DE202006020591U1

DE202006020591U1 - Head-up display system for motor vehicles

Info

Publication number: DE202006020591U1
Application number: DE200620020591
Authority: DE
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2016-09-30

Abstract

Head-Up-Display-System für Kraftfahrzeuge, das umfasst:
– eine Bildquelle (2),
– ein System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5), das das durch die Bildquelle (2) erzeugte Bild in einem virtuellen Bild an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer fokussiert und gleichzeitig die durch die Bildquelle (2) erzeugten Lichtstrahlen zu einem Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6) ablenkt,
– ein Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6), das die aus dem System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) austretenden Lichtstrahlen auf einen Combiner (7) richtet,
– einen Combiner (7), der durch eine transparente Platte neben der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs oder durch die Windschutzscheibe selbst gebildet wird, um die aus dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6) austretenden Lichtstrahlen zu dem Fahrer zu reflektieren.
wobei das Display-System dadurch gekennzeichnet ist, dass:
– das System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) wenigstens eine Linse (5) und wenigstens einen Spiegel...Head-up display system for motor vehicles, comprising:
An image source (2),
- A system for image deflection and shaping (3, 4, 5) which focuses the image generated by the image source (2) in a virtual image at a predetermined distance from the driver and at the same time the light beams generated by the image source (2) to a magnification and reflection system (6),
An enlargement and reflection system (6) which directs the light beams emerging from the image deflection and shaping system (3, 4, 5) onto a combiner (7),
- A combiner (7), which is formed by a transparent plate next to the windshield of the motor vehicle or through the windshield itself to reflect the exiting the magnification and reflection system (6) light rays to the driver.
the display system being characterized in that:
The system for image deflection and shaping (3, 4, 5) at least one lens (5) and at least one mirror ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Head-Up-Display-Systeme für Kraftfahrzeuge des Typs, der umfasst:

– eine Bildquelle,
– ein System für die Bildablenkung und -formung, das das durch die Quelle erzeugte Bild in einem virtuellen Bild an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer fokussiert und gleichzeitig die durch die Bildquelle erzeugten Lichtstrahlen zu einem Vergrößerungs- und Reflexionssystem ablenkt,
– ein Vergrößerungs- und Reflexionssystem, das die aus dem System für die Bildablenkung und -formung austretenden Lichtstrahlen auf einen optischen Combiner richtet,
– einen optischen Combiner, der durch eine transparente Platte neben der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs oder durch die Windschutzscheibe selbst gebildet wird, um die aus dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem austretenden Lichtstrahlen zu dem Fahrer zu reflektieren.

The present invention relates to automotive head-up display systems of the type comprising:

- an image source,
A system for image deflection and shaping which focuses the image generated by the source in a virtual image at a predetermined distance from the driver and at the same time deflects the light rays generated by the image source to an enlargement and reflection system,
An enlargement and reflection system which directs the light beams emerging from the system for image deflection and shaping onto an optical combiner,
An optical combiner formed by a transparent plate adjacent to the windshield of the motor vehicle or by the windshield itself to reflect the light rays emerging from the magnifying and reflecting system to the driver.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Head-Up-Display-System des oben genannten Typs anzugeben, das sehr kleine Gesamtabmessungen aufweist und insbesondere in einem Raum, der in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche sehr klein ist, in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs eingesetzt werden kann.It It is an object of the invention to provide a head-up display system of the above Specify type, which has very small overall dimensions and in particular in a room that is very normal in the direction normal to the road surface small is to be used in a dashboard of a vehicle can.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System des oben genannten Typs anzugeben, das einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, wobei es dennoch einen effizienten und zuverlässigen Betrieb garantiert.It Another object of the invention is a system of the above Specify type that can be easily and inexpensively manufactured, while still guaranteeing efficient and reliable operation.

Um diese Aufgaben zu erfüllen, gibt die Erfindung ein Head-Up-Display-System mit den oben genannten Merkmalen an, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass das System für die Bildablenkung und -formung wenigstens eine Linse und wenigstens einen Spiegel umfasst, wobei der Spiegel ausgebildet ist, um den optischen Pfad der Lichtstrahlen von der Richtung normal zu der Straßenoberfläche nach oben zu einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung abzulenken, und weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass das Vergrößerungs- und Reflexionssystem derart geformt und angeordnet ist, dass es die Dimension der aus dem System für die Bildablenkung und -formung in der Fahrtrichtung austretenden Lichtstrahlen derart multipliziert, dass eine ausreichende Größe des Kopfbewegungsbereichs („Head-Motion-Box" (HMB)) sichergestellt wird, d. h. des Raumbereichs, in dem der Fahrer seinen Kopf bewegen kann, ohne die Wahrnehmung des gesamten projizierten Bilds zu verlieren, auch wenn in dem System für die Bildablenkung und -formung das optische Element, das dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem am nächsten ist, eine kleine Dimension in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche aufweist. Insbesondere kann das Vergrößerungs- und Reflexionssystem die Dimension des Kopfbewegungsbereichs in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche vergrößern.Around to fulfill these tasks The invention provides a head-up display system with the above Characteristics, which is further characterized in that the System for the image deflection and shaping at least one lens and at least a mirror, wherein the mirror is adapted to the optical path of the light rays from the direction normal to the Road surface after up to a direction substantially parallel to the direction of travel distract, and is further characterized in that the magnification and reflection system is shaped and arranged such that it the dimension of the system for image deflection and shaping in the direction of travel exiting light beams multiplied in such a way that a sufficient size of the head movement area ("Head Motion Box" (HMB)) ensured is, d. H. the room area where the driver moves his head can, without losing the perception of the entire projected image, even if in the system for the image deflection and shaping the optical element corresponding to the magnification and deflection system closest is a small dimension in the direction normal to the road surface. In particular, the magnification and reflection system the dimension of the head movement area in the Increase direction normal to the road surface.

