DE102018215091A1

DE102018215091A1 - Projektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018215091A1
Application number: DE102018215091.5A
Authority: DE
Inventors: Gabor Szegedi; Sezgin Goekcen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-03-05
Also published as: WO2020048661A1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Projektionsvorrichtung (22), insbesondere für ein Fahrzeug (20), mit einer Bilderzeugungseinheit (30) zum Erzeugen einer Bilddarstellung. Die Projektionsvorrichtung (22) weist einen zu einer Umgebung (58) der Projektionsvorrichtung (22) geschlossenen Innenbereich (60) mit einem inneren Gehäuse (62) und einen zu der Umgebung (58) der Projektionsvorrichtung (22) offenen Außenbereich (64) mit einem äußeren Gehäuse (66) auf, wobei die Bilderzeugungseinheit (30) im Innenbereich (60) der Projektionsvorrichtung (22) an dem inneren Gehäuse (62) angeordnet ist. Weiterhin weist die Projektionsvorrichtung (22) eine zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildete Abdeckung (68) auf, wobei die Abdeckung (68) an dem inneren Gehäuse (62) angeordnet ist und wobei das innere Gehäuse (62) und die Abdeckung (68) den Innenbereich (60) von dem Außenbereich (64) abgrenzen Das äußere Gehäuse (66) weist einen Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit auf. Ferner ist das äußere Gehäuse (66) derart an dem inneren Gehäuse (62) angeordnet, dass in den Außenbereich (64) eintretende Flüssigkeit mittels des Bereichs zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) aus der Projektionsvorrichtung (22) heraus ableitbar ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung.
Aus der JP4433156 ist eine Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine Projektionsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer Bilderzeugungseinheit zum Erzeugen einer Bilddarstellung, wobei die Projektionsvorrichtung einen zu einer Umgebung der Projektionsvorrichtung geschlossenen Innenbereich mit einem inneren Gehäuse und einen zu der Umgebung der Projektionsvorrichtung offenen Außenbereich mit einem äußeren Gehäuse aufweist, wobei die Bilderzeugungseinheit im Innenbereich der Projektionsvorrichtung an dem inneren Gehäuse angeordnet ist. Ferner weist die Projektionsvorrichtung eine zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildete Abdeckung auf, wobei die Abdeckung an dem inneren Gehäuse angeordnet ist und wobei das innere Gehäuse und die Abdeckung den Innenbereich von dem Außenbereich abgrenzen. Das äußere Gehäuse weist weiterhin einen Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit auf. Das äußere Gehäuse ist derart an dem inneren Gehäuse angeordnet, dass in den Außenbereich eintretende Flüssigkeit mittels des Bereichs zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses aus der Projektionsvorrichtung heraus ableitbar ist.
Eine Projektionsvorrichtung kann beispielsweise in einem Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, angeordnet sein. Die Projektionsvorrichtung kann beispielsweise als ein Head-up Display ausgeführt sein, wodurch Informationen in einem Sichtfeld eines Insassen des Fahrzeugs insbesondere eines Betrachters, vorzugsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Windschutzscheibe, dargestellt werden. Eine Bilddarstellung kann ein Bild und/oder mehrere dargestellte einzelne Bilder und/oder bewegte Bilder und/oder textuelle Informationen und Darstellungen umfassen. Ein Betrachter ist vorteilhafterweise ein Nutzer, der eine Bilddarstellung betrachtet. Vorteilhafterweise kann der Betrachter ein Fahrer eines Fahrzeugs sein.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eintretende Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit und/oder Wasser gesammelt und/oder gerichtet werden kann und somit von feuchtigkeitsempfindlichen Elementen, beispielsweise im Innenraum der Projektionsvorrichtung ferngehalten werden kann. Mit anderen Worten können feuchtigkeitsempfindliche Komponenten, beispielsweise in der Projektionsvorrichtung, oder auch in weiteren Bereichen innerhalb der Instrumententafel vor eintretender Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit geschützt werden. Hierdurch kann die Funktionalität der Komponenten gewährleistet und somit die Langlebigkeit der Komponenten verbessert werden. Hierdurch kann insbesondere die Qualität der Projektionsvorrichtung und weiterer Komponenten verbessert werden, wodurch Ausfälle, beispielsweise wasserbedingte Ausfälle, insbesondere im Betrieb, reduziert bzw. vermindert bzw. verhindert werden können. Ferner kann mittels der vorgeschlagenen Projektionsvorrichtung Bauraum eingespart werden. Weiterhin kann die Gestaltungsfreiheit innerhalb des Systems verbessert werden, da feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten bzw. Elemente im System bzw. im geschützten Innenraum frei platziert werden können. Mit anderen Worten kann mittels der vorgeschlagenen Projektionsvorrichtung vermieden werden, dass Wasser und/oder Feuchtigkeit im System aufstaut und durch Leckagen bzw. Öffnungen auf feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten bzw. Elementen treffen kann.
In einer vorteilhaften Ausführung weist der Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses eine Öffnung auf, wobei Flüssigkeit durch die Öffnung aus der Projektionsvorrichtung heraus ableitbar ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit gezielt aus der Projektionsrichtung herausgeleitet wird, wodurch insbesondere verhindert bzw. reduziert werden kann, dass sich Feuchtigkeit und/oder Wasser im System aufstaut. Hierdurch können feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten geschützt werden, wodurch die Qualität, die Funktionalität und/oder die Langlebigkeit der Komponenten und somit der Projektionsvorrichtung verbessert bzw. optimiert werden kann.
In einer Weiterentwicklung weist der Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses eine Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit auf. In einer beispielhaften Ausführung weist der Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses eine Öffnung auf, wobei in den Außenbereich eintretende Flüssigkeit mittels der Rinne zu der Öffnung ableitbar ist und durch die Öffnung aus der Projektionsvorrichtung heraus ableitbar ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in der Projektionsvorrichtung gesammelt und anschließend gezielt aus der Projektionsrichtung herausgeleitet werden kann, wodurch insbesondere verhindert wird, dass sich Feuchtigkeit und/oder Wasser im System aufstaut. Hierdurch können feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten geschützt werden, wodurch die Qualität, die Funktionalität und/oder die Langlebigkeit der Komponenten und somit der Projektionsvorrichtung verbessert bzw. optimiert werden kann.
