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DE102009032141A1 - Projektionseinheit für ein Head-Up-Display und Head-Up-Display - Google Patents

Projektionseinheit für ein Head-Up-Display und Head-Up-Display Download PDF

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DE102009032141A1
DE102009032141A1 DE200910032141 DE102009032141A DE102009032141A1 DE 102009032141 A1 DE102009032141 A1 DE 102009032141A1 DE 200910032141 DE200910032141 DE 200910032141 DE 102009032141 A DE102009032141 A DE 102009032141A DE 102009032141 A1 DE102009032141 A1 DE 102009032141A1
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optical element
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display
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Gunnar Franz
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Es wird eine Projektionseinheit (1) für ein Head-Up-Display (H1) bereitgestellt, welche einen Bildgeber (2, 3, 4, 5) und ein dem Bildgeber (2, 3, 4, 5) nachgeschaltetes transmissives optisches Element (7) aufweist. Die Projektionseinheit (1) weist lediglich mindestens ein transmissives, bildänderndes optisches Element (7) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Projektionseinheit für ein Head-Up-Display, aufweisend einen Bildgeber und ein dem Bildgeber nachgeschaltetes transmissives optisches Element sowie ein Head-Up-Display für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Projektionseinheit.
  • DE 10 2005 012 011 A1 offenbart eine Projektionseinheit für ein Head-Up-Display in einem Fahrzeug, bestehend aus einem Bildgeber sowie einem Konkavspiegel und einer als Deckglas dienenden, gewölbten refraktiven Linse, welche in Lichtausbreitungsrichtung nacheinander in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei der Strahlengang auf eine Windschutzscheibe gerichtet ist. Die Projektionseinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel eine konkave Reflexionsfläche hat und die Linse zumindest auf einer der optisch wirksamen Flächen eine Freiformfläche aufweist. Das Head-Up-Display ist in eine Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs eingebaut.
  • Hierbei ist es von Nachteil, dass eine Wölbung des Deckglases das Head-Up-Display im Bauraum nach unten drückt, dieser Bauraum jedoch sehr kritisch wegen anderer Komponenten im Fahrzeug, z. B. der Lenksäule, ist. Die Wölbung des Deckglases schmälert folglich einen effektiv zur Verfügung stehenden Bauraum des Head-Up-Displays und damit eine Bildgröße und einen Einblickwinkelbereich. Durch diese Wölbung entsteht zudem eine Art Schacht unterhalb des Deckglases, welcher schwer zugänglich und damit schlecht reinigbar ist. Zudem wird das Volumen des Head-Up-Displays beeinflusst durch die Bildgröße und den Einblickwinkelbereich sowie eine Vergrößerungswirkung des Head-Up-Displays beeinflusst. Diese Vergrößerungswirkung wird aber ausschließlich durch den Konkavspiegel bewirkt, was zu einem hohen Bauraumbedarf führt. Zudem ist ein Konkavspiegel teuer. Scheint ferner Licht auf eine Instrumententafel, spiegelt sich diese leicht in der Windschutzscheibe. Nur dort, wo das Deckglas des Head-Up-Displays ist, kommt aufgrund der Lichtfallengeometrie des Head-Up-Displays kein Licht zum Fahrer zurück, was dieser als „dunkles Loch” in der Spiegelung wahrnimmt. Besonders bei hellen Instrumententafeln wirkt dies deutlich störend. Der eingesetzte Konkavspiegel ist teuer und kostet wertvollen Bauraum.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Projektionsvorrichtung für ein Head-Up-Display anzugeben, welche kompakt und preiswert ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Projektionseinheit für ein Head-Up-Display vorgeschlagen, aufweisend einen Bildgeber und ein dem Bildgeber nachgeschaltetes transmissives bildänderndes optisches Element. Die Projektionseinheit weist dabei lediglich mindestens ein transmissives bildänderndes optisches Element auf. Die Projektionseinheit weist also kein reflektierendes bildänderndes optisches Element, z. B. einen Reflektor, auf.