Dank der oben genannten Merkmale kann das System gemäß der Erfindung derart aufgebaut sein, dass es einen sehr kleinen Raum, insbesondere in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche, in einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs einnimmt, ohne dass deshalb die Größe des Kopfbewegungsbereichs im Vergleich zu größeren bekannten Vorrichtungen verkleinert wird.thanks the above-mentioned features, the system according to the invention can be constructed in such a way that that it is a very small space, especially in the direction normal to the road surface, in one Dashboard of a motor vehicle occupies, without that the size of the head movement area compared to larger known devices is reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bildquelle durch eine Anzeige gebildet, deren Ebene in dem an dem Fahrzeug installierten Zustand parallel zu der Straßenoberfläche ist, um einen Lichtstrahl auszugeben, der im wesentlichen in einer Richtung orthogonal zu der Ebene nach oben ausgerichtet ist. In dieser Ausführungsform umfasst das System für die Bildablenkung und -formung:

– einen einzelnen Spiegel, der mit einem Winkel von im wesentlichen 45° geneigt ist und den optischen Pfad der Lichtstrahlen von der Richtung normal zu der Straßenoberfläche nach oben zu einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs nach vorne ablenkt, und
– wenigstens eine Linse vor oder nach dem einzelnen Spiegel bzw. eine Vielzahl von Linsen vor oder nach dem einzelnen Spiegel, wobei die wenigstens eine Linse bzw. die Vielzahl von Linsen ausgebildet sind, ein virtuelles Bild des durch die Anzeige erzeugten Bildes an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer zu fokussieren.

In a preferred embodiment, the image source is formed by a display whose plane in the vehicle-installed state is parallel to the road surface to output a light beam which is oriented substantially in a direction orthogonal to the plane upwardly. In this embodiment, the image deflection and shaping system comprises:

A single mirror which is inclined at an angle of substantially 45 ° and deflects the optical path of the light beams from the direction normal to the road surface upward to a direction substantially parallel to the direction of travel of the motor vehicle forward, and
At least one lens before or after the single mirror or a plurality of lenses before or after the single mirror, wherein the at least one lens or the plurality of lenses are formed, a virtual image of the image generated by the display at a predetermined distance to focus on the driver.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Bildquelle durch eine Anzeige gebildet, deren Ebene in dem an dem Fahrzeug installierten Zustand parallel zu der Fahrtrichtung und normal zu der Straßenoberfläche ist, um einen Lichtstrahl auszugeben, der im wesentlichen in einer Richtung parallel zu der Straßenoberfläche und orthogonal zu der Fahrtrichtung ausgerichtet ist. In dieser Ausführungsform umfasst das System für die Bildablenkung und -formung:

– einen ersten Spiegel, der mit einem Winkel von im wesentlichen 45° geneigt ist und die aus einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche und orthogonal zu der Fahrtrichtung kommenden Lichtstrahlen zu einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben ablenkt,
– einen zweiten Spiegel, der ebenfalls mit einem Winkel von im wesentlichen 45° geneigt ist und den aus der Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben kommenden Strahl zu einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ablenkt, und
– wenigstens eine Linse vor oder nach dem zweiten Spiegel bzw. eine Vielzahl von Linsen vor oder nach dem zweiten Spiegel, wobei die wenigstens eine Linse bzw. die Vielzahl von Linsen ausgebildet sind, um ein virtuelles Bild des durch die Anzeige erzeugten Bildes an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer zu fokussieren.

In another preferred embodiment, the image source is formed by a display whose plane in the vehicle-mounted state is parallel to the travel direction and normal to the road surface to output a light beam substantially in a direction parallel to the road surface and orthogonal is aligned to the direction of travel. In this embodiment, the image deflection and shaping system comprises:

A first mirror which is inclined at an angle of substantially 45 ° and deflects the light rays coming from a direction substantially parallel to the road surface and orthogonal to the traveling direction upwards to a direction substantially normal to the road surface,
A second mirror which is also inclined at an angle of substantially 45 ° and which comes up from the direction substantially normal to the road surface Beam deflects to a direction substantially parallel to the direction of travel of the motor vehicle, and
At least one lens before or after the second mirror or a plurality of lenses before or after the second mirror, wherein the at least one lens or the plurality of lenses are formed to form a virtual image of the image generated by the display at a predetermined To focus distance from the driver.

In den beiden vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen ist der aus dem System für die Bildablenkung und -formung austretende Lichtstrahl im wesentlichen in der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet und geht zu dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem, das aus einer Vielzahl von Spiegeln besteht, die hintereinander kaskadierend entlang des optischen Pfads der aus dem System für die Bildablenkung und -formung kommenden Lichtstrahlen angeordnet sind, wobei die Spiegel entsprechend geneigt sind, um:

1. den Lichtstrahl aus dem System für die Bildablenkung und -formung in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche und nach oben zu dem optischen Combiner abzulenken, und
2. für den Fahrer eine im wesentlichen kontinuierliche Wahrnehmung des projizierten Bildes innerhalb des gesamten Kopfbewegungsbereichs ohne Doppelbilder sicherzustellen.

In the two foregoing preferred embodiments, the light beam emerging from the image deflection and shaping system is oriented substantially in the direction of travel of the motor vehicle and passes to the magnification and reflection system consisting of a plurality of mirrors cascading one behind the other along the optical path Paths of the coming out of the system for image deflection and shaping light beams are arranged, the mirrors are inclined accordingly to:

1. to deflect the light beam from the image deflection and shaping system in a direction substantially normal to the road surface and up to the optical combiner, and
2. to provide the driver with a substantially continuous perception of the projected image within the entire head movement range without double vision.

In den vorstehend genannten bevorzugten Ausführungsformen trifft der aus dem System für die Bildablenkung und -formung austretende Lichtstrahl auf die Fläche des ersten Spiegels des Vergrößerungs- und Reflexionssystems, wobei der erste Spiegel nahe an dem System für die Bildablenkung und -formung ist, und wird durch den Reflexionsgrad des ersten Spiegels teilweise zu dem optischen Combiner reflektiert. Der Rest geht durch den ersten Spiegel hindurch und trifft auf die Fläche des folgenden Spiegels, wo er wiederum in Übereinstimmung mit dem Reflexionsgrad des folgenden Spiegels zu dem Combiner reflektiert wird, usw., bis der Lichtstrahl auf die Fläche des Spiegels trifft, der am weitesten von dem System für die Bildablenkung und -formung entfernt ist und einen maximalen Reflexionsgrad aufweist, sodass er den Rest des einfallenden Lichtstrahls, d. h. der Teil des Lichtstrahls, der nicht durch die vorausgehenden Spiegel reflektiert wurde, vollständig zu dem Combiner reflektiert.In the above-mentioned preferred embodiments is made of the system for the image deflection and shaping emerging light beam on the surface of first mirror of the magnification and reflection system, wherein the first mirror is close to the system for the Image deflection and shaping is, and is determined by the reflectance of the first mirror is partially reflected to the optical combiner. The rest goes through the first mirror and hits the area of the following mirror, where he in turn in accordance with the reflectance the following mirror is reflected to the combiner, etc., until the ray of light on the surface of the mirror that farthest from the system for image deflection and -ausformung and has a maximum reflectance, so that he can see the rest of the incoming light beam, d. H. the part of the light beam that does not reflect through the preceding mirrors was, completely reflected to the combiner.