Vorzugsweise kann das innere Gehäuse insbesondere eine erste Seite und das äußere Gehäuse eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende, zweite Seite aufweisen, wobei die erste Seite des inneren Gehäuses an der ersten Seite des äußeren Gehäuses angeordnet ist und wobei die Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit näher zu der ersten Seite des äußeren Gehäuses als zu der zweiten Seite des äußeren Gehäuses in dem Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses ausgebildet ist. Mittels der Weiterentwicklung kann insbesondere Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit in der Projektionsvorrichtung gezielt aus der Projektionsrichtung herausgeleitet werden. Hierdurch kann beispielsweise verhindert werden, dass sich Feuchtigkeit und/oder Wasser im System aufstaut, wodurch feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten geschützt werden können. Vorteilhafterweise kann hierdurch Bauraum eingespart werden und weiterhin die Qualität, die Funktionalität und/oder die Langlebigkeit der Komponenten und somit der Projektionsvorrichtung verbessert bzw. optimiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsform ist zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse eine Dichtung angeordnet. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten vor Wasser und/oder Feuchtigkeit geschützt werden, wodurch die Qualität, die Funktionalität und/oder die Langlebigkeit der Komponenten und somit der Projektionsvorrichtung verbessert bzw. optimiert werden kann.
Weiterhin kann das innere Gehäuse eine erste Seite aufweisen, wobei die Abdeckung und das äußere Gehäuse insbesondere an der ersten Seite des inneren Gehäuses angeordnet sind. In einer vorteilhaften Ausführung kann die Abdeckung 68 in einem bestimmten Winkel von 60° bis 120°, insbesondere 90°, zu einem optischen Mittelstrahl angeordnet sein. Der optische Mittelstrahl ist vorzugsweise als gemittelter Lichtstrahl der Bilddarstellung von einem Leuchtelement über das Display in Richtung des optischen Elements ausgebildet. Mit anderen Worten ist der optische Mittelstrahl als der Weg der Bilddarstellung bzw. eines Lichtstrahls der Bilddarstellung von einer Lichtquelle bzw. einem Leuchtelement, zum Beispiel einer LED, ausgehend über das Display in Richtung des optischen Elements ausgebildet. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit gezielt aus der Projektionsrichtung herausgeleitet wird, wodurch insbesondere verhindert wird, dass sich Feuchtigkeit und/oder Wasser im System aufstaut. Hierdurch können feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten geschützt werden, wodurch die Qualität, die Funktionalität und/oder die Langlebigkeit der Komponenten und somit der Projektionsvorrichtung verbessert bzw. optimiert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Bilddarstellung durch die Abdeckung hindurch aus dem Innenbereich heraus lenkbar. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter dargestellt wird. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
In einer beispielhaften Ausgestaltung weist die Projektionsvorrichtung weiterhin eine Abbildungsoptik mit mindestens einem optischen Element zum Umlenken der Bilddarstellung auf, wobei das mindestens eine optische Element an dem äußeren Gehäuse angeordnet ist. In einer Weiterentwicklung kann die Bilddarstellung durch die Abdeckung hindurch aus dem Innenbereich der Projektionsvorrichtung heraus zu dem mindestens einen optischen Element lenkbar sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter dargestellt wird. Ferner kann durch die vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere Bauraum eingespart werden.
Vorteilhafterweise kann die Bilderzeugungseinheit ferner eine bildgenerierende Fläche zum Generieren der Bilddarstellung aufweisen, wobei die Bilddarstellung von der bildgenerierenden Fläche durch die Abdeckung hindurch aus dem Innenbereich der Projektionsvorrichtung heraus zu dem mindestens einen optischen Element lenkbar ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Bilddarstellung sicher für einen Betrachter dargestellt werden kann. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass die Bilddarstellung sichtbar und/oder wahrnehmbar für einen Betrachter dargestellt wird.
Weiterhin wird ein Head-up Display mit einer Projektionsvorrichtung vorgeschlagen.
Ferner wird die Verwendung einer Projektionsvorrichtung, beispielsweise in einem Head-up Display, insbesondere in einem Fahrzeug, zum Erzeugen einer Bilddarstellung vorgeschlagen. In einer vorteilhaften Ausführung kann die Projektionsvorrichtung verwendet werden, in den Außenbereich eintretende Flüssigkeit mittels des Bereichs zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses aus der Projektionsvorrichtung heraus abgeleitet wird. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Komponenten vor Wasser und/oder Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit geschützt werden, wodurch die Qualität, die Funktionalität und/oder die Langlebigkeit der Komponenten und somit der Projektionsvorrichtung verbessert bzw. optimiert werden kann.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Beleuchtungsgruppe;
6 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Abbildungsgruppe;
7 eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Darstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
12 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung:
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos oder PKWs, mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 als Head-up-Display bzw. HUD ausgeführt sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet werden. Die Projektionsvorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Projektionsvorrichtung 22 projizierten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Projektionsvorrichtung 22 Informationen an den Betrachter 24 ausgeben kann. Diese ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder Informationen zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von Fahrsicherheitssystemen und/oder Informationen des Entertainment Systems sein. Ein Betrachter 24 kann beispielsweise ein Fahrer 24 des Fahrzeugs 20 oder ein Beifahrer bzw. Mitfahrer sein.
2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22. Das Fahrzeug 20 wird von einem Fahrer 24 bedient. In dieser Ausgestaltung ist die Projektionsvorrichtung 22 entsprechend eines Head-Up Displays ausgeführt. Die Projektionsvorrichtung 22 ist ausgebildet, um in einem Sichtbereich des Fahrers 24 ein, für den Fahrer 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen, wobei die virtuelle Leinwand in der Umwelt zu schweben scheint. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine bildgebende Einheit 30, welche auch als eine Bildgebereinheit 30 bzw. eine Beleuchtungseinheit 30 bzw. eine Beleuchtungsgruppe 30 bezeichnet werden kann, beispielsweise eine Picture Generating Unit (PGU), sowie mindestens eine optische Einrichtung 32 bzw. eine Abbildungsoptik 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bildgebereinheit 30, beispielsweise eine Displayeinheit, beispielsweise ein LCD-Display mit einer entsprechenden Hinterleuchtung oder ein Projektor, strahlt Lichtstrahlen 28 aus, wobei die Lichtstrahlen 28 an der Abbildungsoptik 32 bzw. an der Optik 32 gespiegelt, reflektiert, umgelenkt und/oder gebeugt werden. Die mithilfe der Optik 32 gespiegelten, reflektierten, umgelenkten und/oder gebeugten Lichtstrahlen 28 werden auf eine Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einen Combiner projiziert. An der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder dem Combiner werden die Lichtstrahlen 28 in Richtung des Betrachters 24 reflektiert. Eine Bilddarstellung erscheint somit für einen Betrachter 24 auf einer virtuellen, schwebenden Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, wobei sich die virtuelle Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 befindet. Ein Combiner kann beispielsweise vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Das Bild bzw. die Bilddarstellung kann mit der Umwelt des Fahrzeugs 20 überlagert werden und kann Informationen, entsprechend den Informationen von 1, an den Fahrer 24 bzw. den Betrachter ausgeben. Mittels des Bildes können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20, sowie Informationen über die zugelassene Höchstgeschwindigkeit dargestellt werden. Ebenfalls können Informationen über Fahrsicherheitssysteme, beispielsweise eine Information über einen Tempomat, und Navigationshinweise dargestellt werden. Mittels dieser Informationen kann insbesondere ein Fahrer 24 über den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs informiert werden. Mittels eines Head-up Displays können diese Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden, wodurch der Betrachter 24 die Umwelt weiterhin im Blick hat bzw. sich schnell wieder auf den Straßenverkehr fokussieren kann.
