70 for mounting on the instrument panel 10 .
  • the reflecting prism 105 is formed in the side view by two mutually substantially perpendicular sides of the reflecting layer 110, so that the partial beam L radiated onto the prism 105 at an angle not equal to zero degrees is reflected as a partial beam R.
  • a beam path results in which light incident on one side of the reflective layer 110 of the prism 105 in the form of the partial beam bundle L" is reflected in the form of the partial beam bundle R" , which is then reflected at the is reflected on the other side of the reflecting layer 110 and emerges from the prism 105 as the exiting partial beam bundle R′′′.
  • a distance between the incoming partial beam bundles L′′ and the exiting partial beam bundles R′′′ turns out to be smaller than is the case with irradiation parallel to the normal vector N according to the incoming beam bundle L.
  • the prism 105 would be formed by three planar reflecting areas of the reflecting layer 110 .
  • Each of the retroreflective devices 55-1 to 55-7 shown in FIGS. 1 to 3 is designed as a film and can therefore be fastened easily and securely in the interior 1 of the motor vehicle 5.
  • Each of the retroreflective devices 55-1 to 55-7, some of them or all of them can be designed with the same or different balls 85 and/or prisms 105.

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Abstract

Zum Zwecke einer vereinfachten Anzeige eines stehenden oder bewegten Bildes im Innenraum (1) eines Kraftfahrzeuges (5) sind ein Anzeigesystem mit einer Projektionseinrichtung (50-1, 50-2, 50-3, 50-4), die eingerichtet ist, in dem Innenraum (1) angeordnet zu werden und ein Anzeigelicht (L, L', L", L1, L2, L3, L4) auszusenden, um ein Bild zu erzeugen, und eine retroreflektierende Einrichtung (55, 55-1, 55-2, 55-3, 55-4, 55-5, 55-6, 55-7) vorgesehen, die eingerichtet ist, in dem Innenraum (1) angeordnet zu werden und das Anzeigelicht (L, L', L", L1, L2, L3, L4) in Richtung eines Betrachters (60-1, 60-2) zu reflektieren.

Description

Anzeigesystem zur Anzeige eines Bildes in einem Innenraum eines Kraftfahrzeuges sowie hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Anzeigesystem zur Anzeige eines Bildes in einem Innenraum gemäß Anspruch 1 sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6.
Mehr und mehr besteht der Wunsch, einem in einem Kraftfahrzeug befindlichen Fahrzeuginsassen fahrrelevante Informationen oder nicht fahrrelevante Informationen repräsentierende Bilder anzuzeigen. Fahrrelevante Informationen sind insbesondere Informationen zu einer Navigation, Reichweite oder Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges etc.. Nicht fahrrelevante Informationen sind insbesondere Informationen zu einer Unterhaltung, beispielsweise Videos, Cover Arts etc.. Eine Anzeige der genannten Informationen erfolgt vermittels landläufig bekannter Anzeigesysteme, die mit Flüssigkristallanzeigen bzw. LC- Displays oder Leuchtdioden bzw. LED-Displays, insbesondere mit organischen Leuchtdioden bzw. OLED-Displays, ausgebildet sind. Allerdings ist der Einsatz solcher Displays nicht in jedem Fall befriedigend, da mit diesen hohe Kosten verbunden sind und deren Integration in einem Innenraum eines Kraftfahrzeuges technisch nicht immer möglich oder, insbesondere aus Designgründen, nicht immer wünschenswert ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigesystem zur Anzeige eines Bildes in einem Kraftfahrzeug mit alternativen Mitteln anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Anzeigesystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines Bildes umfasst eine Projektionseinrichtung, die in dem Innenraum des Kraftfahrzeuges angebracht ist und ein Anzeigelicht aussendet, um ein stehendes oder bewegtes Bild zu erzeugen, sowie eine retroreflektierende Einrichtung, die in dem Innenraum angebracht ist und das Anzeigelicht in Richtung eines Betrachters reflektiert.