Der optische Combiner reflektiert den aus dem System für die Bildablenkung und -formung austretenden Lichtstrahl im wesentlichen in der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zu dem Fahrer.Of the optical combiner reflects the out of the system for image deflection and -forming light beam substantially in the direction of travel of the motor vehicle to the driver.

Die Anordnung der Spiegel des Vergrößerungs- und Reflexionssystems ist derart, dass die in der Fahrtrichtung gemessene Dimension des aus dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem austretenden Lichtstrahls N Mal in Bezug auf die in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche gemessene Dimension des optischen Elements des Systems für die Bildablenkung und -formung, das dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem am nächsten ist, multipliziert wird, wobei N die Anzahl von Spiegeln in dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem ist. Folglich weist der durch den Combiner zu dem Fahrer gerichtete Lichtstrahl eine in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche gemessene Dimension auf, die N Mal so groß wie die in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche gemessene Dimension des Elements des Systems für die Bildablenkung und -formung ist, das dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem am nächsten ist.The Arrangement of mirrors of magnification and reflection system is such that in the direction of travel measured dimension of the magnification and reflection system emerging light beam N times with respect to in the direction measured normal to the road surface Dimension of the optical element of the system for image deflection and shaping, that the enlargement and reflection system closest is multiplied, where N is the number of mirrors in the magnifying and reflection system is. Consequently, the by the combiner to the driver directed light beam in the normal direction measured to the road surface Dimension on, the N times as big as the dimension of the dimension measured in the direction normal to the road surface Elements of the system for the image deflection and shaping is the magnification and reflection system closest is.

In der vorstehend genannten bevorzugten Ausführungsform weisen die Spiegel des Vergrößerungs- und Reflexionssystems alle verschiedene Reflexionsgrade auf, wobei der Spiegel, der dem System für die Bildablenkung und -formung am nächsten ist, den kleinsten Reflexionsgrad aufweist und der am weitesten entfernte Spiegel den größten Reflexionsgrad aufweist, um den Helligkeitsgradienten des projizierten Bilds in dem Kopfbewegungsbereich zu minimieren. Wenn zum Beispiel bei einer Kaskade von nur zwei Spiegeln angenommen wird, dass der Reflexionsgrad des zweiten Spiegels, d. h. des am weitesten von dem System für die Bildablenkung und -formung entfernten Spiegels, 100% beträgt, beträgt der Reflexionsgrad des ersten Spiegels 50%. Wenn bei einer Kaskade von drei Spiegeln angenommen wird, dass der Reflexionsgrad des dritten Spiegels, d. h. des am weitesten von dem System für die Bildablenkung und -formung entfernten Spiegels, 100% beträgt, beträgt der Reflexionsgrad des zweiten Spiegels 50% und beträgt der Reflexionsgrad des ersten Spiegels 33%. Bei einer Kaskade von vier Spiegeln betragen die Reflexionsgrade von dem ersten zu dem letzten Spiegel jeweils 25%, 33%, 50% und 100%.In The above-mentioned preferred embodiment, the mirror of the magnification and reflection system all different degrees of reflection, where the mirror, the system for the image deflection and shaping is closest, the smallest reflectance and the farthest mirror has the greatest reflectance to increase the brightness gradient of the projected image in to minimize the head movement range. For example, if one Cascade of only two mirrors is assumed that the reflectance the second mirror, d. H. the farthest from the image deflection system and -ausformung distant mirror, 100%, the reflectance of the first Mirror 50%. If adopted in a cascade of three mirrors is that the reflectance of the third mirror, d. H. of the am farthest from the system for The image deflection and shaping of distant mirror, which is 100%, is the reflectance of the second mirror is 50% and is the reflectance of the first mirror 33%. For a cascade of four mirrors, the reflectivities are from the first to the last mirror, 25%, 33%, 50% and 100%, respectively.

Dank dieser Anordnung sind in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Komponenten der optischen Kette vor dem Combiner in einem theoretischen Volumen einer extrem kleinen Hülle enthalten, die im wesentlichen in der Form eines auf den Kopf gestellten Buchstaben „L" geformt ist, wobei der sich vorwiegend in der Richtung normal zu der Straßenfläche erstreckende Teil die Anzeige und das System für die Bildablenkung und -formung enthält, während der sich vorwiegend in der Fahrtrichtung erstreckende Teil die Spiegel des Vergrößerungs- und Reflexionssystems enthält. Die Erfindung ist folglich geeignet, um vorteilhaft für Anwendungen eingesetzt zu werden, in denen der in einem Armaturenbrett verfügbare Raum, vor allem in der Richtung normal zu der Straßenfläche, sehr klein ist.thanks This arrangement are in the preferred embodiment of the invention Components of the optical chain in front of the combiner in a theoretical Volume of an extremely small shell which are essentially in the form of an upside down Letters "L" shaped, where which extends predominantly in the direction normal to the road surface Part contains the display and the system for image deflection and shaping, during the The mirrors extend predominantly in the direction of travel of the magnification and reflection system. The invention is therefore suitable to be used advantageously for applications in which the space available in a dashboard, especially in the direction normal to the road surface, very small.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, die lediglich ein Beispiel der Erfindung zeigen.Further Features and advantages of the present invention are achieved by the the following description is made with reference to the attached drawings, which show only an example of the invention.

1 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung. 1 is a schematic view of a preferred embodiment of the system according to the invention.