Head-Up-Display Systeme oder auch ein HUD können zur Generierung von optischen Informationen, zum Beispiel Informationen über die Geschwindigkeit oder die Navigation, im Bereich des Sichtfeldes eines Betrachters bzw. eines PKW-Fahrers verwendet werden. Dies kann zum Beispiel über die Projektion eines auf einem Display elektronisch erzeugten Bildes auf bzw. in den Sichtbereich des Fahrers mithilfe von optischen Elementen wie Spiegel, Linsenelemente oder weitere ermöglicht werden. Displays können vorzugsweise in verschiedenen technischen Ausführungen ausgebildet sein, wobei diese ebenfalls als bildgenerierende Fläche bezeichnet werden können. Unterschieden werden können HUDs in Systeme, die die fahrzeugseitige Windschutzscheibe in die optische Bildgenerierung mit einbeziehen und solche Systeme, die über eine zusätzliche Scheibe, insbesondere als Combiner-Scheibe oder nur Combiner bezeichnet, verfügen und infolgedessen die Windschutzscheibe nicht in die optische Bildgenerierung mit einbeziehen. Die zweitgenannten Systeme kann zum Beispiel auch CHUD genannt werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 ist entsprechende der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 ausgeführt. Im Unterschied zu der Projektionsrichtung 22 gemäß 2 ist in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 eine zweite Abbildungsoptik 36 im Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet. Folglich wird gemäß 3 die Bilddarstellung mittels der Bilderzeugungseinheit 30 generiert und weiterhin werden die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung über die erste Abbildungsoptik 32 und anschließend über die zweite Abbildungsoptik 36 an die Windschutzscheibe 34 eines Fahrzeugs gelenkt bzw. projiziert. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann hierfür beispielsweise als ein Display mit einer entsprechenden Hinterleuchtung des Displays oder als ein Projektor mit einer bildgenerierenden Fläche ausgeführt sein. Die bildgenerierende Fläche kann beispielsweise ein LCD oder eine Streufläche und/oder ein Hologramm sein. Die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellung werden an der Windschutzscheibe 34, insbesondere zu einem Betrachter 24 bzw. in eine Eyebox, reflektiert. Die Lichtstrahlen 28 werden insbesondere in eine Eyebox des Betrachters 24 projiziert. Eine Eyebox des Betrachters 24 erstreckt sich um bzw. über ein oder zwei Augen des Betrachters 24.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Projektionsvorrichtung 22. Die Projektionsvorrichtung 22 kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 in einem Fahrzeug eingebaut werden. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 4 ist entsprechende der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 ausgeführt. Im Unterschied zu der Projektionsrichtung 22 gemäß 2 werden in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 4 die Lichtstrahlen 28 auf einen Combiner 38 projiziert. Der Combiner 38 ist vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet. In einer Weiterentwicklung kann der Combiner 38 zwischen verschiedenen Positionen wechseln. Beispielsweise kann der Combiner 38 in einer ersten Position gemäß 4 ausgefahren sein. Somit befindet sich der Combiner 38 in der ersten Position in der Funktionsstellung. Mit anderen Worten kann der Combiner 38 in der ersten Position die Lichtstrahlen 28 derart reflektieren, dass einem Betrachter 24 ein virtuelles Bild dargestellt werden kann. In einer zweiten Position kann der Combiner 38 beispielsweise im Armaturenbrett bzw. in der Instrumententafel verstaut werden. Mit anderen Worten kann der Combiner 38 in der zweiten Position in einer Ruheposition bzw. in eine Ruhestellung angeordnet sein, sodass Combiner 38 nicht im Sichtfeld eines Betrachters ist.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Beleuchtungsgruppe 30 bzw. einer Beleuchtungseinheit 30. Die optischen Elemente einer Projektionsvorrichtung bzw. eines Head-up Displays können grob in bilderzeugende und abbildende Elemente aufgeteilt werden. In 5 werden die bilderzeugenden Elemente und somit die Beleuchtungsgruppe 30 dargestellt. Die Beleuchtungsgruppe 30 weist in dieser Ausführung ein Gehäuse 42, insbesondere ein Lichtschachtgehäuse 42 auf, wobei in dem Gehäuse 42 insbesondere Leuchtelemente bzw. lichtabstrahlende Elemente, beispielsweise Leuchtdioden oder LEDs oder ein Laserprojektor, angeordnet werden können. Ferner weist die Beleuchtungsgruppe 30 eine bildgenerierende Fläche 44 auf. Die mittels der Leuchtelemente ausgesendeten Lichtstrahlen, treffen auf die bildgenerierende Fläche 44, wodurch auf der bildgenerierenden Fläche 44 eine Bilddarstellung generiert wird. Die bildgenerierende Fläche 44 kann beispielsweise als ein Display, beispielsweise ein LCD Display oder als Streufläche, beispielsweise als holographische Streufläche, oder als ein Hologramm ausgeführt sein. Ferner weist die Beleuchtungsgruppe 30 ein Befestigungselement 46 auf, wobei die bildgenerierende Fläche 44 an dem Befestigungselement 46 angeordnet ist. Das Befestigungselement 46 kann insbesondere an dem Gehäuse 42 angeordnet werden. Mit anderen Worten wird die bildgenerierende Fläche 44 mittels des Befestigungselements 46 befestigt. Ferner kann die Beleuchtungsgruppe in einer Weiterentwicklung elektronische Elemente bzw. elektronische Komponenten 48 aufweisen. Mittels der elektronischen Komponenten können die Leuchtelemente und/oder die bildgenerierende Fläche 44 gesteuert werden.