Der Betrachter ist beispielsweise ein Fahrzeuglenker oder ein Beifahrer, der seinen Blick auf die retroreflektierende Oberfläche wendet. Diese kann an jeder geeigneten Stelle eines Innenraumes positioniert sein, bei der ein auf der reflektierenden Einrichtung auftreffendes Anzeigelicht der Projektionseinrichtung in Richtung des Betrachters im Wesentlichen retroreflektiert wird. Mithin kann eine retroreflektierende Oberfläche insbesondere an einem, mehreren oder allen der folgenden Elemente vollflächig oder an einem oder mehreren Abschnitten derselben angeordnet sein: Instrumententafel, Lenkrad,
Handschuhfachabdeckung, Sonnenblende, Dachhimmel, A-Säule, B-Säule, C-Säule, D- Säule, Seitenverkleidung, Seitenablage, Armauflage, Mittelkonsole, Kopfstütze, Sitzrückenlehne, Sitzseitenwange, Boden, Durchsichtsfläche oder Hutablage. In Abhängigkeit einer solchen gewünschten Anbringungsposition wird die Projektionseinrichtung einfach und kostengünstig in räumlicher Nähe zu den genannten Elementen, insbesondere oberhalb, neben und/oder unterhalb derselben, angeordnet. So ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine Projektionseinrichtung an einer Kopfstütze, insbesondere an deren Seitenfläche, eines im Frontbereich des Kraftfahrzeuges befindlichen Sitzes sowie eine zugeordnete retroreflektierende Oberfläche an der A-Säule, der B-Säule und/oder der Instrumententafel und/oder einer Handschuhfachabdeckung des Kraftfahrzeuges, und/oder eine Projektionseinrichtung an einer frontseitigen vorderen oder seitlichen Stelle des Dachhimmels sowie eine zugeordnete retroreflektierende Oberfläche an der Instrumententafel des Kraftfahrzeuges und/oder eine Projektionseinrichtung an einer Kopfstütze, insbesondere an deren Seitenfläche, eines im Fronbereiches des Kraftfahrzeuges befindlichen Sitzes sowie eine zugeordnete retroreflektierende Oberfläche an einer im Fondbereich des Kraftfahrzeuges befindlichen Rücksitzbank, insbesondere einer an dieser angeordneten Armauflage oder Kopfstütze, anzuordnen.
Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen retroreflektierenden Einrichtung kehren katadioptrische Elemente, also spiegelnde und brechende Elemente, das eintreffende Anzeigelicht um und senden es in eine zu einer Richtung des eintreffenden Anzeigelichtes umgekehrte Richtung zurück. Bei der Retroreflexion wird das auftretende Anzeigelicht eng gebündelt zu der Projektionseinrichtung zurückgestrahlt. Zu diesem Zweck ist in der retroreflektierenden Einrichtung eine großen Anzahl sehr kleiner, in einem Trägermaterial eingebetteter katadioptrischer Teile, z.B. halbverspiegelte Glaskugeln oder verspiegelte Prismen, vorgesehen. Das Trägermaterial kann in fester oder pastöser Form ausgebildet sein, so dass die retroreflektierende Einrichtung insbesondere als Reflexfolie, Reflexgewebe oder Reflexfarbe vorgesehen sein kann. Durch die Retroreflexion können in vorteilhafter Weise hohe Leuchtdichten erzeugt werden, die gerade bei hellem Licht außerhalb des Fahrzeugs von Vorteil sind.
Der Rückstrahlwert R‘ bezeichnet das Maß des Rückstrahlverhaltens eines Objektes einen auf 1m2 Fläche bezogenen Rückstrahlwert R‘ (cd/lx m2). Der Rückstrahlwert ist signifikant abhängig vom Anleuchtungswinkel und dem Beobachtungswinkel. Der Rückstrahlwert nimmt mit wachsendem Anleuchtungswinkel ab, also einem Winkel zwischen einem Normalenvektor einer reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Einrichtung und dem auf dieser Oberfläche auftreffenden Teilstrahlbündel der Projektionseinrichtung. Der Grad der Abnahme ist bei verschiedenen retroreflektierenden Materialien unterschiedlich, so dass man zwischen weitwinkligen Produkten, die eine hohe Verwinkelung zwischen dem Normalenvektor und dem Lichtquelle und dem auf der Oberfläche auftreffenden Teilstrahlbündel zulassen, und spitzwinkligen Produkten unterscheidet, die ihre retroreflektierenden Eigenschaften nur bei kleinen Anleuchtungswinkeln entfalten. Der Rückstrahlwert nimmt mit wachsendem Beobachtungswinkel ab, also einem Winkel zwischen dem auf der Oberfläche der reflektierenden Einrichtung auftreffenden Teilstrahlbündel und dem von der reflektierenden Einrichtung reflektierten Teilstrahlbündel. In der Anwendung retroreflektierender Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass der Beobachtungswinkel immer relativ klein bleibt, also im Wesentlichen zwischen null und 20 Grad. Es sei jedoch angemerkt, dass erfindungsgemäß auch andere Beobachtungswinkel vorgesehen sein können.