2 ist eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Systems der Erfindung. 2 Figure 3 is a schematic side view of a preferred embodiment of the system of the invention.

In den Zeichnungen geben die Bezugszeichen 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen eines Bildanzeigesystems des „Head-Up"-Typs für die Installation in dem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs an, mit dem verschiedene Bilder wie etwa Hilfsinformationen oder Navigationsinformationen vor dem Fahrer auf der Höhe der Windschutzscheibe angezeigt werden können. In den Zeichnungen ist die durch den Pfeil A angegebene Richtung die Richtung parallel zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, wobei der Pfeil die Bewegungsrichtung angibt. Der vertikale Pfeil Y gibt die Richtung des Kraftfahrzeugs normal zu der Straßenoberfläche an, und der Pfeil T gibt die Querrichtung des Kraftfahrzeugs normal zu der Richtung des Pfeils Y an.In the drawings, reference numbers indicate 1 and 2 Two different embodiments of a picture display system of the "head-up" type for installation in the dashboard of a motor vehicle, with the various images such as auxiliary information or navigation information can be displayed in front of the driver at the height of the windshield in the drawings The direction indicated by the arrow A indicates the direction parallel to the direction of travel of the motor vehicle, the arrow indicating the direction of movement The vertical arrow Y indicates the direction of the motor vehicle normal to the road surface, and the arrow T indicates the transverse direction of the motor vehicle normal to the direction of the vehicle Arrow Y on.

In einer bevorzugten Ausführungsform (1) umfasst die Vorrichtung 1 eine Bildquelle, die durch eine Anzeige 2 eines beliebigen bekannten Typs gebildet wird, deren Ebene parallel zu der Straßenfläche ist. Folglich sind die aus der Anzeige 2 austretenden Lichtstrahlen 2A im wesentlichen parallel zu der Richtung normal zu der Straßenoberfläche nach oben ausgerichtet. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst das System für die Bildablenkung und -formung 4, 5:

– einen Ablenkungsspiegel 4, dessen Ebene parallel zu der Querrichtung T und mit einem Winkel von im wesentlichen 45° in Bezug auf die Straßenoberfläche geneigt ist, sodass die im wesentlichen vertikalen Strahlen 2b im wesentlichen in der Fahrtrichtung A des Kraftfahrzeugs nach vorne abgelenkt werden (siehe Strahl 2C), und
– wenigstens eine Linse 5 nach dem Spiegel 4, wobei die Linse 5 ausgebildet ist, um das durch die Bildquelle 2 erzeugte Bild in einem virtuellen Bild an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer zu fokussieren.

In a preferred embodiment ( 1 ) comprises the device 1 an image source through an ad 2 of any known type whose plane is parallel to the road surface. Consequently, those are out of the ad 2 emerging light rays 2A oriented substantially parallel to the direction normal to the road surface upwards. In the preferred embodiment, the system includes image deflection and shaping 4 . 5 :

- a distraction mirror 4 whose plane is parallel to the transverse direction T and inclined at an angle of substantially 45 ° with respect to the road surface, so that the substantially vertical rays 2 B be deflected forward substantially in the direction of travel A of the motor vehicle (see beam 2C ), and
- at least one lens 5 after the mirror 4 , where the lens 5 is formed by the image source 2 to focus generated image in a virtual image at a predetermined distance from the driver.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform (nicht gezeigt) ist die wenigstens eine Linse 5 des Systems für die Bildablenkung und -formung vor dem Spiegel 4 angeordnet.In another preferred embodiment (not shown), the at least one lens 5 of the image deflection and shaping system in front of the mirror 4 arranged.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform (nicht gezeigt) umfasst das System für die Bildablenkung und -formung einen Ablenkungsspiegel 4 und eine Vielzahl von Linsen 5, wobei jede der Linsen entweder vor oder nach dem Spiegel 4 angeordnet ist.In another preferred embodiment (not shown), the image deflection and shaping system includes a deflection mirror 4 and a variety of lenses 5 with each of the lenses either before or after the mirror 4 is arranged.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform (2) umfasst die Vorrichtung 1 eine Bildquelle, die durch eine Anzeige 2 eines beliebigen bekannten Typs gebildet wird, deren Ebene normal zu der Straßenoberfläche und zu der Querrichtung T ist. Folglich sind die aus der Anzeige 2 austretenden Lichtstrahlen 2A im wesentlichen parallel zu der Querrichtung T ausgerichtet. Das System für die Bildablenkung und -formung 3, 4, 5 umfasst:

– einen ersten Ablenkungsspiegel 3, dessen Ebene parallel zu der Fahrtrichtung A ist und mit einem Winkel von im wesentlichen 45° in Bezug auf die Straßenoberfläche geneigt ist, wobei der erste Ablenkungsspiegel 3 den aus der Richtung parallel zu der Straßenoberfläche und normal zu der Fahrtrichtung A kommenden Lichtstrahl 2B in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben ablenkt (siehe Strahl 2B), und
– einen zweiten Ablenkungsspiegel 4, dessen Ebene parallel zu der Querrichtung T und mit einem Winkel von im wesentlichen 45° in Bezug auf die Straßenoberfläche geneigt ist, wobei der zweite Ablenkungsspiegel 4 die aus der Richtung normal zu der Straßenoberfläche kommenden Lichtstrahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung A nach vorne ablenkt (siehe Strahl 2C).

In another preferred embodiment ( 2 ) comprises the device 1 an image source through an ad 2 of any known type whose plane is normal to the road surface and to the transverse direction T. Consequently, those are out of the ad 2 emerging light rays 2A aligned substantially parallel to the transverse direction T. The system for image deflection and shaping 3 . 4 . 5 includes:

- a first distraction mirror 3 whose plane is parallel to the direction of travel A and inclined at an angle of substantially 45 ° with respect to the road surface, the first deflection mirror 3 the light beam coming from the direction parallel to the road surface and normal to the direction of travel A. 2 B in a direction substantially normal to the road surface deflects upwards (see beam 2 B ), and
- a second deflecting mirror 4 whose plane is parallel to the transverse direction T and inclined at an angle of substantially 45 ° with respect to the road surface, wherein the second deflection mirror 4 deflecting the light rays coming from the direction normal to the road surface in a direction substantially parallel to the direction of travel A forward (see beam 2C ).