  • Unter einem bildändernden optischen Element wird insbesondere ein optisches Element verstanden, welches ein vergrößertes und/oder formgeändertes (z. B. (vor)verzerrtes) Bild erzeugt. Unter einem bildändernden optischen Element wird insbesondere kein optisches Element verstanden, welches lediglich Störeffekte korrigiert oder unterdrückt, wie ein farbseparationskorrigierendes Element, ein Wärmestrahlung filterndes Element, ein eine optische Achse nur versetzendes Element usw..
  • Diese Projektionseinheit weist den Vorteil auf, dass eine Zahl an Bauteilen des Head-Up-Displays verringert und so eine Kostenreduzierung erreicht werden kann. Ferner wird eine Bauraumreduzierung und eine höhere Lage des Lichtaustritts ermöglicht. Auch wird eine verbesserte Vergrößerung bewirkt. Da außerdem kein Schacht entsteht, ist die Zugänglichkeit der Projektionseinheit für eine Reinigung der Deckglaslinse sehr gut. Darüber hinaus wird das Reflexionsbild des Abdeckelements immer Umgebungslicht zurückwerfen, was das „dunkle Loch” verhindert. Allgemein ist die designerische Integration des Head-Up-Displays deutlich besser gestaltbar.
  • Die Projektionseinheit kann ein oder mehrere in Reihe geschaltete transmissive bildändernde und/oder nicht-bildändernde optische Elemente aufweisen.
  • Der Bildgeber kann gemäß einer Ausführung ein hinterleuchtetes Display sein, z. B. ein LCD-Display. Gemäß alternativer Ausgestaltungen kann der Bildgeber auch eine DLP-Einheit, eine LCOS-Einheit, ein Laserprojektor, ein selbstleuchtendes Display (z. B. ein OLED-Display oder ein VFD-Display) usw. sein. Allgemein können sowohl reflektive Displays als auch transmissive Displays verwendet werden.
  • Das bildändernde optische Element kann insbesondere eine linsenartige Funktion aufweisen oder eine Linse sein.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das optische Element ein zumindest bildvergrößerndes optisches Element ist. Dadurch kann auch bei einem Bildgeber mit einer kleinen bildgebenden Oberfläche einem Fahrer ein ausreichend großes Bild angezeigt werden.
  • Es ist zudem eine Weiterbildung, dass das bildändernde optische Element als ein Abdeckelement des Head-Up-Displays vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Projektionseinheit bereitgestellt werden.
  • Es ist dann insbesondere eine Weiterbildung, dass das bildändernde optische Element mittels eines Abdeckrahmens an einer Instrumententafel eines Fahrzeugs befestigt ist. Dies gibt eine einfache und sichere Befestigungsmöglichkeit an der Instrumententafel.
  • Es ist dann eine spezielle Weiterbildung, dass das optische Element zumindest an seiner dem Bildgeber abgewandten Seite eine kratzfeste Beschichtung aufweist. So kann eine Beschädigung des optischen Elements z. B. durch Kratzer vermieden werden.
  • Noch eine Weiterbildung ist es, dass das bildändernde optische Element im Strahlengang direkt hinter dem Bildgeber angeordnet ist. Dabei kann auf weitere optische Elemente zwischen dem Bildgeber und dem transmissiven bildändernden optischen Element verzichtet werden, was eine besonders kompakte und preiswerte Projektionseinheit ermöglicht.
  • Alternativ können im Strahlengang der Projektionseinheit oder des Head-Up-Displays ein oder mehrere transmissive nicht-bildändernde optische Elemente angeordnet sein. So können die nicht-bildändernden optischen Elemente in der Projektionseinheit oder in dem Head-Up-Display vorgesehen sein, wenn eine gemeinsame Anordnung dieser Funktionen auf dem mindestens einen nicht-bildändernden optischen Element nicht, nur sehr aufwändig und/oder nur mit einer Funktionsverschlechterung einhergehend möglich ist.