Zu den bilderzeugenden Elementen gehören vorzugsweise eine bildgenerierende Fläche 44, beispielsweise ein Display 44 und eine Lichtquelle. Zusätzliche optische Elemente und/oder reflexiv gestaltete Flächen sorgen für eine gewünschte gleichmäßige Ausleuchtung der bildgenerierenden Fläche 44. Diese Hauptelemente bilden mit eventuell weiteren Elementen wie Gehäuse 42 und Elektronik 48 die Beleuchtungsbaugruppe 30. Diese wird oftmals auch als PGU bzw. Picture Generating Unit bezeichnet.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Abbildungsgruppe 50. Die optischen Elemente können insbesondere in bilderzeugende und abbildende Elemente aufgeteilt werden. In 6 werden die abbildenden Elementen und somit die Abbildungsgruppe 50 dargestellt. Die Abbildungsgruppe 50 weist in dieser Ausführung ein Gehäuse 52 sowie ein Spiegel 32 und eine Abdeckung 54 auf. Das Gehäuse 52 kann beispielsweise als Innenblende verwendet werden, wobei mittels der Innenblende, welche zum Beispiel schwarz matt ausgeführt sein kann, Streulicht und/oder Reflexionen verringert werden können, welche die Bilddarstellung verfälschen können. Die Abdeckung 54 ist insbesondere zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet. Beispielsweise kann die Abdeckung 54 als Deckglas 54 ausgeführt sein. Der Spiegel 32 ist insbesondere am Gehäuse 52 angeordnet. Ferner ist die Abdeckung 54 an dem Gehäuse 52 angeordnet. Die Abbildungsgruppe 50 weist weiterhin eine Öffnung 56 auf, wobei durch die Öffnung 56 Lichtstrahlen ins Innere des Gehäuses 52 eingestreut werden können. Die eingestreuten Lichtstrahlen können weiterhin auf den Spiegel 32 treffen und werden am Spiegel 32 derart abgelenkt, dass die Lichtstrahlen über die Abdeckung aus der Abbildungsgruppe 50 herausgeleitet werden. Mit anderen Worten kann die Abbildungsgruppe 50 in einer halbgeöffneten Bauweise ausgeführt sein.
Die abbildenden Elemente können beispielsweise Spiegel- und/oder Linsensysteme ausgeführt sein, welche das Bild der bildgenerierenden Fläche in gewünschtem Maße vergrößern/verzerren/ablenken, so dass dieses in lesbarer Form im Sichtbereich des Fahrers abgebildet werden kann. In einer Weiterentwicklung können diese Systeme eine mechanische Einheit bilden und durch zusätzliche Gehäuseelemente umschlossen sein, die störende Einflüsse durch weitere Lichtquellen oder Reflexionen vermeiden und die eine positionsgenaue Ausrichtung der Spiegel und/oder Linsensysteme zueinander ermöglichen. Beispielweise bildet bei CHUD Systemen mit Faltspiegel das als Innenblende genannte Gehäuse zusammen dem Faltspiegel und einem eventuell vorhandenen Deckglas eine solche mechanische Einheit, die auch als Abbildungsbaugruppe 50 gemäß 6 bezeichnet werden kann.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 kann insbesondere gemäß der Projektionsrichtung 22 gemäß 1 und/oder 2 in einem Fahrzeug angeordnet werden. Die Projektionsrichtung 22 weist eine Bilderzeugungseinheit 30 bzw. auch bezeichnet als Beleuchtungsgruppe 30 zum Erzeugen einer Bilddarstellung auf.
Die Projektionsvorrichtung 22 weist weiterhin einen zu einer Umgebung 58 der Projektionsvorrichtung geschlossenen Innenbereich 60 mit einem inneren Gehäuse 62 und einen zu der Umgebung 58 der Projektionsvorrichtung 22 offenen Außenbereich 64 mit einem äußeren Gehäuse 66 auf. Die Bilderzeugungseinheit 30 ist in dem Innenbereich 60 der Projektionsvorrichtung 22 an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet.
Ferner weist die Projektionsvorrichtung 22 eine zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildete Abdeckung 68 auf, wobei die Abdeckung 68 an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet ist und wobei das innere Gehäuse 62 und die Abdeckung 68 den Innenbereich 60 von dem Außenbereich 64 abgrenzen. Mit anderen Worten wird die Abdeckung 68 so auf eine Öffnung des inneren Gehäuses 60 angeordnet, sodass der Innenbereich 60 von dem Außenbereich 64 abgegrenzt ist. Beispielsweise kann die Abdeckung 68 mittels einer kraftschlüssigen und/oder einer formschlüssig und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung an dem inneren Gehäuses 62 angeordnet werden. Beispielsweise kann die Abdeckung 68 mittels einer oder mehrerer Schrauben, Nägel und/oder Nieten an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Abdeckung 68 mittels einer Klebeverbindung an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden kann, beispielsweise mittels eines Flüssigklebers oder eines Klebestreifens. In einer Weiterentwicklung kann die Abdeckung 68 insbesondere mittels einer Klips Verbindungen an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden. Vorteilhafterweise ist die Abdeckung 68 derart an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet, dass keine Flüssigkeit und/oder keine Feuchtigkeit in den Innenbereich 60 des inneren Gehäuses 62 eindringen kann.
Weiterhin weist das äußere Gehäuse 66 einen Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit auf. Das äußere Gehäuse 66 ist derart an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet, dass in den Außenbereich 64 eintretende Flüssigkeit mittels des Bereichs 70 zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses 66 aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus ableitbar ist. Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit kann entsprechend des Pfeils 72 in den Außenbereich 64 und somit in das äußere Gehäuse 66 eintreten. Die eingetretene Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit kann dann in dem Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit gesammelt bzw. gerichtet geleitet werden und entsprechend aus der Projektionsrichtung 22 heraus abgeleitet werden. Das äußere Gehäuse 66 kann beispielsweise mittels einer kraftschlüssigen und/oder einer formschlüssig und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden. Beispielsweise kann das äußere Gehäuse 66 mittels einer oder mehrerer Schrauben, Nägel und/oder Nieten an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass das äußere Gehäuse 66 mittels einer Klebeverbindung an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden kann, beispielsweise mittels eines Flüssigklebers oder eines Klebestreifens. In einer Weiterentwicklung kann das äußere Gehäuse 66 nun insbesondere mittels einer Klips Verbindungen an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden. Vorteilhafterweise ist das äußere Gehäuse 66 der Art an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet, dass keine Flüssigkeit und/oder keine Feuchtigkeit in den Innenbereich 60 des inneren Gehäuses 62 eindringen kann. In einer Weiterentwicklung kann das äußere Gehäuse 66 auch an der Abdeckung 68 angeordnet werden. In einer Weiterentwicklung kann das äußere Gehäuse 66 auch an der Abdeckung 68 entsprechend angebracht werden.