Mithin handelt es sich bei der retroreflektierenden Einrichtung um eine Einrichtung, bei der ein auf der reflektierenden Einrichtung auftreffendes Teilstrahlbündel des Anzeigelichtes der Projektionseinrichtung nicht ideal in sich zurückreflektiert, also ideal retroreflektiert, wird, sondern es eine Abweichung zwischen einem auftreffenden und einem reflektiertem Teilstrahlbündel derart gibt, dass ein Winkel zwischen optischen Achsen der auftreffenden und reflektierten Teilstrahlbündel ungleich null Grad beträgt, bevorzugt 20 Grad, 10 Grad oder 5 Grad, und/oder zwischen den optischen Achsen der auftreffenden und reflektierten Teilstrahlbündel ein ggf. mit einer Höhe über der reflektierenden Einrichtung variierender Abstand ungleich null vorliegt. Abweichungen dieser Art ergeben sich zum einen aus einem prinzipiell vorliegenden Abstand zwischen den optischen Achsen der auftreffenden und reflektierten Teilstrahlbündel, wenn das auftreffende Teilstrahlbündel eine retroreflektierende Kugel oder ein retroreflektierendes Prisma nicht in einem Mittelpunkt der Kugel durchquert oder in einem Zentrum des Prismas auftrifft.
Für die bildgebende Anwendung in dem erfindungsgemäßen Anzeigesystem können die Flächendichte der Retroreflexionskörper in Form von Kugeln und/oder Prismen und die Retroreflexionseigenschaft in Form eines Rückstrahlwertes eingestellt werden. Da der Betrachter, beispielsweise der Fahrzeuglenker, im Fahrzeug nicht immer die gleiche Augenposition einnehmen kann, ist ein variabler Beobachtungswinkel in Bezug auf das projizierte Bild des von der Projektionseinrichtung erzeugten Bildes von Vorteil.
Die reflektierende Einrichtung kann ebenfalls einfach und kostengünstig beispielsweise als Retroreflexionsfolie ausgebildet sein, die an einem der zuvor offenbarten, im Innenraum befindlichen Elementen angebracht, insbesondere geklebt, wird. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Anzeigesystem kostengünstig und mit geringem Gewicht in das Fahrzeug integriert werden. Neben der einfachen Montage und Integration in das Fahrzeug ist zudem eine geringe Streulichtanfälligkeit durch Sonnenlicht gegeben, weil auf der reflektierenden Einrichtung auftreffendes Sonnenlicht im Wesentlichen retroreflektiert, also in Richtung der Windschutzscheibe reflektiert wird, so dass der Fahrzeuglenker oder ein Beifahrer durch von der reflektierenden Einrichtung reflektiertes Sonnenlicht nicht oder nur in vertretbarem Umfang geblendet wird. Durch das im Wesentlichen retroreflektierte Anzeigelicht ist der Anzeigebereich des Bildes durch eine Apertur, also eine freie Öffnung oder deren Durchmesser, durch die Lichtstrahlen ausgesendet werden, der Projektionseinrichtung vorgegeben, so dass sich eine eindeutige Abstrahlungsrichtung oder zumindest ein eindeutiger Abstrahlrichtungswinkelbereich in Bezug auf nur einen Insassen im Fahrzeug, beispielsweise den Fahrzeuglenker, ergibt. Die Projektionseinrichtung ist in vorteilhafter Weise derart zu einer im Wesentlichen ebenen reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Einrichtung angeordnet, dass das auf die reflektierende Oberfläche auftreffende Anzeigelicht der Projektionseinrichtung im Wesentlichen parallel zu dem Normalenvektor der reflektierenden Oberfläche auf der reflektierenden Oberfläche auftrifft. Auf diese Weise wird ein hoher und/oder maximaler Rückstrahlwert der reflektierenden Oberfläche erreicht.