In einer bevorzugten Ausführungsform (2) umfasst das System für die Bildablenkung und -formung neben den Spiegeln 3, 4 weiterhin wenigstens eine Linse vor oder nach dem Spiegel 4.In a preferred embodiment ( 2 ) includes the system for image deflection and shaping adjacent to the mirrors 3 . 4 at least one lens before or after the mirror 4 ,

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform (nicht gezeigt) umfasst das System für die Bildablenkung und -formung neben den Spiegeln 3, 4 weiterhin eine Vielzahl von Linsen vor oder nach dem Spiegel 4.In another preferred embodiment (not shown), the image deflection and shaping system includes the mirrors 3 . 4 continue a variety of lenses before or after the mirror 4 ,

Die Linsen 5 des optischen Systems für die Bildablenkung und -formung sind von einem beliebigen bekannten Typ, wobei es sich zum Beispiel um einfache Konvexlinsen 5 mit einer Fläche, die eigens berechnet wurde, um optische Aberrationen zu reduzieren, oder aber um eine Vielzahl von Linsen 5 mit Flächen handelt, die für eine Reduktion von optischen Aberrationen optimiert sind, wobei die Linsen 5 ausgebildet sind, um das durch die Anzeige 2 erzeugte echte Bild zu einem virtuellen Bild an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer zu fokussieren.The lenses 5 of the optical system for image deflection and shaping are of any known type, such as simple convex lenses 5 with an area calculated specifically to reduce optical aberrations or a variety of lenses 5 with surfaces optimized for a reduction of optical aberrations, the lenses 5 are trained to do that through the display 2 generated real image to focus on a virtual image at a predetermined distance from the driver.

Die durch das optische System für die Bildablenkung und -formung fokussierten Lichtstrahlen 5A sind im wesentlichen in der Fahrtrichtung A des Kraftfahrzeugs, d. h. nach vorne, ausgerichtet. Der aus dem System für die Bildablenkung und -formung 3, 4, 5 austretende Lichtstrahl 5A wird durch ein Vergrößerungs- und Reflexionssystem 6 in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben abgelenkt (siehe Strahlen 6A in 1), d. h. zu einem Combiner 7. In dem gezeigten Beispiel umfasst das Erweiterungs- und Reflexionssystem 6 einen ersten Spiegel 60, der teilweise reflektiert (d. h. sowohl Reflexionseigenschaften als auch Durchlasseigenschaften aufweist), und eine zweiten Spiegel 61, der vollständig reflektiert, wobei die Spiegel hintereinander in der Richtung A des optischen Pfads des aus dem System für die Bildablenkung und -formung 3, 4, 5 austretenden Lichtstrahls 5A angeordnet sind, sodass ein Teil des Lichtstrahls 5A durch den ersten Spiegel 60 abgelenkt wird und der Rest durch den zweiten Spiegel 61 abgelenkt wird.The light beam focused by the optical system for image deflection and shaping len 5A are aligned substantially in the direction of travel A of the motor vehicle, ie forward. The one from the system for image deflection and shaping 3 . 4 . 5 emerging light beam 5A is through an enlargement and reflection system 6 deflected upward in a direction substantially normal to the road surface (see rays 6A in 1 ), ie to a combiner 7 , In the example shown, the expansion and reflection system comprises 6 a first mirror 60 which partially reflects (ie has both reflection properties and transmission properties) and a second mirror 61 which completely reflects, with the mirrors one behind the other in the direction A of the optical path of the system for image deflection and shaping 3 . 4 . 5 emerging light beam 5A are arranged so that part of the light beam 5A through the first mirror 60 is distracted and the rest through the second mirror 61 is distracted.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung weist der Lichtstrahl 6A, der sich in der Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben fortpflanzt, nach dem Durchgang durch das Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 eine in der Richtung der Fahrtrichtung A gemessene Dimension auf, die doppelt so groß wie die in der Richtung normal zu der Fahrtrichtung gemessene Dimension des optischen Elements in dem System für die Bildablenkung und -formung ist, das dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 am nächsten ist. Die Reflexionsgrade der Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 sind derart gewählt, dass eine im wesentlichen gleiche Intensität des durch die Spiegel 60, 61 reflektierten Lichts sichergestellt wird. Unter idealen Bedingungen und unter Vernachlässigung von Absorptionseffekten sowie unter Berücksichtigung des Einheitsreflexionsgrads des Spiegels 61 weist der Spiegel 60 einen Reflexionsgrad von 50% auf.In the arrangement described above, the light beam 6A which propagates upward in the direction substantially normal to the road surface, after passing through the magnification and deflection system 6 a dimension measured in the direction of the travel direction A which is twice the dimension of the optical element in the image deflection and shaping system measured in the direction normal to the travel direction, that of the magnification and deflection system 6 is closest. The reflectance of the mirror 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 are chosen such that a substantially equal intensity of the through the mirror 60 . 61 reflected light is ensured. Under ideal conditions and neglecting effects of absorption, taking into account the level of reflection of the mirror 61 points the mirror 60 a reflectance of 50%.

Natürlich können auch mehr als zwei Spiegel hintereinander angeordnet sein, um das Vergrößerungs- und Reflexionssystem 6 zu bilden, wobei in diesem Fall nur der am weitesten von dem System für die Bildformung entfernte Spiegel vollständig reflektiert, während die anderen Spiegel nur teilweise reflektieren, sodass die Intensität des durch die Vielzahl von Spiegeln 60, 61 reflektierten Lichts im wesentlichen gleich ist.Of course, more than two mirrors can be arranged one behind the other to the magnification and reflection system 6 in this case, only the mirror farthest from the image forming system completely reflects, while the other mirrors reflect only partially, so that the intensity of the mirror reflected by the plurality of mirrors 60 . 61 reflected light is substantially equal.