Mit anderen Worten weist die Projektionsvorrichtung 22 eine teilweise offene Gestaltung auf, wobei von außen eindringende Feuchtigkeit und/oder Wasser sich in dem Außenbereich vor den abdichteten Elementen, beispielsweise der Abdeckung 68, sammeln kann. Die Abdeckung 68 kann insbesondere als plane oder zylindrische, gewölbte transparente Kunststoff-Folie oder Scheibe ausgeführt sein, z.B. aus Polycarbonat.
In einer Weiterentwicklung kann der Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses 66 eine Öffnung aufweist, wobei die Flüssigkeit durch die Öffnung aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus ableitbar ist. Mit anderen Worten kann Flüssigkeit in dem Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit gesammelt und in Richtung der Öffnung des äußeren Gehäuses 66 geleitet werden, wobei die Flüssigkeit über die Öffnung aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus abgeleitet werden kann. Die Öffnung kann beispielsweise im seitlichen Randbereich der Unterkante des äußeren Gehäuses 66 angebracht sein.
Vorteilhafterweise weist der Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses 66 eine Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit auf. Vorzugsweise ist in den Außenbereich 64 eintretende Flüssigkeit mittels der Rinne zu der Öffnung ableitbar und durch die Öffnung aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus ableitbar. Mit anderen Worten kann mittels der Rinne Flüssigkeit in Richtung der Öffnung geführt werden. Hierdurch kann beispielsweise gewährleistet werden, dass sich keine Flüssigkeit in dem Außenbereich 64 sammelt.
Das innere Gehäuse 62 weist insbesondere eine erste Seite 74 auf, wobei das äußere Gehäuse 66 eine erste Seite 76 und eine der ersten Seite 76 gegenüberliegende, zweite Seite 78 aufweist, dass die erste Seite 74 des inneren Gehäuses 62 an der ersten Seite 76 des äußeren Gehäuses 66 angeordnet ist und dass die Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit näher zu der ersten Seite 76 des äußeren Gehäuses 66 als zu der zweiten Seite 78 des äußeren Gehäuses 66 in dem Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses 66 ausgebildet ist. Ferner kann der Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses 66 auf der ersten Seite 76 des äußeren Gehäuses 66 angeordnet sein. Ferner kann die Abdeckung 68 und das äußere Gehäuse 66 an der ersten Seite 74 des inneren Gehäuses 62 angeordnet sein.
In einer vorteilhaften Ausführung kann die Abdeckung 68 in einem bestimmten Winkel von 60° bis 120°, insbesondere 90°, zu einem optischen Mittelstrahl angeordnet sein. Der optische Mittelstrahl ist vorzugsweise als gemittelter Lichtstrahl der Bilddarstellung von einem Leuchtelement 86 über das Display 44 in Richtung des optischen Elements 32 ausgebildet. Mit anderen Worten ist der optische Mittelstrahl als der Weg der Bilddarstellung bzw. eines Lichtstrahls der Bilddarstellung von einer Lichtquelle 86 bzw. einem Leuchtelement 86, zum Beispiel einer LED, ausgehend über das Display 44 in Richtung des optischen Elements 32 ausgebildet.
Die Fläche des äußeren Gehäuses 66 ist beispielsweise die Fläche, auf der Wasser bzw. Flüssigkeit entsprechend des Pfeils 72 auftreffen kann und mittels welcher Flüssigkeit bzw. das Wasser in Richtung des Bereichs 70 zum Ableiten von Flüssigkeit bzw. in Richtung der Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit geführt werden kann. Mittels des Winkels kann die Fläche des äußeren Gehäuses schräg angeordnet werden, wodurch gewährleistet werden kann, dass Flüssigkeit in eine bestimmte Richtung fließen kann. Anstelle einer Rinne kann der Bereich sich auch als Röhre oder Schlauch ausgeführt sein.
In einer Weiterentwicklung ist zwischen dem äußeren Gehäuse 66 und dem inneren Gehäuse 62 eine Dichtung 80 angeordnet. Die Dichtung 80 kann insbesondere ausgelegt sein den Bereich 70 zum Ableiten von Flüssigkeit sowie den Bereich zum Anordnen des äußeren Gehäuses 66 an das innere Gehäuse 62 und/oder an die Abdeckung 68 abzudichten und somit Flüssigkeit entsprechend abzuleiten.
Unterhalb des inneren Gehäuses 62 und oder des äußeren Gehäuses 66 und somit gegenüberliegend zu der möglichen eintretenden Flüssigkeit können beispielsweise feuchteempfindliche und/oder wasserempfindliche Elemente 82 bzw. Komponenten 82, beispielsweise Hardwarekomponenten, wie beispielsweise ein Steuergerät, angeordnet werden. Mittels der vorgeschlagenen Projektionsrichtung 22 kann Flüssigkeit bzw. Wasser von den Elementen 82 ferngehalten werden. Beispielsweise können sich die Elemente 82 unterhalb des Bereichs 70 zum Ableiten von Flüssigkeit und somit unterhalb der Dichtung 80 und der Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit angeordnet werden.
Die feuchte-/wasserempfindlichen Elemente, beispielsweise Hardware, können angrenzend an einen abgedichteten Bereich, beispielsweise an den Dichtungsbereich angeordnet sein. Feuchtigkeit kann vorteilhafterweise gezielt und für die Funktionsweise des Systems auf unkritische Weise abgeleitet werden. Die in der unmittelbaren Nähe angebrachten Hardware Elemente können somit insbesondere vor Feuchte und/oder Wasser und/oder Flüssigkeit geschützt werden. Die Verbreitung von Feuchtigkeit und/oder Wasser und/oder Flüssigkeit durch potentielle Leckage Stellen im System kann somit insbesondere reduziert und/oder verhindert werden. Vorzugsweise weist die Projektionsrichtung 22 eine Drainage, beispielsweise in Form einer Rinne und/oder einer Röhre auf, wodurch Flüssigkeit und/oder Wasser abgeleitet werden kann.
Die Projektionsrichtung 22 kann weiterhin elektrische Elemente 82, beispielsweise Hardware, aufweisen, die beispielsweise für die elektrische Versorgung der Beleuchtungsbaugruppe verwendet werden kann. Sowohl die Hardware an sich, aber auch die mit Strom zu versorgenden Elemente der Beleuchtungsbaugruppe, als auch die elektrischen Verbindungen, zum Beispiel Kabel oder Stecker, sollten insbesondere vor Feuchtigkeit, wie beispielsweise durch Kondenswasser oder auch eindringendes Wasser von außerhalb des Systems, geschützt werden.