Bevorzugt verläuft eine optische Achse der Projektionseinrichtung im Wesentlichen parallel zu dem Normalenvektor der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der reflektierenden Einrichtung, insbesondere vertikal. So können Abbildungseigenschaften der reflektierenden Einrichtung optimal genutzt werden, was zu einer hohen oder maximalen Qualität der Abbildung führt. Andere Winkel größer null Grad zwischen der optischen Achse der Projektionseinrichtung und dem Normalenvektor der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der reflektierenden Einrichtung sind in vorteilhafter weise ebenfalls möglich.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist ein Teilstrahlbündel des durch die reflektierende Einrichtung reflektierten Anzeigelichtes bis zu einem Winkel von nicht mehr als 20 Grad, bevorzugt 15 Grad, besonders bevorzugt 10 Grad, zu einem Teilstrahlbündel des auf die reflektierende Einrichtung auftreffenden Anzeigelichtes der Projektionseinrichtung eine Intensität auf, die es dem Betrachter ermöglicht, das von der Projektionseinrichtung erzeugte Bildes zu sehen.
Bevorzugt ist die reflektierende Einrichtung aus einer im Wesentlichen retroreflektierenden Folie, insbesondere eine Hochreflexfolie des Typs 3M™ Scotchlite™ High Gain, gebildet. So kann bei einer hohen Abbildungsqualität und einem hohen Rückstrahlwert die reflektierende Einrichtung kostengünstig bereitgestellt werden. Es ist von Vorteil, wenn eine in dem Innenraum des Kraftfahrzeuges, insbesondere auf der Instrumententafel, und/oder an der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges angeordnete Kamera auf den Betrachter so ausgerichtet ist, dass im Betrieb der Kamera eine Position mindestens eines Auges des Betrachters von der Kamera bestimmt werden kann. Eine Regeleinheit ist vorhanden, die eingerichtet ist, mit der Kamera und der Projektionseinrichtung derart zusammenzuwirken, dass bei einer Änderung der Position der Augen des Betrachters durch horizontale und/oder vertikale Drehung der Projektionseinrichtung oder eines Aktuators in der Projektionseinrichtung das von der Projektionseinrichtung erzeugte Bild in seiner Position zu den Augen des Betrachters geändert wird. Es findet also eine Regelung statt, bei der in Abhängigkeit von der Position der Augen des Betrachters die Projektionseinrichtung horizontal und/oder vertikal gedreht wird, um die Position des Bildes so zu ändern, dass das Bild im Sichtfeld des Betrachters verbleibt. So kann der Betrachter auch bei Bewegungen seiner Augen oder seines Kopfes weiterhin das von der Projektionseinrichtung ausgegebene stehende oder bewegte Bild betrachten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden, nicht maßstäblichen Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Innenraumes eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges mit einer Anzahl von erfindungsgemäßen Anzeigesystemen,
Figur 2 eine schematische räumliche Darstellung mit Querschnitt und Draufsicht einer reflektierenden Einrichtung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems, und
Figuren 3A, 3B schematische Seitenansichten einer reflektierenden Kugel (Fig. 3A) der in Figur 2 dargestellten reflektierenden Einrichtung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems und eines reflektierenden Prismas (Fig. 3B) einer reflektierenden Einrichtung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems in einer weiteren Ausführungsform. Im Folgenden werden, sofern nicht anders angegeben, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Innenraumes 1 eines Kraftfahrzeuges 5, in dem sich in an sich bekannter Weise eine Instrumententafel 10, ein Dachhimmel 15, eine A-Säule 20, eine Kopfstütze 25 eines Beifahrersitzes 30, sowie eine Armauflage 35 und eine Kopfstütze 40 einer Rücksitzbank 45 befinden.
Während an dem Dachhimmel 15 eine erste Projektionseinrichtung 50-1 und an der Kopfstütze eine zweite Projektionseinrichtung 50-2 angeordnet sind, sind an der Kopfstütze 25 eine dritte Projektionseinrichtung 50-3 und eine vierte Projektionseinrichtung 50-4 angeordnet.
Die erste Projektionseinrichtung 50-1 sendet ein hier symbolisch dargestelltes erstes Anzeigelicht L1 in Richtung einer ersten, auf der Oberseite der Instrumententafel 10 befindlichen retroreflektierenden Einrichtung 55-1 aus. Das erste Anzeigelicht L1 wird auf der ersten retroreflektierenden Einrichtung 55-1 in Richtung eines hier symbolisch dargestellten Auges 60-1 eines hier nicht weiter dargestellten ersten Betrachters reflektiert, was durch das erste reflektierte Licht R1 symbolisiert ist.