Wie bereits genannt, ist die Neigung der Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 derart gewählt, dass sie den aus dem System für die Bildreflexion und -formung 5 austretenden Lichtstrahl 5A in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenfläche nach oben ablenken, d. h. zu dem Combiner 7. Um sicherzustellen, dass der Fahrer das an der vorbestimmten Distanz projizierte virtuelle Bild kontinuierlich in dem gesamten Kopfbewegungsbereich wahrnehmen kann und auch keine Doppelbilder vorhanden sind, kann die Neigung der Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 nicht konstant sein.As already mentioned, the tilt is the mirror 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 chosen to be that of the system for image reflection and shaping 5 emerging light beam 5A In a direction substantially normal to the road surface deflect upwards, ie to the combiner 7 , In order to ensure that the driver can perceive the virtual image projected at the predetermined distance continuously in the entire head movement range and also that no double images are present, the inclination of the mirrors can 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 not be constant.

Der aus dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 kommende und in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Fahrtebene ausgerichtete Lichtstrahl 6A wird durch einem Combiner im wesentlichen in der Fahrtrichtung A des Kraftfahrzeugs zu dem Fahrer reflektiert (Strahlen 7A in 1, 2).The one from the magnification and deflection system 6 upcoming and in one direction substantially normal to the travel plane aligned light beam 6A is reflected by a combiner substantially in the direction of travel A of the motor vehicle to the driver (beams 7A in 1 . 2 ).

Der Combiner 7 wird durch eine Platte aus einem transparenten Material mit im wesentlichen planen Flächen gebildet, die parallel zu der Querrichtung T ist und in Bezug auf die Bewegungsfläche mit einem Winkel α geneigt ist, sodass die durch den Combiner 7 reflektierten Strahlen 7A den Betrachter erreichen können. In einer ersten Ausführungsform weist die Platte 7 natürlicherweise einen eigenen Reflexionsgrad, der mithilfe der bekannten Fresnel-Formeln formalisiert werden kann, und entsprechend eine eigene Durchlässigkeit auf. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist die Platte 7 eine Beschichtung aus einer Vielzahl von dielektrischen Materialien auf, die den Reflexionsgrad und die Durchlässigkeit des Combiners 7 insgesamt bestimmen. In diesen beiden Ausführungsformen ermöglicht die Teilreflexion der aus dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 austretenden Lichtstrahlen 6A und die gleichzeitige Teildurchlässigkeit für die von dem Hintergrund hinter der Platte 7 kommenden Lichtstrahlen, dass in dem Sichtfeld des Fahrers das Bild des Hintergrunds mit dem durch die Head-Up-Vorrichtung projizierten virtuellen Bild kombiniert, d. h. auf dasselbe gelagert wird.The combiner 7 is formed by a plate of transparent material having substantially planar surfaces, which is parallel to the transverse direction T and inclined with respect to the movement surface at an angle α, so that the through the combiner 7 reflected rays 7A can reach the viewer. In a first embodiment, the plate 7 Of course, it has its own reflectance, which can be formalized using the well-known Fresnel formulas, and its own permeability accordingly. In a second preferred embodiment, the plate 7 a coating of a variety of dielectric materials that control the reflectance and permeability of the combiner 7 determine overall. In these two embodiments, the partial reflection allows the partial reflection from the magnification and deflection system 6 emerging light rays 6A and the simultaneous partial transmission to that of the background behind the plate 7 coming light beams, that in the field of view of the driver, the image of the background with the projected by the head-up device virtual image, that is stored on the same.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die transparente Platte des Combiners 7, die zum Beispiel aus Glas, PCB (Polycarbonat) oder PMMA (Polymethylmethacrylat) ausgebildet ist, einen Querschnitt in der Ebene parallel zu der Fahrtrichtung und normal zu der Straßenfläche auf, der im wesentlichen keilförmig ist, wobei zwei gegenüberliegende Flächen zusammenlaufen, um die Erzeugung von Doppelbildern zu verhindern. Vorzugsweise ist der Combiner 7 weiterhin derart ausgebildet, dass der Neigungswinkel α über Betätigungssysteme eines beliebigen Typs (z. B. durch elektrische Schrittmotoren oder Formgedächtnis-Stellglieder) variiert werden kann.In a preferred embodiment, the transparent plate of the combiner 7 formed, for example, from glass, PCB (polycarbonate) or PMMA (polymethyl methacrylate), has a cross-section in the plane parallel to the direction of travel and normal to the road surface, which is substantially wedge-shaped, with two opposing surfaces converging to produce of double images to prevent. Preferably, the combiner 7 Furthermore, the angle of inclination α can be varied by actuating systems of any type (for example, by electric stepper motors or shape memory actuators).

Alternativ hierzu wird der Combiner 7 durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet, die wie in dem vorstehenden Fall zur Verhinderung von Doppelbildern einen im wesentlichen keilförmigen Querschnitt in der Ebene parallel zu der Fahrtrichtung und normal zu der Straßenoberfläche aufweist.Alternatively, the combiner 7 formed by the windshield of the motor vehicle, which, as in the preceding case for preventing double images of a substantially wedge-shaped cross-section in the plane parallel to the direction of travel and normal to the road surface on has.

In der bevorzugten Ausführungsform sind die Spiegel 3, 4 des Systems für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5 und die Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 jeweils plan, wobei der Combiner 7 durch eine Glasplatte in Nachbarschaft zu der Windschutzscheibe gebildet wird.In the preferred embodiment, the mirrors are 3 . 4 of the system for image reflection and shaping 3 . 4 . 5 and the mirrors 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 each plan, with the combiner 7 is formed by a glass plate adjacent to the windshield.