Die Projektionsrichtung 22 weist eine Bilderzeugungseinheit 30 zum Erzeugen einer Bilddarstellung auf. Die erzeugte Bilddarstellung ist durch die Abdeckung 68 hindurch aus dem Innenbereich 60 heraus lenkbar. Die Bilderzeugungseinheit 30 weist in dieser Ausführung ein erstes Gehäuse 84, zumindest ein Leuchtelement 86 sowie eine bildgenerierende Fläche 44 zum Generieren der Bilddarstellung auf. Das Leuchtelement 86 kann beispielsweise als Leuchtdiode und/oder als LED und/oder als OLED und/oder als Laserprojektor ausgebildet sein. Das Leuchtelement 86 ist ausgebildet Lichtstrahlen in Richtung der bildgenerierenden Fläche 44 auszusenden. Mit anderen Worten wird das Leuchtelement 86 als Hinterleuchtung für die bildgenerierende Fläche 44 verwendet. Die bildgenerierende Fläche 44 kann beispielsweise als Display, zum Beispiel als LCD Display, als Streufläche und/oder als Hologramm ausgeführt sein. Das mindestens eine Leuchtelement 86 sowie die bildgenerierende Fläche 44 sind derart in dem ersten Gehäuse 84 angeordnet, das Lichtstrahlen des Leuchtelements 86 auf die bildgenerierende Fläche 44 strahlen bzw. gelenkt werden, wodurch auf der bildgenerierenden Fläche eine bzw. mehrere Bilddarstellungen generiert werden. Hierfür kann das erste Gehäuse 84 entsprechend an dem inneren Gehäuse 62 angeordnet sein. Beispielsweise weist das innere Gehäuse 62 eine der ersten Seite 74 gegenüberliegende, zweite Seite 88 auf, wobei das Gehäuse 84 der Bilderzeugungseinheit 30 an der zweiten Seite 88 des inneren Gehäuses 62 angeordnet sein kann. Die bildgenerierende Fläche 44 ist derart angeordnet, dass die generierte Bilddarstellung von der bildgenerierenden Fläche 44 durch die Abdeckung 68 hindurch aus dem Innenbereich 60 der Projektionsvorrichtung 22 heraus lenkbar ist.
Ferner weist die Projektionsvorrichtung 22 in dieser Ausführung weiterhin eine Abbildungsoptik 32 mit mindestens einem optischen Element zum Umlenken der Bilddarstellung auf, wobei das mindestens eine optische Element an dem äußeren Gehäuse 66 angeordnet ist. Ein optisches Element kann beispielsweise als Spiegel, als Microlinsen Array, als Hologramm oder weitere ausgeführt sein. In dieser Ausführung ist ein optisches Element 32 an der zweiten Seite 78 des äußeren Gehäuses 66 angeordnet. Das optische Element 32 kann mittels einer kraftschlüssigen, formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung an dem äußeren Gehäuse 66 angeordnet werden. Zum Beispiel kann das optische Element 32 mittels Schrauben, Nieten, Klipsverbindungen und/oder mittels eines Klebstoffs, beispielsweise eines mittels eines Flüssigklebers und/oder mittels Klebestreifen, an dem äußeren Gehäuse 66 befestigt werden. Das optische Element 32 ist derart angeordnet, dass die mittels der bildgenerierenden Fläche 44 generierte Bilddarstellung durch die Abdeckung 68 hindurch aus dem Innenbereich 60 der Projektionsvorrichtung 22 heraus zu dem mindestens einen optischen Element 32 lenkbar ist bzw. gelenkt wird. Mit anderen Worten ist die Bilddarstellung von der bildgenerierenden Fläche 44 durch die Abdeckung 68 hindurch aus dem Innenbereich 60 der Projektionsvorrichtung 22 heraus zu dem mindestens einen optischen Element 32 lenkbar. An dem optischen Element 32 können die Lichtstrahlen der Bilddarstellung reflektiert und/oder umgelenkt werden. Die reflektierten und/oder umgelenkten Lichtstrahlen können von dem optischen Element in Richtung einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und/oder zu einem Combiner eines Fahrzeugs bzw. eines Armaturenbrett seines Fahrzeugs gelenkt bzw. reflektiert werden. Anschließend kann gemäß 2 ein virtuelles Bild generiert werden.
Die Projektionsvorrichtung 22 kann insbesondere an einem Träger 90 angeordnet und/oder befestigt werden. Der Träger 90 kann beispielsweise in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs angeordnet werden. Insbesondere kann die Projektionsvorrichtung 22 in einem Head-up Display, insbesondere in einem Fahrzeug zum Erzeugen einer Bilddarstellung verwendet werden. Mit anderen Worten ist die Projektionsvorrichtung 22 insbesondere Teil eines Head-up Displays. Ferner kann die Projektionsvorrichtung 22 derart verwendet werden, dass in den Außenbereich 64 eintretende Flüssigkeit mittels des Bereichs 70 zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses 66 aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus abgeleitet wird.
Die Projektionsvorrichtung 22 kann insbesondere als eine halboffene Vorrichtung ausgeführt sein. In das äußere Gehäuse 66 wird insbesondere eine Drainage integriert, sodass Flüssigkeit und/oder Wasser aus der Projektionsrichtung 22 heraus abgeleitet werden kann. Hierdurch können feuchteempfindliche bzw. wasserempfindliche Elemente vor Feuchtigkeit, Flüssigkeit und/oder Wasser geschützt werden. Eintretende Feuchtigkeit, Flüssigkeit und/oder Wasser können gezielt und gerichtet gesammelt bzw. abgeleitet werden und vor den sich in der Nähe befindlichen, feuchtigkeitsempfindlichen Elementen im Inneren des CHUD Gehäuses vorbei geleitet werden.
Die Projektionsvorrichtung kann insbesondere speziell bei CHUD Konzepten verwendet werden, bei denen Flüssigkeit in einer Ausgestaltung bis zu einem bestimmten Bereich des Gehäuses, insbesondere bis zur Abdeckung 68 eindringen kann, wobei die Kombination eines nach unten im Wesentlichen geschlossenen inneren Gehäuses 62 mit einer Dichtung 80, einer Abdeckung 68 und einer Öffnung einen wirksamen Schutz der empfindlichen Komponenten ermöglicht. Hierdurch können die empfindlichen Komponenten besser vor einem vermeintlichen Wasser bedingt Ausfallen geschützt werden. Ferner ergeben sich insbesondere größere Freiheitsgrade bei der Gestaltung von System, wobei die Braugröße variiert werden kann und wobei feuchteempfindliche bzw. wasserempfindliche Elemente innerhalb des Systems variabler bzw. im trockenen Bereich variabler platziert werden können.