Die zweite Projektionseinrichtung 50-2 sendet ein hier symbolisch dargestelltes zweites Anzeigelicht L2 in Richtung einer zweiten, auf der der Rücksitzbank 45 zugewandten Seite der Kopfstütze 25 befindlichen, retroreflektierenden Einrichtung 55-2 aus. Das zweite Anzeigelicht L2 wird auf der zweiten retroreflektierenden Einrichtung 55-2 in Richtung eines hier symbolisch dargestellten Auges 60-2 eines hier nicht weiter dargestellten zweiten Betrachters reflektiert, was durch das zweite reflektierte Licht R2 symbolisiert ist.
Die dritte Projektionseinrichtung 50-3 sendet ein hier symbolisch dargestelltes drittes Anzeigelicht L3 in Richtung einer dritten, auf der A-Säule 20 befindlichen retroreflektierenden Einrichtung 55-3 aus. Das dritte Anzeigelicht L3 wird auf der dritten retroreflektierenden Einrichtung 55-3 in Richtung des Auges 60-1 reflektiert, was durch das dritte reflektierte Licht R3 symbolisiert ist.
Die vierte Projektionseinrichtung 50-4 sendet ein hier symbolisch dargestelltes viertes Anzeigelicht L4 in Richtung einer vierten, auf der Armauflage 40 befindlichen retroreflektierenden Einrichtung 55-4 aus. Das vierte Anzeigelicht L4 wird auf der vierten retroreflektierenden Einrichtung 55-4 in Richtung des Auges 60-2 reflektiert, was durch das vierte reflektierte Licht R4 symbolisiert ist.
Wie aus der Figur 1 zu erkennen ist, sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel an der dem Beifahrersitz 30 zugewandten Seite der Instrumententafel 10 zwei weitere retroreflektierende Einrichtungen 55-5 bzw. 55-6 sowie an dem Dachhimmel 15 eine weitere retroreflektierende Einrichtung 55-7 vorgesehen, auf die aber derzeit kein Anzeigelicht fällt.
Schließlich ist in dem Innenraum 1 eine Kamera 65 angeordnet, die auf das Auge 60-1 des nicht gezeigten Betrachters ausgerichtet ist, um dieses, insbesondere seine Position, Bewegungsrichtung, Bewegungsgeschwindigkeit, Pupillengröße und/oder dergleichen zu erfassen, wie symbolisch durch den Pfeil K symbolisiert ist. Die Kamera 65 ist mit einer aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht gezeigten Regeleinheit derart wirkverbunden, dass bei einer Änderung insbesondere der Position des Auges 60-1 die erste Projektionseinrichtung 50-1 und/oder die dritte Projektionseinrichtung 50-3 translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden, um dem Betrachter zu ermöglichen, das erste reflektierte Licht R1 und/oder das dritte reflektierte Licht R3 auf gewünschte Art zu sehen. Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, die Projektionseirichtung(en) 50-1 , 50-3 ganz oder teilweise zu bewegen, um den zuvor genannten Zweck zu erfüllen.
In Figur 2 ist eine schematisch räumliche Darstellung mit Querschnitt und Draufsicht einer retroreflektierenden Einrichtung 55, die symbolisch für ein, einige oder alle der in Figur 1 dargestellten retroreflektierenden Einrichtungen 55-1 bis 55-7 steht, des erfindungsgemäßen Anzeigesystems dargestellt. Die retroreflektierende Einrichtung 55 kann in Form einer im Wesentlichen retroreflektierenden Folie mit einer Klebeschicht 70 vorliegen, die auf einer Substratschicht 75 aufgebracht ist, auf der wiederrum eine Einbettungsschicht 80 zum Einbetten und Anordnen von reflektierenden Kugeln 85 aufgebracht ist. Die Einbettungsschicht 80 weist hierzu Ausnehmungen mit einer reflektierenden Schicht 90 auf, wobei in die Ausnehmungen 90 die reflektierenden Kugeln 85 aufgenommen sind, die für eine möglichst nahe Anordnung wie dargestellt beispielsweise in einem Schachbrettmuster oder rautenförmig zueinander (hier nicht gezeigt) angeordnet sind. In Richtung des Normalenvektors N ist auf den reflektierenden Kugeln 85 eine im Wesentlichen transparente Schicht angeordnet, die entweder einen Teil einer im Wesentlichen transparenten Oberflächenschicht 95 bildet oder auf der die Oberflächenschicht 95 als weitere Schicht angeordnet ist. Ein auf die retroreflektierende Einrichtung 55 auftreffendes und in eine reflektierende Kugel 85 eintretendes Anzeigelicht L, das symbolisch für ein, einige oder alle der in Figur 1 dargestellten Anzeigelichter L1 bis L4 oder einem Teil derselben steht, wird an einer Oberfläche der reflektierenden Kugel 85 in das Innere der reflektierenden Kugel 85 gebrochen, an der reflektierenden Schicht im Bereich der Ausnehmungen 90 der Einbettungsschicht 80 reflektiert, an einer inneren Oberfläche der reflektierenden Kugel 85 nach außen gebrochen und gegenüber dem auf der retroreflektierenden Einrichtung 55 eintreffenden Strahlenbündel bzw. Anzeigelicht L als retroreflektiertes Strahlenbündel R von einer Oberfläche 100 der retroreflektierenden Einrichtung 55 in Richtung Auge 60-1 bzw. 60-2 (hier nicht abgebildet) geleitet.