  • Eine andere Weiterbildung ist es, dass das bildändernde optische Element zur Korrektur von Abbildungseigenschaften einer Projektionsfläche für die Projektionseinheit ausgeformt ist (bildverzerrendes optisches Element). So kann auf eine vergleichsweise komplexe vollständige elektronische Vorverzerrung verzichtet werden, oder diese elektronische Vorverzerrung kann einfacher ausgestaltet sein, z. B. indem die elektronische Vorverzerrung für eine Korrektur statischer Verzerrungen vorgesehen ist, während das bildändernde optische Element dazu eingerichtet ist, dynamische Verzerrungen zu berücksichtigen.
  • Alternativ können ein bildvergrößerndes bildänderndes und ein bildverzerrendes bildänderndes optisches Element hintereinander im Strahlengang der Projektionseinheit angeordnet sein.
  • Allgemein kann der Bildgeber funktional mit einer komplexen oder vereinfachten elektronischen Vorverzerrung gekoppelt sein.
  • Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass das bildändernde optische Element zumindest bereichsweise prismatisch ist. Dadurch wird ein seitlicher Versatz des Bildgebers von einer Einblickachse ermöglicht, so dass die Lage des Bildgebers nicht mehr nur durch die Frontscheibe und die Bildlage definiert ist. Folglich kann die Position des Bildgebers vielseitiger festgelegt werden, wodurch wiederum eine Designfreiheit vergrößert wird.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann ein nicht-bildänderndes optisches Element im Strahlengang der Projektionseinheit des Head-Up-Displays angeordnet sein, welches den seitlichen Versatz des Bildgebers ermöglicht.
  • Es kann eine Weiterbildung sein, dass das optische Element einen seitlichen Versatz des Bildgebers ermöglicht, welcher einer Winkelablenkung von bis zu ca. 5° bis 10° von der Einblickachse entspricht.
  • Die bildversetzende Eigenschaft kann beispielsweise auch durch eine äußere Struktur, z. B. eine diffraktive Struktur, erreicht werden.
  • Auch ist es eine Weiterbildung, dass das bildändernde optische Element eine farbseparationskorrigierende Eigenschaft aufweist. Dazu kann das bildändernde optische Element z. B. zumindest einseitig eine diffraktive Struktur aufweisen. Dadurch können beispielsweise Farbverfälschungen, die sich aufgrund eines Strahlengangs durch das bildändernde optische Element ergeben, z. B. aufgrund einer nicht konstanten Dicke des bildändernden optischen Elements, korrigiert werden.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann ein nicht-bildänderndes optisches Element im Strahlengang der Projektionseinheit des Head-Up-Displays angeordnet sein, welches eine farbseparationskorrigierende Eigenschaft aufweist.
  • Bei einer Verwendung einer Struktur zur Bereitstellung der farbseparationskorrigierende Eigenschaft kann diese Struktur vorteilhafterweise gleichzeitig eine bildversetzende Eigenschaft bereitstellen.
  • Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist das bildändernde optische Element zumindest einseitig entspiegelt. Dadurch können störende Reflexionen unterdrückt werden. Eine Entspiegelung kann beispielsweise mittels eines dielektrischen Schichtsystems erfolgen.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann ein nicht-bildänderndes optisches Element im Strahlengang der Projektionseinheit oder des Head-Up-Displays angeordnet sein, welches eine Antireflexions-Eigenschaft aufweist.
  • Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass das bildändernde optische Element zumindest an seiner dem Bildgeber abgewandten Seite eine kratzfeste Beschichtung aufweist. So kann eine Beschädigung des bildändernden optischen Elements z. B. bei einer Reinigung der Instrumententafel verhindert werden. Die kratzfeste Beschichtung kann beispielsweise ein transparentes Hardcoating umfassen.
  • Alternativ kann das Head-Up-Display ein Abdeckelement zum Schutz der darunter angebrachten Projektionseinheit aufweisen. Das Abdeckelement kann mittels eines Abdeckrahmens an einer Instrumententafel eines Fahrzeugs befestigt sein.
  • Das Abdeckelement kann z. B. kratzfest und/oder wärmereflektierend ausgestaltet sein.