Dank der oben beschriebenen Anordnung ist die Dimension des zu dem Fahrer gerichteten Lichtstrahls 7A in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche N Mal größer als die Dimension des Elements des Systems für die Bildreflexion und -formung 5, das dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 am nächsten ist, wobei N die Anzahl der Spiegel in dem Vergrößerungs- und Projektionssystem 6 ist. Entsprechend ist die Dimension des Kopfbewegungsbereichs in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche N Mal größer als die in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche gemessenen Dimension des Elements des Systems für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5, das dem Vergrößerungs- und Abweichungssystem 6 am nächsten ist. In erster Näherung werden die Dimensionen des Kopfbewegungsbereichs durch die Dimensionen des letzten Elements der optischen Kette vor dem optischen Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 bestimmt, und je größer dabei die Dimensionen dieses Elements sind, desto breiter ist der Kopfbewegungsbereich. In dem beschriebenen optischen System führt das Erfordernis eines Systems mit kleinen Gesamtabmessungen zu schweren Beschränkungen hinsichtlich der vertikalen Dimension des optischen Bilderzeugungssystems. Während die in der Richtung T des Kopfbewegungsbereichs gemessene Dimension durch eine entsprechende Erstreckung in dieser Richtung des Systems für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5 und insbesondere des Elements in dem System für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5, das dem Vergrößerungs- und Abweichungssystem 6 am nächsten ist, sichergestellt wird, wird die erforderliche Dimension des Kopfbewegungsbereichs in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche durch eine Verdoppelung (oder allgemein eine Multiplikation mit N) durch die N Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 erhalten.Thanks to the above-described arrangement, the dimension of the light beam directed to the driver is 7A in the direction normal to the road surface N times larger than the dimension of the element of the image reflection and shaping system 5 that the magnification and deflection system 6 where N is the number of mirrors in the magnification and projection system 6 is. Accordingly, the dimension of the head moving area in the direction normal to the road surface is N times larger than the dimension of the element of the image reflection and shaping system measured in the direction normal to the road surface 3 . 4 . 5 that the enlargement and deviation system 6 is closest. In a first approximation, the dimensions of the head movement range are determined by the dimensions of the last element of the optical chain in front of the optical magnification and deflection system 6 determined, and the larger the dimensions of this element, the wider the head movement range. In the described optical system, the requirement of a system of small overall dimensions places severe limitations on the vertical dimension of the optical imaging system. While the dimension measured in the direction T of the head moving area is extended by a corresponding extent in this direction of the image reflection and shaping system 3 . 4 . 5 and in particular, the element in the image reflection and shaping system 3 . 4 . 5 that the enlargement and deviation system 6 Next, it is ensured that the required dimension of the head movement range in the direction normal to the road surface is doubled (or generally multiplied by N) by the N mirrors 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 receive.

In einer Variante werden mögliche Restaberrationen, die nicht durch die eine oder die mehreren Linsen 5 in dem System für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5 korrigiert wurden, kompensiert, indem einer oder mehrere der Spiegel 3, 4 in dem System für die Bildreflexion und -formung und/oder einer oder mehrere der Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 mit asphärischen Profilen versehen werden und/oder indem eine Einrichtung zum Durchführen einer Vorverzerrung auf dem durch die Bildquelle bereitgestellten Bild vorgesehen wird.In one variant, possible residual aberrations are not caused by the one or more lenses 5 in the image reflection and shaping system 3 . 4 . 5 have been corrected, compensated by one or more of the mirrors 3 . 4 in the image reflection and shaping system and / or one or more of the mirrors 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 be provided with aspherical profiles and / or by providing means for performing a predistortion on the image provided by the image source.

In einer anderen Variante des Falls, in dem der Combiner 7 durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet wird, wird die optische Verzerrung, die durch die Reflexion auf der gekrümmten Fläche der Windschutzscheibe eingeführt wird, zusammen mit möglichen Restaberrationen, die nicht durch die eine oder die mehreren Linsen 5 des Systems für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5 korrigiert wurden, kompensiert, indem einer oder mehrere der Spiegel 3, 4 des Systems für die Bildreflexion und -formung und/oder einer oder mehrere der Spiegel 60, 61 des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems 6 mit asphärischen Profilen versehen werden und/oder indem eine Einrichtung zum Durchführen einer Vorverzerrung auf dem durch die Bildquelle bereitgestellten Bild vorgesehen wird.In another variant of the case in which the combiner 7 is formed by the windshield of the motor vehicle, the optical distortion introduced by the reflection on the curved surface of the windshield, together with possible residual aberrations, not by the one or more lenses 5 of the system for image reflection and shaping 3 . 4 . 5 have been corrected, compensated by one or more of the mirrors 3 . 4 of the image reflection and shaping system and / or one or more of the mirrors 60 . 61 of the magnification and deflection system 6 be provided with aspherical profiles and / or by providing means for performing a predistortion on the image provided by the image source.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind dank der oben beschriebenen Merkmale die Komponenten des Systems in der optischen Kette vor dem Combiner 7 in einem theoretischen Volumen V enthalten, das im wesentlichen wie ein auf den Kopf gestelltes L geformt ist, wobei der sich vorwiegend in der Richtung normal zu der Straßenfläche erstreckende Teil V1 die Anzeige 2 und das System für die Bildreflexion und -formung 3, 4, 5 enthält, während der sich vorwiegend in der Richtung parallel zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckende Teil V2 das Vergrößerungs- und Ablenkungssystem 6 enthält.As is apparent from the drawings, thanks to the features described above, the components of the system in the optical chain in front of the combiner 7 in a theoretical volume V substantially shaped like an upside down L, with the part V1 extending predominantly in the direction normal to the road surface 2 and the system for image reflection and shaping 3 . 4 . 5 contains, during the extending mainly in the direction parallel to the direction of travel of the motor vehicle part V2, the magnification and deflection system 6 contains.

Unter Beibehaltung des Prinzips der Erfindung können die Details des Aufbaus und der Ausführungsformen stark in Bezug auf die hier beispielhaft beschriebenen und gezeigten Details variiert werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.Under Maintaining the principle of the invention, the details of the structure and the embodiments strong in relation to those exemplified and shown here Details are varied without departing from the scope of the invention becomes.

