DE4242797C2 - Head-Up-Display-System - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Head-Up-Display-System zum Anzeigen einer Fahrzeuginformation, mit einer reflektierenden Hologrammplatte, mit der das Anzeigelicht auf den Fahrzeugfahrer ablenkbar ist.

Es sind bereits Anzeigeeinrichtungen vom Head-Up-Display-Typ mit einer Hologrammplatte bekannt, bei welcher die reflektierend wirkende Hologrammplatte beispielsweise an einer Windschutzscheibe angeordnet ist, um Anzeigelicht von einer Anzeigevorrichtung zum Auge E des Fahrers zu reflektieren, wodurch es möglich ist, ein virtuelles Bild der Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung in weitem Abstand hinter der Windschutzscheibe anzuzeigen. Wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt, ist eine Anzeigevorrichtung 1 mit einer nach oben gerichteten Anzeigefläche 1a im Armaturenbrett 2 montiert und eine reflektierende Hologrammplatte 4 ist an der Innenseite der Windschutzscheibe 3 angebracht, so daß von der Anzeigefläche 1a der Anzeigevorrichtung 1 durch eine Öffnung 2a in dem Armaturenbrett 2 hindurch abgestrahltes Anzeigelicht an der Hologrammplatte 4 zu dem Auge E des Fahrers hin umgelenkt wird. Als Ergebnis wird aus der Sicht des Fahrers ein virtuelles Bild X1 des abgestrahlten Bildes hinter der Hologrammplatte 4 im Abstand von dieser erkannt.

Wie oben beschrieben hat die Verwendung einer Hologrammplatte als Reflektorplatte den Vorteil, daß ein Bild mit hoher Leuchtkraft erhalten wird, weil Licht in einem speziellen Wellenlängenbereich wirksam reflektiert wird. Zweitens kann die Hologrammplatte auch noch andere optische Funktionen wie die einer Linse und eines Hohlspiegels übernehmen, wodurch das Gesichtsfeld verbreitert oder das Anzeigesystem miniaturisiert werden kann. Drittens können anders als bei einem gewöhnlichen Spiegel oder einer Windschutzscheibe, die als Reflektorplatte benutzt werden, durch das Aufbringen des Hologramms auf die Reflektorplatte die optischen Achsen neben einer symmetrischen Reflexion mit gleichen Einfalls- und Reflexionswinkeln flexibel gestaltet werden.

Wenn jedoch Sonnenlicht auf eine Hologrammplatte auftrifft, die in der oben beschriebenen Weise an der Innenseite der Windschutzscheibe angebracht ist, können Spiegelungen und Nebenbilder an der Anzeigefläche entstehen, durch welche die Erkennbarkeit des Bildes beeinträchtigt werden. Außerdem sieht die Hologrammplatte, wenn man sie von außerhalb des Fahrzeugs her betrachtet, so aus als wäre sie gefärbt, was für das Erscheinungsbild nicht vorteilhaft ist. Wenn außerdem die Hologrammplatte dem Sonnenlicht während einer langen Zeitdauer ausgesetzt wird, kann sie sich unter der Wirkung von Ultraviolettstrahlen und Infrarotstrahlen oder dergl. verformen.

Aus der WO 88/05176 ist ein Hologrammanzeigepaneel für eine Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe bekannt, bei welchem ein transparentes Substrat, das eine erste holografische Schicht trägt, mit Hilfe eines Klebemittels auf die Innenseite der Windschutzscheibe aufgeklebt ist. Auf die erste holografische Schicht ist eine zweite holografische Schicht aufgebracht, die ihrerseits mit einer auf ihr aufliegenden Schutzschicht versehen ist. Die zweite holografische Schicht, die als Anzeigeschicht wirkt, wird von der ersten holografischen Schicht gegen Außenlicht abgeschirmt, das die Qualität des Anzeigebildes beeinträchtigen könnte.

Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten EP 0 490 397 A2 ist ein Head-Up-Display für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem eine Schutzhologrammplatte und eine Anzeige-Hologrammplatte z. B. zwischen zwei Schichten einer Windschutzscheibe hintereinander derart angeordnet sind, daß die Schutzhologrammplatte die Anzeige-Hologrammplatte gegen Außenlicht abschirmt, das das Anzeigebild der Anzeige- Hologrammplatte unerwünscht beeinträchtigen könnte. Dabei weist die Schutzhologrammplatte als lichtabschirmende Schicht eine optische Dichte von mindestens 2,0 auf.

Durch die Erfindung werden die oben angesprochenen Nachteile vermieden und es wird die Aufgabe gelöst, ein Head-Up-Display- System der eingangs erwähnten Art zu schaffen, und derart auszubilden, daß es eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Wärme, ultraviolette Strahlen oder dergl. hat und das Gesichtsfeld des Fahrers weder beeinträchtigt noch einengt.

