DE102022123853A1

DE102022123853A1 - Winkelselektive Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE102022123853A1
Application number: DE102022123853.9A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Müller; Tobias Moll; Roland Sager
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2022-09-16
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2024-03-21

Abstract

Anzeigeeinrichtung mit einem transparenten Anzeigeschirm, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung eines Fahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung mit einem transparenten Anzeigeschirm. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung eines Fahrzeugs.
Anzeigeeinrichtungen der eingangs genannten Art gehören in unterschiedlichen Ausgestaltungen zum Stand der Technik und dienen dazu, einen Anzeigeinhalt vor einem durch den transparenten Anzeigeschirm sichtbaren Hintergrund auszugeben. Ein Betrachter nimmt eine Kombination aus dem Anzeigeinhalt und einem nicht durch den Anzeigeinhalt verdeckten Bereich des Hintergrunds wahr.
DE 10 2014 204 462 A1 offenbart eine Anzeigeeinrichtung mit einem ersten Anzeigeschirm und einem transparenten zweiten Anzeigeschirm, der beabstandet zu und vor dem ersten Anzeigeschirm angeordnet ist. Ein auszugebender Anzeigeinhalt wird auf die beiden Anzeigeschirme abhängig von einer erfassten Blickrichtung derart verteilt, dass der Anzeigeinhalt nur aus der erfassten Blickrichtung klar wahrnehmbar ist.
Bei dieser Anzeigeeinrichtung bildet der erste Anzeigeschirm den durch den zweiten Anzeigeschirm sichtbaren Hintergrund, wobei der Hintergrund einen Teil des auszugebenden Anzeigeinhalts umfasst. In manchen Verwendungen des transparenten Anzeigeschirms kann der durch den transparenten Anzeigeschirm sichtbare Hintergrund ein Erkennen des von dem Anzeigeschirm ausgegebenen Anzeigeinhalts beeinträchtigen.
DE 10 2019 134 514 A1 offenbart eine als Headup-Display eines Fahrzeugs ausgebildete Anzeigeeinrichtung mit einer auf einer Innenverkleidung des Fahrzeugs angeordneten freistehenden transparenten und reflexiven Scheibe, welche eine einstellbare Opazität aufweist.
Dank der einstellbaren Opazität wird der durch die transparente Scheibe sichtbare Hintergrund in einer gewünschten Stärke abgedunkelt, d.h. eine Transparenz der Scheibe verringert, so dass ein Kontrast eines von der Scheibe reflektierten Anzeigeinhalts zu dem abgedunkelten Hintergrund vergrößert und ein Erkennen des Anzeigeinhalts erleichtert ist. Der transparente Anzeigeschirm braucht nicht vollständig bzw. einheitlich abgedunkelt zu werden.
So offenbart DE 10 2010 055 144 A1 eine Anzeigeeinrichtung mit einem Anzeigeschirm und einer auf den Anzeigeschirm aufgebrachten Filterschicht, welche ausgebildet ist, für ein Segment oder mehrere Segmente des Anzeigeschirms eine variabel einstellbare Intransparenz, d.h. Opazität, der Anzeigeeinrichtung bereitzustellen.
Allerdings wird die eingestellte Intransparenz, d.h. Abdunkelung des Hintergrunds, von jedem Betrachter aus einer Mehrzahl von gleichzeitigen Betrachtern unterschiedslos wahrgenommen, was in manchen Verwendungen unnötig oder sogar unerwünscht ist.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeeinrichtung bereitzustellen, die in Bezug auf ein Abdunkeln eines durch einen transparenten Anzeigeschirm der Anzeigeeinrichtung sichtbaren Hintergrunds ein Differenzieren zwischen verschiedenen gleichzeitigen Betrachtern erlaubt. Weitere Aufgaben der Erfindung sind, ein Fahrzeug bereitzustellen und ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung eines Fahrzeugs vorzuschlagen.
Ein Gegenstand der Erfindung ist eine Anzeigeeinrichtung mit einem transparenten Anzeigeschirm. Anzeigeeinrichtungen mit transparentem Anzeigeschirm sind weit verbreitet. Eine Anzeigeeinrichtung mit einem transparenten Anzeigeschirm kann beispielsweise in einem Fahrzeug verbaut oder als ein stationärer Einrichtungsgegenstand für eine Wohnung oder einen Geschäftsraum ausgebildet sein. Entsprechend findet die Erfindung zahlreiche und vielfältige Anwendung.
Erfindungsgemäß umfasst die Anzeigeeinrichtung eine auf dem transparenten Anzeigeschirm angeordnete winkelselektive Filterschicht. Die winkelselektive Filterschicht verringert eine Intensität eines durch den transparenten Anzeigeschirm propagierenden Lichts abhängig von einem Winkel zwischen einer Eintrittsfläche bzw. einer Austrittsfläche des transparenten Anzeigeschirms und einer Propagationsrichtung des durch den transparenten Anzeigeschirm propagierenden Lichts.
Beispielsweise lässt die winkelselektive Filterschicht in einem ersten Winkelbereich das Licht praktisch ohne einen Intensitätsverlust passieren und in einem von dem ersten Winkelbereich verschiedenen zweiten Winkelbereich praktisch gar nicht passieren. Entsprechend erscheint die Anzeigeeinrichtung aus dem ersten Winkelbereich betrachtet transparent und aus dem zweiten Winkelbereich betrachtet intransparent.
Ein Betrachter mit einer in den ersten Winkelbereich fallenden Blickrichtung sieht einen von dem transparenten Anzeigeschirm ausgegebenen Anzeigeinhalt kombiniert mit einem durch den transparenten Anzeigeschirm sichtbaren Hintergrund, d.h. mit einem geringen Kontrast. Ein Betrachter mit einer in den zweiten Winkelbereich fallenden Blickrichtung sieht gleichzeitig den Anzeigeinhalt vor einem schwarzen Hintergrund, d.h. mit einem hohen Kontrast.