  • Eine Ausgestaltung ist es, dass das bildändernde optische Element zumindest bereichsweise IR-verspiegelt ist. Dadurch kann eine Wärmeeinstrahlung in die Projektionseinheit unterdrückt werden, wodurch ein stabilerer Betrieb ermöglicht wird.
  • Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass das bildändernde optische Element zumindest einen Polfilter aufweist. Auch hierdurch kann eine Wärmeeinstrahlung in die Projektionseinheit unterdrückt werden, wodurch ein stabilerer Betrieb ermöglicht wird. Der Polfilter kann beispielsweise als ein linear polarisierender Filter ausgebildet sein, welcher die in dem virtuellen Bild senkrecht polarisierten Strahlen herausfiltert. Diese in dem virtuellen Bild senkrecht polarisierten Strahlen werden an der Frontscheibe nur gering gespiegelt und tragen zu der Sichtbarkeit des virtuellen Bilds wenig bei. Dieser Filter filtert entsprechend auch den Anteil des Sonnenlichts des in die Projektionseinheit einfallenden Sonnenlichts mit dieser senkrechten Polarisierungsrichtung heraus, ohne das von dem Bildgeber ausgesandte Nutzlicht wesentlich abzuschwächen. In anderen Worten kann ein solcher Polfilter einen erheblichen Teil des auf die Projektionseinheit einfallenden Lichts abschwächen, während das von dem Fahrer wahrgenommene Nutzlicht nicht oder nur unwesentlich gefiltert wird.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann ein nicht-bildänderndes optisches Element im Strahlengang der Projektionseinheit oder des Head-Up-Displays angeordnet sein, welches eine wärmereflektierende oder wärmefilternde Eigenschaft aufweist.
  • Das bildändernde optische Element kann eine Linse sein. Vorzugsweise ist die Linse so ausgebildet, dass eine kleine bildgebende Fläche des Bildgebers in ein großes Bild abgebildet wird. Dazu ist zumindest eine Seite der Linse konvex geformt, z. B. mit einem homogenen Radius oder als eine Freiformfläche.
  • Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass das bildändernde optische Element zumindest teilweise als eine Fresnel-Linse ausgestaltet ist.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Head-Up-Display für ein Kraftfahrzeug, welches eine solche Projektionseinheit aufweist.
  • In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
  • Es zeigen:
  • 1 als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Projektionseinheit eines Head-Up-Displays für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Projektionseinheit eines Head-Up-Displays für ein Kraftfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
  • 3 als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Head-Up-Display mit einer Projektionseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • 1 zeigt eine Projektionseinheit 1 eines Head-Up-Displays H1 für ein Kraftfahrzeug. Die Projektionseinheit 1 weist einen Bildgeber 2 mit einer Lichtquelle 3 zur Hinterleuchtung eines LCD-Displays 4 auf, z. B. nach Art des TFT-Verfahrens. Das LCD-Display 4 stellt somit eine bildgebende Fläche des Bildgebers 2 dar. Alternativ zu einer Hinterleuchtung kann eine Beleuchtung verwendet werden. Die Lichtquelle 3 und das LCD-Display 4 werden mittels einer elektronischen Steuereinheit 5 angesteuert. Die Lichtquelle 3 kann ein oder mehrere Leuchtmittel, z. B. LEDs, aufweisen. Die Leuchtmittel können einfarbig oder mehrfarbig ausgestaltet sein. Von der Lichtquelle 3 ausgestrahltes Licht läuft durch das LCD-Display 4, wobei das LCD-Display 4 bildpunktweise ansteuerbar ist und jeden Bildpunkt lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig schalten kann. Ein Bildpunkt kann in einer Ausgestaltung auch einen oder mehrere Grautöne annehmen. Das LCD-Display 4 kann für einen Durchgang einer oder mehrerer Farben vorgesehen sein. Es können auch Bildgeber 2 verwendet werden, welche für verschiedene Farbkanälen jeweils getrennte Lichtquellen 3 und LCD-Displays 4 aufweisen.