In Figur 3A ist eine schematische Seitenansicht der in Figur 2 dargestellten eingebetteten reflektierenden Kugel 85 des erfindungsgemäßen Anzeigesystems gezeigt. Die reflektierende Kugel 85 ist hälftig eingebettet in die Einbettungsschicht 80, wobei zwischen einer eingebetteten Außenseite der reflektierenden Kugel 85 und der Einbettungsschicht 80 die Ausnehmung mit ihrer reflektierenden Schicht 90 angeordnet ist, die an der eingebetteten Außenseite der reflektierenden Kugel 85 anliegt. Die Einbettungsschicht 80 selbst ist auf der Substratschicht 75 angeordnet, die ihrerseits an der Klebeschicht 70 zur Montage an einem der zuvor genannten Bauteile des Innenraumes 1 , beispielsweise auf der Instrumententafel 10, aufgebracht ist. Das auf die reflektierende Kugel 85 auftreffende Strahlenbündel L wird in umgekehrter Richtung als aus der reflektierenden Kugel 85 austretendes Strahlenbündel R reflektiert, wobei zwischen den Strahlenbündeln L und R ein Abstand d1 besteht. Der Abstand d1 ist lediglich für den Fall auf null reduziert, für den das auf die reflektierende Kugel 85 auftreffente Strahlenbündel L einen Mittelpunkt der reflektierenden Kugel 85 durchquert. Kleinere Abstände zwischen ein- und austretenden Strahlenbündeln L bzw. R sind bei den Strahlengängen mit eintreffenden Strahlenbündeln L’ und austretenden Strahlenbündel R’ und eintreffenden Strahlenbündel L” und austretenden Strahlenbündel R” zu erkennen. Das auf die reflektierende Kugel 85 auftreffende Strahlenbündel L und R trifft mit einem Winkel zu dem Normalenvektor N der retroreflektierenden Einrichtung 55 auf, der deutlich von einer senkrechten Einstrahlung abweicht. So kann der Einstrahlwinkel zum Normalenvektor durchaus 25 Grad betragen, sodass eine Positionierung der Projektionseinrichtungen 50-1 bis 50-4 mit Einstrahlwinkeln von bis zu 25 Grad zum Normalenvektor N vorgenommen werden kann.