Die winkelselektive Filterschicht kann auf einer einem Betrachter zugewandten Seite oder auf einer einem Betrachter abgewandten Seite des transparenten Anzeigeschirms angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die winkelselektive Filterschicht an einer Eintrittsfläche oder an einer Austrittsfläche eines von dem Hintergrund emittierten Lichts angeordnet sein. Die an der Austrittsfläche angeordnete winkelselektive Schicht darf selbstverständlich den ausgegebenen Anzeigeinhalt nicht abdunkeln, d.h. muss einen zu dem Anzeigeinhalt korrespondierenden Bereich des transparenten Anzeigeschirms freilassen.
Der transparente Anzeigeschirm umfasst bevorzugt eine OLED-Anzeige oder eine Micro-LED-Anzeige. OLED (Organic Light Emitting Diode)-Anzeigen und Micro-LED (Light Emitting Diode)-Anzeigen haben sich für transparente Anzeigeschirme bewährt. Die Liste ist nicht abschließend. Im Rahmen der Erfindung kann der transparente Anzeigeschirm eine abweichende bekannte oder zukünftige Anzeigetechnologie umfassen.
Die winkelselektive Filterschicht umfasst vorteilhaft ein Electrophoretic Particle Device, einen Spatial Light-Modulator, eine LC (Light Control)-Schicht, einen LC Film, eine physische Barriere oder eine LC Parallaxenbarriere. Die Liste ist nicht abschließend. Im Rahmen der Erfindung kann die winkelselektive Filterschicht eine abweichende bekannte oder zukünftige Filtertechnologie umfassen.
Die winkelselektive Filterschicht kann statisch oder elektrisch steuerbar ausgebildet sein. Die statisch ausgebildete winkelselektive Filterschicht verringert eine Intensität eines durch die winkelselektive Filterschicht propagierenden Lichts auf eine unveränderliche Weise. Die elektrisch steuerbar ausgebildete winkelselektive Filterschicht verringert eine Intensität eines durch die winkelselektive Filterschicht propagierenden Lichts abhängig von einem elektrischen Steuersignal auf eine variable Weise.
Idealerweise ist die winkelselektive Filterschicht ausgebildet, eine Intransparenz mit einer variablen Stärke und/oder mit einem variablen intransparenten Winkelbereich und/oder für einen variablen Wellenlängenbereich des Lichts und/oder für ein variables Segment des transparenten Anzeigeschirms bereitzustellen. Auf diese Weise kann die Stärke, der Winkelbereich, der Wellenlängenbereich und/oder das Segment der von der winkelselektiven Filterschicht bereitgestellten Intransparenz automatisch variiert werden. Das Variieren der Stärke kann einen Übergang zwischen Transparenz und Intransparenz umfassen. Das Variieren des Winkelbereichs kann eine Anpassung an eine relative Anordnung eines Betrachters umfassen. Das Variieren des Wellenlängenbereichs kann eine Kontrasteinstellung umfassen. Das Variieren des Segments kann zu einem von dem transparenten Anzeigeschirm ausgegebenen Anzeigeinhalt korrespondieren, d.h. den Anzeigeinhalt konturieren.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Anzeigeeinrichtung. Die Anzeigeeinrichtung ist ausgebildet, einen Anzeigeinhalt für einen Insassen des Fahrzeugs, beispielsweise einen Fahrer des Fahrzeugs oder einen Beifahrer des Fahrzeugs, visuell wahrnehmbar auszugeben. Deartige Anzeigeeinrichtungen sind in den meisten Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, verbaut. Infolgedessen ist die Erfindung vielfältig anwendbar.
Erfindungsgemäß ist die Anzeigeeinrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet. Auf diese Weise kann ein Kontrast eines von dem Anzeigeschirm der Anzeigeeinrichtung ausgegebenen Anzeigeinhalts abhängig von einer Blickrichtung eines Insassen des Fahrzeugs variieren. Beispielsweise kann ein Fahrer des Fahrzeugs den ausgegebenen Anzeigeinhalt mit einem starken Kontrast wahrnehmen, während gleichzeitig ein Beifahrer des Fahrzeugs den ausgegebenen Anzeigeinhalt mit einem schwachen Kontrast wahrnimmt, d.h. ein Blick des Beifahrers durch die Anzeigeeinrichtung ist kaum beeinträchtigt.
Die Anzeigeeinrichtung kann als ein HUD oder ein CID ausgebildet sein. Das Headup-Display (HUD), das auch als Kombiinstrument bezeichnet wird, kann eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs als den transparenten Anzeigeschirm umfassen. Das CID (Central Information Display) kann eine von einer Innenverkleidung des Fahrzeugs abragende Glasscheibe als den transparenten Anzeigeschirm umfassen.
Bevorzugt umfasst das Fahrzeug eine mit der Anzeigeeinrichtung funktional verbundene Steuerelektronik zum Einstellen einer Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht. Die Steuerelektronik kann die Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht abhängig von einem Zustand des Fahrzeugs oder einer Position eines in dem Fahrzeug angeordneten Insassen automatisch einstellen. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung vor dem Starten des Fahrzeugs für den Fahrer transparent erscheinen. Beim Starten des Fahrzeugs stellt die Steuerelektronik automatisch eine starke Intransparenz, d.h. einen starken Kontrast des ausgegebenen Anzeigeinhalts, für den Blickwinkel des Fahrers ein. Ein minimaler Kontrast der Anzeigeeinrichtung kann hoheitlich vorgeschrieben sein.
Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung eines Fahrzeugs. Die Anzeigeeinrichtung wird von einer Steuerelektronik des Fahrzeugs betrieben.
Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt und stellt die Steuerelektronik des Fahrzeugs eine Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht der Anzeigeeinrichtung abhängig von einem Zustand des Fahrzeugs oder von einer Sitzposition eines Insassen des Fahrzeugs automatisch ein. Der Zustand des Fahrzeugs kann durch einen Betriebsparameter und/oder durch ein von dem Fahrzeug erzeugtes Ereignis, beispielsweise ein Starten oder ein Ausschalten des Fahrzeugs, definiert sein. Ein Sensor des Fahrzeugs kann die Sitzposition des Insassen erfassen.
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:

1 eine Draufsicht eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt eine Draufsicht eines Fahrzeugs 4 nach einer Ausführungsform der Erfindung. In dem Fahrzeug 4 sind zwei Insassen 2 angeordnet, ein Fahrer und eine Beifahrerin.
Das Fahrzeug 4 umfasst eine Anzeigeeinrichtung 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Zu der Anzeigeeinrichtung 1 gehören ein transparenter Anzeigeschirm 10 und eine auf dem transparenten Anzeigeschirm 10 angeordnete winkelselektive Filterschicht 100. Der transparente Anzeigeschirm 10 umfasst beispielsweise eine OLED-Anzeige oder eine Micro-LED-Anzeige.
Die winkelselektive Filterschicht 100 kann ein Electrophoretic Particle Device, einen Spatial Light-Modulator, eine LC-Schicht, einen LC Film, eine physische Barriere oder eine LC Parallaxenbarriere umfassen. Die winkelselektive Filterschicht 100 ist auf einer einem Betrachter 2, d.h. dem Insassen des Fahrzeugs 4, zugewandten Seite oder, wie abgebildet, auf einer dem Betrachter 2 abgewandten Seite des transparenten Anzeigeschirms 10 angeordnet.
Die winkelselektive Filterschicht 100 ist beispielhaft elektrisch steuerbar ausgebildet, kann aber alternativ statisch sein. Idealerweise ist die winkelselektive Filterschicht 100 ausgebildet, eine Intransparenz mit einer variablen Stärke und/oder mit einem variablen intransparenten Winkelbereich und/oder für einen variablen Wellenlängenbereich eines durch die winkelselektive Filterschicht 100 propagierenden Lichts und/oder für ein variables Segment des transparenten Anzeigeschirms 10 bereitzustellen.
Die Anzeigeeinrichtung 1 ist beispielhaft als ein CID des Fahrzeugs 1 ausgebildet, kann aber alternativ als ein HUD des Fahrzeugs 1 ausgebildet sein. Bevorzugt umfasst das Fahrzeug 4 eine mit der Anzeigeeinrichtung 1 funktional verbundene Steuerelektronik 3 zum Einstellen einer Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht 100.
Die Anzeigeeinrichtung 1 wird mit einem im Folgenden beschriebenen Verfahren nach einer Ausführungsform der Erfindung betrieben.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug 4 wird bereitgestellt. Die Steuerelektronik 3 des Fahrzeugs 4 stellt eine Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht 100 der Anzeigeeinrichtung 1 abhängig von einem Zustand des Fahrzeugs 4 oder von einer Sitzposition eines Insassen 2 des Fahrzeugs 4 automatisch ein. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung 1 aus der Sicht des Fahrers intransparent und aus der Sicht der Beifahrerin transparent sein.
BEZUGSZEICHENLISTE:

1: Anzeigeeinrichtung
10: transparenter Anzeigeschirm
100: winkelselektive Filterschicht
2: Betrachter/Insasse
3: Steuerelektronik
4: Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014204462 A1 [0003]
DE 102019134514 A1 [0005]
DE 102010055144 A1 [0007]

Claims

Anzeigeeinrichtung (1), umfassend einen transparenten Anzeigeschirm (10) und eine auf dem transparenten Anzeigeschirm (10) angeordnete winkelselektive Filterschicht (100).
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die winkelselektive Filterschicht (100) auf einer einem Betrachter (2) zugewandten Seite oder auf einer einem Betrachter (2) abgewandten Seite des transparenten Anzeigeschirms (10) angeordnet ist.
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der transparente Anzeigeschirm (10) eine OLED-Anzeige oder eine Micro-LED-Anzeige umfasst.
Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die winkelselektive Filterschicht (100) ein Electrophoretic Particle Device, einen Spatial Light-Modulator, eine LC-Schicht, einen LC Film, eine physische Barriere oder eine LC Parallaxenbarriere umfasst.
Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die winkelselektive Filterschicht (100) statisch oder elektrisch steuerbar ausgebildet ist.
Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die winkelselektive Filterschicht (100) ausgebildet ist, eine Intransparenz mit einer variablen Stärke und/oder mit einem variablen intransparenten Winkelbereich und/oder für einen variablen Wellenlängenbereich eines durch die winkelselektive Filterschicht (100) propagierenden Lichts und/oder für ein variables Segment des transparenten Anzeigeschirms (10) bereitzustellen.
Fahrzeug (4), umfassend eine Anzeigeeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Fahrzeug nach Anspruch 7, bei dem die Anzeigeeinrichtung (1) als ein HUD oder ein CID ausgebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, umfassend eine mit der Anzeigeeinrichtung (1) funktional verbundene Steuerelektronik (3) zum Einstellen einer Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht (100).
Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung (1) eines Fahrzeugs (3), bei dem - ein Fahrzeug (4) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 bereitgestellt wird, - eine Steuerelektronik (3) des Fahrzeugs (4) eine Intransparenz der winkelselektiven Filterschicht (100) der Anzeigeeinrichtung (1) abhängig von einem Zustand des Fahrzeugs (4) oder von einer Sitzposition eines Insassen (2) des Fahrzeugs (4) automatisch einstellt.