  • Licht, welches das mindestens eine LCD-Display 4 durchlaufen hat, läuft weiter direkt auf eine Linse 7 z. B. aus Glas oder Kunststoff als dem bildändernden optischen Element, die auch als ein Abdeckelement ausgebildet ist. Im Strahlengang zwischen dem LCD-Display 4 und der Linse 7 befinden sich also keine weiteren optischen Elemente. Dies vereinfacht die Projektionseinheit 1 und ermöglicht ihr eine kompakte Bauform.
  • Die Linse 7 ist bildvergrößernd ausgebildet, d. h., dass das von dem Bildgeber 2 erzeugte Bild hinter der Linse 7 vergrößert ist. Genauer gesagt wird das Bild nach Austritt aus der Linse 7 nun vergrößert auf eine Projektionsfläche in Form einer Frontscheibe 8 des Fahrzeugs geworfen. Ein Fahrer F blickt somit an der Frontscheibe 8 reflektiert entlang einer Einblickrichtung E auf die Projektionseinheit 1. Dieses Bild nimmt er als ein virtuelles Bild VB wahr, welches ihm in im Wesentlichen gerader Blickrichtung hinter der Frontscheibe 8 erscheint. Das virtuelle Bild VB kann beispielsweise gegenüber der Horizontalen um ca. 3° bis 10° nach unten versetzt liegen.
  • Die Linse 7 ist ferner zur zumindest teilweisen Korrektur von Abbildungseigenschaften der Frontscheibe 8 ausgeformt, z. B. zur Korrektur eines dynamischen Anteils. In anderen Worten ist die Linse 7 so ausgebildet, dass für den Fahrer F, welcher das virtuelle Bild VB betrachtet, vergleichsweise geringe oder sogar keine Bildverzerrungen erkennbar sind. Die Linse 7 formt die durch sie hindurchlaufenden Strahlen somit dergestalt, dass sie durch die Frontscheibe 8 hervorgerufene Bildverzerrungen zumindest teilweise vorkompensiert. In die Linse 7 ist also eine Vorverzerrungsfunktion integriert. Dadurch kann teilweise oder vollständig auf eine elektronische Vorzerrung an der elektronischen Steuereinheit 5 verzichtet werden. Grundsätzlich kann die elektronischen Steuereinheit 5 aber auch mit einer, ggf. einfacher ausgestalteten, elektronischen Vorverzerrung gekoppelt oder ausgerüstet sein.
  • Die Linse 7 weist zudem an ihrer dem Bildgeber 2 zugewandten Unterseite 11 eine, z. B. diffraktive, Struktur 14 zur Korrektur einer Farbabweichung auf. Diese Farbabweichung kann beispielsweise auftreten, wenn die Linse 7 nicht gleichförmig dick ist und deshalb Strahlen unterschiedlicher Farbe unterschiedlich von der Linse 7 gebrochen werden. Alternativ kann die Struktur eine refraktive Struktur sein.
  • Zur Vermeidung von unerwünschten Spiegelungen bzw. Mehrfachspiegelungen kann die Linse 7 beidseitig entspiegelt sein, weist also sowohl an ihrer Unterseite 11 als auch an ihrer dem Bildgeber 2 abgewandten Oberseite 12 eine ein- oder mehrlagige Antireflexionsschicht 15 oder eine Antireflexionsstruktur auf.
  • Die Linse 7 weist zur Vermeidung einer Beschädigung an ihrer Oberseite 12 eine kratzfeste Beschichtung 16 auf.
  • Die Linse 7 weist zur Reduzierung einer Wärmeeinstrahlung in die Projektionseinheit 1 zumindest bereichsweise eine IR-Reflexionsschicht 17 auf.
  • Zur Reduzierung der Wärmeeinstrahlung kann die Linse 7 zusätzlich oder alternativ zumindest einen Polfilter (o. Abb.) aufweisen.
  • Die Linse 7 ist in dieser Ausgestaltung eine bikonvexe Linse 7.
  • Die Linse 7 ist randseitig mittels eines Abdeckrahmens 9 an einer Instrumententafel 10 des Fahrzeugs befestigt.