Um diese Aufgabe zu lösen, weist das erfindungsgemäße Head-Up- Display-System zum Anzeigen von Fahrzeuginformationen gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 eine Hologrammplatte mit Reflexionsfunktion, angebracht im unteren Bereich einer Windschutzscheibe, wobei die Hologrammplatte Anzeigelicht zu dem Fahrer des Fahrzeugs umlenkt, und einen Dunkelfilm oder eine Schicht aus schwarzer keramischer Farbe auf, wobei der Dunkelfilm oder die Schicht an der Rückseite der Hologrammplatte, diese gegen in sie eindringendes Außenlicht abschirmend angebracht ist.

Die Erfindung ist weiter aus der Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung ersichtlich.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Head-Up-Display-Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform mit anderer Anordnung der Hologrammplatte.

Fig. 3 ist eine Darstellung dessen, wie ein Head-Up-Display- System gemäß der Erfindung in einem Kraftfahrzeug untergebracht ist.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer konventionellen Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher eine Hologrammplatte als Reflexionsplatte verwendet wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile werden zur Beschreibung sowohl des Standes der Technik als auch der Erfindung verwendet.

Fig. 1 zeigt ein Head-Up-Display-System für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Das Head-Up-Display-System ist mit einer Anzeigevorrichtung 1 zum Anzeigen diverser Informationen über Fahrgegebenheiten versehen. Die Anzeigevorrichtung 1 ist vom lichtemittierenden Typ und weist eine Leuchtanzeigeröhre auf und ist mit nach oben gerichteter Anzeigefläche 1a in einem Armaturenbrett 2 angeordnet. Eine Hologrammplatte 14 mit einer Reflektorfunktion ist an der Innenseite einer Windschutzscheibe 3 befestigt. Die Hologrammplatte 14 weist einen Dunkelfilm 14b, einen transparenten Film 14c und eine hologrammsensitive Schicht 14a zwischen den beiden Filmen auf. Die Hologrammplatte reflektiert Licht bestimmter Wellenlänge. Die Beziehung zwischen dem Einfallswinkel R1 und Reflexionswinkel R2 kann außer auf R1 = R2 auf R1 < R2 oder R1 < R2 eingestellt werden.

Wie oben beschrieben kann die Reflexionsfunktion der Hologrammplatte flexibel gestaltet werden, so daß das von der Anzeigevorrichtung 1 emittierte Licht in Anpassung an die Neigung der Windschutzscheibe 3 zu der Sehstelle E reflektiert werden kann, wodurch das Head-Up-Display-System in unterschiedlichen Fahrzeugtypen angewendet werden kann.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Hologrammplatte an der Innenseite der Windschutzscheibe befestigt. Die Hologrammplatte kann jedoch, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auch in eine Windschutzscheibe zwischen zwei Glasscheiben eingebaut sein. In einem solchen Fall wird ein transparenter Kunststoffilm 3a außerhalb des Bereichs, in dem die Hologrammplatte 14 angeordnet ist, zwischen die Glasscheiben 3 eingebracht. Ferner können anstelle des Dunkelfilms 14b der oben beschriebenen Hologrammplatte 14 ein transparenter Film verwendet werden und eine Schicht aus schwarzer keramischer Farbe auf die Innenseite der einfachen Windschutzscheibe 3 oder der äußeren Glasscheibe 3 der Doppelglas-Windschutzscheibe dort aufgebracht werden, wo die Hologrammplatte 14 angebracht oder zwischen den Glasscheiben angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt einen Anwendungsfall für den Einbau des erfindungsgemäßen Head-Up-Display-Systems. Eines der Charakteristika des Systems gemäß der Erfindung liegt darin, daß der Dunkelfilm 14b zur Lichtabschirmung auf die Rückseite der Hologrammplatte 14 als Reflektorplatte aufgebracht ist. Daher kann die Hologrammplatte 14, um das Gesichtsfeld des Fahrers nicht einzuschränken, im unteren Bereich der Windschutzscheibe 3 angebracht sein. Als Ergebnis wird das virtuelle Bild X1 des Anzeigebildes der Anzeigevorrichtung 1 von der Sehstelle E aus dicht über der oberen Fläche des Armaturenbrettes 2 gesehen.

Wie oben beschrieben, besteht für das Fahrzeug-Head-Up-Display- System gemäß der Erfindung, da Außenlicht wie Sonnenlicht nicht in die Hologrammplatte eindringen kann, keine Gefahr, daß auf dem Anzeigebild Streulicht oder Nebenlicht erscheint und die Hologrammplatte gefärbt erscheint, wenn sie von außen her angeblickt wird; außerdem können Probleme hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Wärme, ultraviolette Strahlen oder dergl. gelöst werden.

Claims (1)

1. Head-Up-Display-System zum Anzeigen einer Fahrzeuginformation, mit einer reflektierenden Hologrammplatte, mit der das Anzeigelicht auf den Fahrzeugfahrer ablenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hologrammplatte im unteren Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist und daß an der Rückseite der Hologrammplatte ein gegen Eindringen von Außenlicht in die Hologrammplatte abschirmender Dunkelfilm oder eine Schicht aus schwarzer keramischer Farbe vorgesehen ist.