Wie Figur 3B entnommen werden kann sind bei der retroreflektierenden Einrichtung 55 nunmehr keine reflektierenden Kugeln 85 mehr vorgesehen, sondern reflektierende Prismen 105, von denen eines in schematischer Seitenansicht entsprechend der in Figur 3A gewählten Darstellungsform gezeigt ist. Auf die Einbettungsschicht 80 ist wiederrum eine reflektierende Schicht 110 aufgebracht, wobei die Einbettungsschicht 80 auf der Substratschicht 75 angeordnet ist, die ihrerseits auf der Klebeschicht 70 zur Montage auf der Instrumententafel 10 angeordnet ist. Das reflektierende Prisma 105 wird in der Seitenansicht durch zwei zueinander im Wesentlichen senkrecht angeordnete Seiten der reflektierenden Schicht 110 gebildet, sodass das auf das Prisma 105 mit einem Winkel ungleich null Grad eingestrahlte Teilstrahlbündel L als Teilstrahlbündel R reflektiert wird. Es besteht ein Abstand d2 zwischen den Teilstrahlbündeln L, R, der umso größer ist, je weiter das eingestrahlte Teilstrahlbündel L von einer durch die aufeinander senkrecht stehenden Seiten der reflektierenden Schicht 110 gebildeten Kante entfernt eingestrahlt wird. Bei senkrechter Einstrahlung auf eine der beiden Seiten der reflektierenden Schicht 110 wird das eingestrahlte Teilstrahlbündel L’ ohne einen Abstand in das ausgestrahlte Teilstrahlbündel R’ retroreflektiert. Bei schmaleren Winkeln zum Normalenvektor N der retroreflektierenden Einrichtung 55 ergibt sich ein Strahlengang, bei dem auf der einen Seite der reflektierenden Schicht 110 des Prismas 105 eingestrahltes Licht in Form des Teilstrahlbündels L” reflektiert wird in Form des T eilstrahlbündels R” , das dann an der anderen Seite der reflektierenden Schicht 110 reflektiert wird und als austretendes Teilstrahlbündel R’ ” aus dem Prisma 105 austritt. In diesem Fall fällt ein Abstand zwischen eintreffenden Teilstrahlbündel L’ ’ und austretenden Teilstrahlbündel R’” kleiner aus als dies bei zu dem Normalenvektor N paralleler Einstrahlung gemäß dem eintreffenden Strahlenbündel L der Fall ist. In räumlicher Darstellung, d.h. in einer Draufsicht, würde das Prisma 105 durch drei ebene reflektierende Bereiche der reflektierenden Schicht 110 gebildet.
Jede der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten retroreflektierenden Einrichtungen 55-1 bis 55-7 ist als Folie ausgebildet und damit leicht sowie sicher in dem Innenraum 1 des Kraftfahrzeuges 5 befestigbar. Dabei kann jede der retroreflektierenden Einrichtungen 55-1 bis 55-7, einiger derselben oder alle mit gleichen oder unterschiedlichen Kugeln 85 und/oder Prismen 105 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
1 Innenraum
5 Kraftfahrzeug
10 Instrumententafel
15 Dachhimmel
20 A-Säule
25 Kopfstütze
30 Beifahrersitz
35 Armauflage
40 Kopfstütze
45 Rücksitzbank
50-1 erste Projektionseinrichtung 0-2 zweite Projektionseinrichtung 0-3 dritte Projektionseinrichtung 0-4 vierte Projektionseinrichtung 5 Retroreflektierende Einrichtung 5-1 erste retroreflektierende Einrichtung 5-2 zweite retroreflektierende Einrichtung
55-3 dritte retroreflektierende Einrichtung
55-4 vierte retroreflektierende Einrichtung
55-5 retroreflektierende Einrichtung
55-6 retroreflektierende Einrichtung
55-7 retroreflektierende Einrichtung 0-1 Auge 0-2 Auge
65 Kamera
70 Klebeschicht
75 Substratschicht
80 Einbettungsschicht
85 Kugeln
90 Ausnehmungen
95 Oberflächenschicht
100 Oberfläche
105 Prisma
110 reflektierende Schicht
K Beobachtungsaktion
L, L’, L” Anzeigelicht
L1 erstes Anzeigelicht
L2 zweites Anzeigelicht
L3 drittes Anzeigelicht
L4 viertes Anzeigelicht
N Normalenvektor
R, R’, R”, R’” Reflektiertes Licht
R1 erstes reflektiertes Licht
R2 zweites reflektiertes Licht R3 drittes reflektiertes Licht
R4 viertes reflektiertes Licht d1 Abstand d2 Abstand x,y,z Achsen eines kraftfahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978

Claims