  • 2 zeigt eine weitere Projektionseinheit 18 eines Head-Up-Displays H2 für ein Kraftfahrzeug. Im Gegensatz zu der Projektionseinheit 1 ist die Linse nun als eine prismatische Linse 19 ausgestaltet. Die beispielhaft gezeigte einseitig aufgeweitete prismatische Form dient dazu, eine optische Achse O gegen die Einblickrichtung E zu verschwenken, vorzugsweise um einen Winkel α von bis zu 10°. Dadurch kann der Bildgeber 2 seitlich verschoben werden, was eine verbesserte Designflexibilität der Projektionseinheit 18 erlaubt.
  • 3 zeigt ein weiteres Head-Up-Display H3, bei dem nun die Projektionseinheit 1 nicht mehr direkt an der Instrumententafel 10 angebracht ist, sondern unterhalb der Instrumententafel 10. Die Projektionseinheit 1 wird von einer nicht-bildändernden Abdeckscheibe 20 überdeckt, welche an der Instrumententafel 10 befestigt ist. Die Abdeckscheibe 20 kann beispielsweise die kratzfeste Beschichtung 16 und/oder die IR-Reflexionsschicht 17 aufweisen.
  • Alternativ kann die Abdeckscheibe auch als ein bildänderndes optisches Element ausgestaltet sein.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann die Linse eine anders geformte Sammellinse sein, z. B. eine konvexe oder konkav-konvexe Linse. Allgemein kann die Linse eine gewölbte Linse sein. In noch einer alternativen Ausgestaltung kann die Linse eine Fresnel-Linse sein. Die Linse kann allgemein eine asphärische Linse sein, was z. B. eine Korrektur von Abbildungsfehlern erleichtert. Allgemein ist das Abdeckelement nicht auf eine Linse beschränkt.
  • Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform keine optischen Elemente zwischen dem Bildgeber und der Linse aufweist, können in einer alternativen Ausgestaltung ein oder mehrere bildändernde und/oder nicht-bildändernde optische Elemente zur Strahlformung im Strahlengang zwischen dem Bildgeber und dem Abdeckelement vorhanden sein.
  • Der Bildgeber kann auch auf eine andere Art ausgestaltet sein, z. B. als ein DLP-Bildgeber, ein Laserprojektor, ein selbstleuchtendes Display wie ein OLED oder ein VFD-Display usw.
  • Auch kann der Bildgeber statt eines bildpunktweise aufgebauten Bilds ein segmentartig aufgebautes Bild ausgeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Projektionseinheit
    2
    Bildgeber
    3
    Lichtquelle
    4
    LCD-Display
    5
    elektronische Steuereinheit
    7
    Linse
    8
    Frontscheibe
    9
    Abdeckrahmen
    10
    Instrumententafel
    11
    Unterseite
    12
    Oberseite
    14
    diffraktive Struktur
    15
    Antireflexionsschicht
    16
    kratzfeste Beschichtung
    17
    IR-Reflexionsschicht
    18
    Projektionseinheit
    19
    Linse
    20
    Abdeckscheibe
    E
    Einblickrichtung
    H1
    Head-Up-Display
    H2
    Head-Up-Display
    H3
    Head-Up-Display
    O
    optische Achse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005012011 A1 [0002]

Claims (14)

  1. Projektionseinheit (1; 18) für ein Head-Up-Display (H1; H2; H3), aufweisend einen Bildgeber (2, 3, 4, 5) und ein dem Bildgeber (2, 3, 4, 5) nachgeschaltetes transmissives optisches Element (7; 19) dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit (1; 18) lediglich mindestens ein transmissives, bildänderndes optisches Element (7; 19), insbesondere Linse, aufweist.
  2. Projektionseinheit (1; 18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) ein zumindest bildvergrößerndes optisches Element (7; 19) ist.
  3. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bildändernde optisches Element (7; 19) als ein Abdeckelement des Head-Up-Displays (H1; H2) vorgesehen ist, welches insbesondere mittels eines Abdeckrahmens (9) an einer Instrumententafel (10) eines Fahrzeugs befestigt ist.