Eine Projektionsvorrichtung insbesondere mit einem Combiner weist insbesondere in einem aktiven Zustand eine offene Gehäuseoberfläche, insbesondere den Außenbereich 64 auf, in die Flüssigkeit und/oder Wasser eindringen kann. Mittels des äußeren Gehäuses 66 bzw. mittels der unteren Fläche des äußeren Gehäuses 66 kann eintretende Flüssigkeit in Richtung eines Bereichs zum Sammeln von Flüssigkeit geleitet werden. In anderen Worten kann Flüssigkeit in Richtung der Abdeckung 68 bzw. des Deckglases hingeleitet werden.
Ferner kann ein mit Dichtung bzw. ein Dichtungselement zwischen dem äußeren Gehäuse und der Abdeckung 68 und/oder dem inneren Gehäuse 62 angeordnet werden, mittels einer elastischen Dichtung können insbesondere Toleranzen und auch/oder Wärmeausdehnungen ausgeglichen werden. Die Dichtung 80 kann beispielsweise als Dichtlippe ausgeführt sein und größere Spalte elastisch überbrücken können. Die Dichtung 80 dichtet zumindest wesentliche Teile der seitlichen und unteren Grenzfläche zwischen dem äußeren Gehäuse und Deckglas und/oder dem inneren Gehäuse ab. Die Rinne bzw. die Drainagerinne kann Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit in Richtung der Öffnung leiten. Die Öffnung bzw. die Drainageöffung, welche zum Beispiel seitlich im Bereich der Grenzfläche eingebracht ist, kann insbesondere Flüssigkeit an empfindlichen Komponenten, wie z.B. Leiterplatte, vorbei in einen unteren Bereich innerhalb des HUD Gehäuses ableitet bzw. aus der Projektionsrichtung 22 herausleiten.
Wasser und/oder Flüssigkeit kann von oben entsprechend des Pfeils 72 in den Außenbereich 64 der Projektionsrichtung 22 eindringen. Auf der gegenüberliegenden Seite des äußeren Gehäuses 66 in Bezug zu dem Bereich in den Wasser eindringen kann, können sich feuchte bzw. wasserempfindliche Elemente befinden. Mittels der Projektionsrichtung 22 kann die Feuchtigkeit bzw. die Flüssigkeit bzw. das Wasser von den darunterliegenden Elementen ferngehalten werden. Mit anderen Worten dichtet die Projektionsvorrichtung 22 den Bereich unter der Projektionsvorrichtung 22 in Bezug zum Eindringen des Wassers gemäß Pfeil 72 ab.
Der untere Bereich der Projektionsrichtung 22 bzw. des äußeren Gehäuses 66 kann eine Ablauföffnung unterhalb der Drainageöffnung derart aufweisen, dass Flüssigkeit durch diese Ablauföffnung austreten und somit aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus abgeleitet werden kann. Das Gehäuse bzw. das äußere Gehäuse 66 kann eine Rinne mit einer Ablauföffnung an einem mindestens lokal tiefsten Punkt des äußeren Gehäuses 66 aufweisen.
Das äußere Gehäuse 66 kann als Innenblende ausgeführt sein. Insbesondere kann die Oberfläche der Innenblende schwarz matt, zum Beispiel schwarz matt lackiert, ausgebildet sein, wobei mittels einer Innenblende Streulicht und/oder Reflexionen, welche die eigentliche Bilddarstellung verfälschen können, reduziert bzw. verhindert werden können.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 8 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 ausgeführt sein. Weiterhin kann die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 8 gemäß 1 oder 2 in einem Fahrzeug eingebaut sein. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 ist in der Projektionsvorrichtung gemäß 8 eine gestrichelte Linie 92 eingezeichnet. Mittels der gestrichelten Linie 92 wird angezeigt, wo eintretende Flüssigkeit und/oder Wasser und/oder Feuchtigkeit gesammelt werden kann bzw. wo eintretende Flüssigkeit und/oder Wasser hingeleitet und abgeleitet werden kann.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 9 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 und/oder gemäß der Projektionsrichtung 22 gemäß 8 ausgeführt sein. Weiterhin kann die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 9 gemäß 1 oder 2 in einem Fahrzeug eingebaut sein. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 und/oder gemäß 8 ist in der Projektionsvorrichtung gemäß 9 eine gestrichelte Linie 92 sowie ein Pfeil 94 eingezeichnet. Mittels der gestrichelten Linie 92 wird angezeigt, wo eintretende Flüssigkeit und/oder Wasser und/oder Feuchtigkeit gesammelt werden kann bzw. wo eintretende Flüssigkeit und/oder Wasser hingeleitet und abgeleitet werden kann. Mittels des Pfeils 94 wird angezeigt in welche Richtung die Flüssigkeit abgeleitet werden kann. Ferner ist in der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 9 die Öffnung 96 zum Ableiten von Flüssigkeit aus der Projektionsvorrichtung 22 heraus dargestellt. Die in den Außenbereich 64 eintretende Flüssigkeit bzw. das in den Außenbereich 64 eintretende Wasser wird entlang der gestrichelten Linie 92 gesammelt sowie entlang des Pfeils 94 in Richtung der Öffnung 96 geleitet. Mittels der Öffnung 96 wird anschließend das Wasser aus der Projektionsrichtung 22 heraus geleitet. Anschließend kann das Wasser bzw. die Flüssigkeit beispielsweise aus dem Fahrzeug heraus geleitet werden und/oder in einem Behälter gesammelt werden.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 10 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 und/oder gemäß der Projektionsrichtung 22 gemäß 8 und/oder gemäß der Projektionsrichtung 22 gemäß 9 ausgeführt sein. Weiterhin kann die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 10 gemäß 1 oder 2 in einem Fahrzeug eingebaut sein. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 und/oder gemäß 8 und/oder gemäß 9 ist in der Projektionsvorrichtung gemäß 10 lediglich das äußere Gehäuse 66 sowie die Dichtung 80 dargestellt. Das äußere Gehäuse 66 sowie die Dichtung 80 sowie deren Anordnung kann entsprechend der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 und/oder gemäß 8 und/oder gemäß 9 ausgeführt sein. In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist das äußere Gehäuse 66 eine überstehende Fläche 98 auf, wobei mittels der überstehenden Fläche 98 insbesondere die Rinne 100 zum Ableiten von Wasser ausgebildet werden kann. Eintreten des Wassers bzw. eintretende Flüssigkeit wird in Richtung der überstehenden Fläche 98 geleitet tropft an der überstehenden Fläche 98 herunter und wird mittels der Rinne 100 aufgefangen. Mittels des Pfeils 94 wird angezeigt in welche Richtung die Flüssigkeit abgeleitet werden kann. Die in den Außenbereich eintretende Flüssigkeit bzw. das in den Außenbereich eintretende Wasser wird entlang des Pfeils 94 in Richtung der Öffnung 96 geleitet. Mittels der Öffnung 96 wird anschließend das Wasser aus der Projektionsrichtung 22 heraus geleitet. Anschließend kann das Wasser bzw. die Flüssigkeit beispielsweise aus dem Fahrzeug heraus geleitet werden und/oder in einem Behälter gesammelt werden.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 11 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 10 ausgeführt sein. Weiterhin kann die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 11 gemäß 1 oder 2 in einem Fahrzeug eingebaut sein. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 10 ist das äußere Gehäuse 66 gemäß 11 nicht in einer Schnittdarstellung dargestellt.