PATENTANSPRÜCHE Anzeigesystem zur Anzeige eines Bildes in einem Innenraum (1) eines Kraftfahrzeuges (5), aufweisend: eine Projektionseinrichtung (50-1 , 50-2, 50-3, 50-4), die eingerichtet ist, in dem Innenraum (1) angeordnet zu werden und ein Anzeigelicht (L, L’, L”, L1 , L2, L3, L4) auszusenden, um das Bild zu erzeugen, eine retroreflektierende Einrichtung (55, 55-1 , 55-2, 55-3, 55-4, 55-5, 55-6, 55-7), die eingerichtet ist, in dem Innenraum (1) angeordnet zu werden und das Anzeigelicht (L, L’, L”, L1 , L2, L3, L4) in Richtung eines Betrachters (60-1 , 60-2) zu reflektieren. Anzeigesystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die retroreflektierende Einrichtung (55, 55-1 , 55-2, 55-3, 55-4, 55-5, 55-6, 55-7) eine retroreflektierende Oberfläche aufweist, und die Projektionseinrichtung (50-1 , 50-2, 50- 3, 50-4) derart zu der retroreflektierenden Oberfläche angeordnet ist, dass das auf diese auftreffende Anzeigelicht (L, L’, L”, L1 , L2, L3, L4) im Wesentlichen parallel zu einem Normalenvektor (N) der retroreflektierenden Oberfläche auf der reflektierenden Oberfläche auftrifft. Anzeigesystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilstrahlbündel des durch die retroreflektierende Einrichtung (55, 55-1 , 55-2, 55-3, 55- 4, 55-5, 55-6, 55-7) reflektierten Anzeigelichtes (L, L’ , L”, L1 , L2, L3, L4) bis zu einem Winkel von nicht mehr als 20 Grad, bevorzugt 15 Grad, besonders bevorzugt 10 Grad, zu einem Teilstrahlbündel des auf die reflektierende Einrichtung (55, 55-1 , 55-2, 55-3, 55-4, 55-5, 55-6, 55-7) auftreffenden Anzeigelichtes (L, L’, L”, L1 , L2, L3, L4) der Projektionseinrichtung (50-1 , 50-2, 50-3, 50-4) eine Intensität aufweist, die mindestens derjenigen Intensität entspricht, mit der ein Betrachter das Bild des von der Projektionseinrichtung (50-1 , 50-2, 50-3, 50-4) erzeugten Bildes erkennt. Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Einrichtung (55, 55-1, 55-2, 55-3, 55-4, 55-5, 55-6, 55-7) aus einer retroreflektierenden Folie gebildet ist. Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Innenraum (1) angeordnete Kamera (65) auf den Betrachter so ausgerichtet ist, dass im Betrieb der Kamera (65) eine Position der Augen (60-1 , 60-2) des Betrachters von der Kamera (65) bestimmt werden kann, und eine Regeleinheit vorhanden ist, die eingerichtet ist, mit der Kamera (65) und der Projektionseinrichtung (50-1, 50-2, 50-3, 50-4) so zusammenzuwirken, dass bei einer Änderung der Position der Augen (60-1 , 60-2) des Betrachters durch translatorische und/oder rotatorische Bewegung der Projektionseinrichtung (50-1, 50-2, 50-3, 50-4) oder eines Aktuators in der Projektionseinrichtung (50-1 , 50-2, 50-3, 50-4) das von der Projektionseinrichtung (50-1, 50-2, 50-3, 50-4) erzeugte Bild in seiner Position zu den Augen (60-1, 60-2) geändert wird, um so dem Beobachter bei geänderter Position seiner Augen (60-1 , 60- 2) zu ermöglichen, das von der Projektionseinrichtung (50-1, 50-2, 50-3, 50-4) erzeugte Bild zu sehen. Kraftfahrzeug (5), gekennzeichnet durch mindestens ein Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022110004A1 (de) 2022-04-26 2023-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fortbewegungsmittel und Anordnung zur Unterhaltung eines Insassen eines Fortbewegungsmittels

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002182305A (ja) * 2000-12-13 2002-06-26 Shimadzu Corp 投射型ディスプレイ装置
JP2009300623A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 National Institute Of Information & Communication Technology 表示装置
EP3203316A1 (de) * 2014-04-16 2017-08-09 Commissariat À L'Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives Anzeigesystem eines bildes auf einer windschutzscheibe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2625845B1 (de) 2010-10-04 2021-03-03 Gerard Dirk Smits System und verfahren zur 3d-projektion und erweiterungen davon für interaktivität
JP5817793B2 (ja) 2013-07-02 2015-11-18 株式会社デンソー 車両用の投射型表示装置
JP2015152718A (ja) 2014-02-13 2015-08-24 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP6626069B2 (ja) 2017-11-10 2019-12-25 矢崎総業株式会社 車両用表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002182305A (ja) * 2000-12-13 2002-06-26 Shimadzu Corp 投射型ディスプレイ装置
JP2009300623A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 National Institute Of Information & Communication Technology 表示装置
EP3203316A1 (de) * 2014-04-16 2017-08-09 Commissariat À L'Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives Anzeigesystem eines bildes auf einer windschutzscheibe

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