  4. Projektionseinheit (1; 18) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) zumindest an seiner dem Bildgeber (2, 3, 4, 5) abgewandten Seite (12) eine kratzfeste Beschichtung (16) aufweist.
  5. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) direkt hinter dem Bildgeber (2, 3, 4, 5) angeordnet ist.
  6. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) zur Korrektur von Abbildungseigenschaften einer Projektionsfläche (8) für die Projektionseinheit (1) ausgeformt ist.
  7. Projektionseinheit (1; 18) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildgeber (2, 3, 4, 5) funktional mit einer elektronischen Vorverzerrung gekoppelt ist.
  8. Projektionseinheit (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (19) zumindest bereichsweise prismatisch ausgebildet ist.
  9. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) zumindest einseitig eine diffraktive Struktur (14) aufweist.
  10. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) zumindest einseitig entspiegelt ist.
  11. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7; 19) zumindest bereichsweise IR-verspiegelt ist.
  12. Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (7; 19) zumindest einen Polfilter aufweist.
  13. Projektionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement zumindest teilweise eine Fresnel-Linse ist.
  14. Head-Up-Display (H1; H2; H3) für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Projektionseinheit (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
DE200910032141 2009-07-08 2009-07-08 Projektionseinheit für ein Head-Up-Display und Head-Up-Display Ceased DE102009032141A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016218582A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Projektionsanzeigevorrichtung mit einer Darstellung in mehreren Anzeigenebenen
DE102018104899A1 (de) 2018-03-05 2019-09-05 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Abdeckung für ein Head-up-Display

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1299435B (de) * 1966-09-19 1969-07-17 United Aircraft Corp Optisches Bildueberlagerungssystem
EP0202460A2 (de) * 1985-04-12 1986-11-26 Yazaki Corporation Anzeigeeinrichtung für Fahrzeuge
DE3822222A1 (de) * 1988-07-01 1990-01-04 Bosch Gmbh Robert Einrichtung fuer head-up-displays an kraftfahrzeugen
US20020080495A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Raytheon Company Method and apparatus for reducing distortion in a displayed image
DE10316533A1 (de) * 2003-04-10 2004-11-04 Carl Zeiss Hybride HMD-Vorrichtung
DE10344684A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-25 Siemens Ag Head-Up-Display, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen
DE60206291T2 (de) * 2001-08-14 2006-07-13 Essilor International Compagnie Générale d'Optique Verfahren zur Herstellung von einer Brillenlinse oder Maskelinse mit wenigstens einem Einsatz
DE102005012011A1 (de) 2005-03-16 2006-09-28 Carl Zeiss Jena Gmbh Projektionseinheit für ein Head-Up-Display

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1299435B (de) * 1966-09-19 1969-07-17 United Aircraft Corp Optisches Bildueberlagerungssystem
EP0202460A2 (de) * 1985-04-12 1986-11-26 Yazaki Corporation Anzeigeeinrichtung für Fahrzeuge
DE3822222A1 (de) * 1988-07-01 1990-01-04 Bosch Gmbh Robert Einrichtung fuer head-up-displays an kraftfahrzeugen
US20020080495A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Raytheon Company Method and apparatus for reducing distortion in a displayed image
DE60206291T2 (de) * 2001-08-14 2006-07-13 Essilor International Compagnie Générale d'Optique Verfahren zur Herstellung von einer Brillenlinse oder Maskelinse mit wenigstens einem Einsatz
DE10316533A1 (de) * 2003-04-10 2004-11-04 Carl Zeiss Hybride HMD-Vorrichtung
DE10344684A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-25 Siemens Ag Head-Up-Display, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen
DE102005012011A1 (de) 2005-03-16 2006-09-28 Carl Zeiss Jena Gmbh Projektionseinheit für ein Head-Up-Display

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016218582A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Projektionsanzeigevorrichtung mit einer Darstellung in mehreren Anzeigenebenen
DE102018104899A1 (de) 2018-03-05 2019-09-05 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Abdeckung für ein Head-up-Display
WO2019170583A2 (de) 2018-03-05 2019-09-12 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Head-up-display für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen einer abdeckung für ein head-up-display

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