12 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 12 kann gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 ausgeführt sein. Weiterhin kann die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 12 gemäß 1 oder 2 in einem Fahrzeug eingebaut sein. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 7 ist die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 12 nicht in einer Schnittdarstellung dargestellt, sondern von der Darstellung in Richtung der strahlenden Lichtstrahlen und somit in Richtung des optischen Elements 32.
Ferner wird gemäß 12 dargestellt, dass die Projektionsvorrichtung 22 an einem Träger 90 angeordnet ist. Die Projektionsrichtung 22 kann beispielsweise mittels mechanischer Elemente an dem Träger 90 befestigt werden, beispielsweise mittels Schrauben, Nieten oder weitere. Ferner kann die Position zu 22 mittels Klips Verbindungen an einem Träger befestigt werden. In einer Weiterentwicklung kann die Projektionsvorrichtung 22 mittels einer Klebeverbindung an dem Träger befestigt werden. In dieser Ausführungsform ist die Projektionsvorrichtung 22 mittels vier Schrauben 102 an dem Träger 90 befestigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4433156 [0002]

Claims

Projektionsvorrichtung (22), insbesondere für ein Fahrzeug (20), mit einer Bilderzeugungseinheit (30) zum Erzeugen einer Bilddarstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (22) einen zu einer Umgebung (58) der Projektionsvorrichtung (22) geschlossenen Innenbereich (60) mit einem inneren Gehäuse (62) und einen zu der Umgebung (58) der Projektionsvorrichtung (22) offenen Außenbereich (64) mit einem äußeren Gehäuse (66) aufweist, wobei die Bilderzeugungseinheit (30) im Innenbereich (60) der Projektionsvorrichtung (22) an dem inneren Gehäuse (62) angeordnet ist, dass die Projektionsvorrichtung (22) eine zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildete Abdeckung (68) aufweist, wobei die Abdeckung (68) an dem inneren Gehäuse (62) angeordnet ist und wobei das innere Gehäuse (62) und die Abdeckung (68) den Innenbereich (60) von dem Außenbereich (64) abgrenzen, dass das äußere Gehäuse (66) einen Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit aufweist und dass das äußere Gehäuse (66) derart an dem inneren Gehäuse (62) angeordnet ist, dass in den Außenbereich (64) eintretende Flüssigkeit mittels des Bereichs zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) aus der Projektionsvorrichtung (22) heraus ableitbar ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) eine Öffnung (96) aufweist und dass Flüssigkeit durch die Öffnung (96) aus der Projektionsvorrichtung (22) heraus ableitbar ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) eine Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit aufweist.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) eine Öffnung (96) aufweist und dass in den Außenbereich (64) eintretende Flüssigkeit mittels der Rinne zu der Öffnung (96) ableitbar ist und durch die Öffnung (96) aus der Projektionsvorrichtung (22) heraus ableitbar ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (62) eine erste Seite und dass das äußere Gehäuse (66) eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende, zweite Seite aufweist, dass die erste Seite des inneren Gehäuses (62) an der ersten Seite des äußeren Gehäuses (66) angeordnet ist und dass die Rinne zum Ableiten von Flüssigkeit näher zu der ersten Seite des äußeren Gehäuses (66) als zu der zweiten Seite des äußeren Gehäuses (66) in dem Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) ausgebildet ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem äußeren Gehäuse (66) und dem inneren Gehäuse (62) eine Dichtung (80) angeordnet ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (62) eine erste Seite aufweist und dass die Abdeckung (68) und das äußere Gehäuse (66) an der ersten Seite des inneren Gehäuses (62) angeordnet sind.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (68) in einem Winkel von 60° bis 120°, insbesondere 90°, zu einem optischen Mittelstrahl angeordnet sein, wobei der optische Mittelstrahl als Lichtstrahl der Bilddarstellung von einem Leuchtelement (86) über das Display (44) in Richtung des optischen Elements (32) ausgebildet ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddarstellung durch die Abdeckung (68) hindurch aus dem Innenbereich (60) heraus lenkbar ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (22) weiterhin eine Abbildungsoptik (32) mit mindestens einem optischen Element (32) zum Umlenken der Bilddarstellung aufweist und dass das mindestens eine optische Element (32) an dem äußeren Gehäuse (66) angeordnet ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddarstellung durch die Abdeckung (68) hindurch aus dem Innenbereich (60) der Projektionsvorrichtung (22) heraus zu dem mindestens einen optischen Element (32) lenkbar ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungseinheit (30) eine bildgenerierende Fläche (44) zum Generieren der Bilddarstellung aufweist und dass die Bilddarstellung von der bildgenerierenden Fläche (44) durch die Abdeckung (68) hindurch aus dem Innenbereich (60) der Projektionsvorrichtung (22) heraus zu dem mindestens einen optischen Element (32) lenkbar ist.
Head-up Display mit einer Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 12.
Verwendung einer Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 12, in einem Head-up Display nach Anspruch 13, insbesondere in einem Fahrzeug (20), zum Erzeugen einer Bilddarstellung.
Verwendung einer Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 14, wobei in den Außenbereich (64) eintretende Flüssigkeit mittels des Bereich zum Ableiten von Flüssigkeit des äußeren Gehäuses (66) aus der Projektionsvorrichtung (22) heraus abgeleitet wird.