Claims

Head-Up-Display-System für Kraftfahrzeuge, das umfasst: – eine Bildquelle (2), – ein System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5), das das durch die Bildquelle (2) erzeugte Bild in einem virtuellen Bild an einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrer fokussiert und gleichzeitig die durch die Bildquelle (2) erzeugten Lichtstrahlen zu einem Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6) ablenkt, – ein Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6), das die aus dem System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) austretenden Lichtstrahlen auf einen Combiner (7) richtet, – einen Combiner (7), der durch eine transparente Platte neben der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs oder durch die Windschutzscheibe selbst gebildet wird, um die aus dem Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6) austretenden Lichtstrahlen zu dem Fahrer zu reflektieren. wobei das Display-System dadurch gekennzeichnet ist, dass: – das System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) wenigstens eine Linse (5) und wenigstens einen Spiegel (4) umfasst, wobei der Spiegel (4) ausgebildet ist, um den optischen Pfad der Lichtstrahlen von der Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche zu der Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung abzulenken, und – das Vergrößerungs- und Reflexionssystem (6) derart geformt und angeordnet ist, dass es die Dimension der aus dem System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) austretenden Lichtstrahlen in der Fahrtrichtung multipliziert.Head-up display system for motor vehicles, comprising: - an image source ( 2 ), - a system for image deflection and shaping ( 3 . 4 . 5 ), that by the image source ( 2 ) focused in a virtual image at a predetermined distance from the driver and at the same time by the image source ( 2 ) produced light beams to a magnification and reflection system ( 6 ), - an enlargement and reflection system ( 6 ), which are from the system for image deflection and shaping ( 3 . 4 . 5 ) emitted light rays on a combiner ( 7 ), - a combiner ( 7 ) formed by a transparent plate adjacent to the windshield of the motor vehicle or by the windshield itself, in order to remove from the magnification and reflection system ( 6 ) reflecting rays of light to the driver. the display system characterized thereby net is that: - the image deflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) at least one lens ( 5 ) and at least one mirror ( 4 ), wherein the mirror ( 4 ) is adapted to deflect the optical path of the light beams from the direction substantially normal to the road surface to the direction substantially parallel to the direction of travel, and the magnification and reflection system ( 6 ) is shaped and arranged to match the dimension of the image deflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) emitted light rays in the direction of travel multiplied.

Display-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Ebene der Bildquelle (2) im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung und normal zu der Straßenoberfläche ist, und – das System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) wenigstens zwei Spiegel umfasst, wobei der erste Spiegel (3) ausgebildet ist, um die aus der Richtung im wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche und normal zu der Fahrtrichtung kommenden Lichtstrahlen zu einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Normalen zu der Straßenoberfläche abzulenken, und wobei der zweite Spiegel (4) ausgebildet ist, um die in der Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben gehenden Lichtstrahlen zu einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung abzulenken.Display system according to claim 1, characterized in that: - the level of the image source ( 2 ) is substantially parallel to the direction of travel and normal to the road surface, and - the image deflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) comprises at least two mirrors, wherein the first mirror ( 3 ) is adapted to deflect the light rays coming from the direction substantially parallel to the road surface and normal to the direction of travel to a direction substantially parallel to the normal to the road surface, and wherein the second mirror (12) 4 ) is adapted to deflect the light rays going upward in the direction substantially normal to the road surface to a direction substantially parallel to the traveling direction.

Display-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergrößerungs- und Ablenkungssystem (6) eine Vielzahl von Spiegeln (60, 61) umfasst, die hintereinander kaskadierend in der Richtung des optischen Pfads der aus dem System für die Bildreflexion und -formung austretenden Lichtstrahlen (5A) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Spiegeln (60, 61) alle sowohl Reflexionseigenschaften als auch Durchlässigkeitseigenschaften aufweisen, mit Ausnahme des am weitesten von dem System für die Bildreflexion und -formung (5) entfernten Spiegels, der vollständig reflektiert.Display system according to one of the preceding claims, characterized in that the magnification and deflection system ( 6 ) a plurality of mirrors ( 60 . 61 cascading in the direction of the optical path of the light beams emerging from the image reflection and shaping system (FIG. 5A ), wherein the plurality of mirrors ( 60 . 61 ) all have both reflection and transmission characteristics, except for the most part of the image reflection and shaping system ( 5 ) removed mirror that completely reflects.

Display-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel (60, 61) des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems (6) derartige Reflexionsgrade aufweisen, dass sichergestellt wird, dass die Intensität des von ihnen reflektierten Lichts jeweils im wesentlichen gleich ist.Display system according to claim 3, characterized in that the mirrors ( 60 . 61 ) of the magnification and deflection system ( 6 ) have such reflectivities that it is ensured that the intensity of the light reflected by them is substantially the same in each case.

Display-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel (60, 61) des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems (6) jeweils geneigt sind, um sicherzustellen, dass der Fahrer das durch das optische System für die Bildformung an einer vorbestimmten Distanz erzeugte virtuelle Bild im wesentlichen kontinuierlich und ohne Doppelbilder wahrnimmt.Display system according to claim 3, characterized in that the mirrors ( 60 . 61 ) of the magnification and deflection system ( 6 ) are each inclined to ensure that the driver perceives the virtual image formed by the optical system for image formation at a predetermined distance substantially continuously and without double images.

Display-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das System für die Bildreflexion und -formung (5) ausgebildet ist, um einen Lichtstrahl im wesentlichen in der Fahrtrichtung (A) des Kraftfahrzeugs zu emittieren, wobei die Spiegel (60, 61) des Vergrößerungs- und Ablenkungssystems (6) parallel zu der Querrichtung (T) normal zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs und parallel zu der Straßenoberfläche angeordnet sind, wobei die Spiegel (60, 61) weiterhin derart geneigt sind, dass sie den aus dem System für die Bildreflexion und -formung (3, 4, 5) in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben kommenden Lichtstrahl in Richtung auf den Combiner (7) reflektieren, sodass der aus dem Combiner (7) austretende und zu dem Fahrer gerichtete Lichtstrahl (7A) eine Dimension in der Richtung normal zu der Straßenoberfläche aufweist, die ein Mehrfaches der Dimension in der genannten Richtung des Elements in dem System für die Bildreflexion und -formung (3, 4, 5) ist, das dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem (6) am nächsten ist.Display system according to claim 3, characterized in that the image reflection and shaping system ( 5 ) is configured to emit a light beam substantially in the direction of travel (A) of the motor vehicle, the mirrors ( 60 . 61 ) of the magnification and deflection system ( 6 ) are arranged parallel to the transverse direction (T) normal to the direction of travel of the motor vehicle and parallel to the road surface, the mirrors ( 60 . 61 ) are further inclined so as to match that of the image reflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) in a direction substantially normal to the road surface upward light beam in the direction of the combiner ( 7 ) so that the one from the combiner ( 7 ) and directed to the driver light beam ( 7A ) has a dimension in the direction normal to the road surface which is a multiple of the dimension in said direction of the element in the image reflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ), which corresponds to the magnification and deflection system ( 6 ) is closest.

Display-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Systems der optischen Kette vor dem Combiner (7) in einem theoretischen Volumen (V) enthalten sind, das im wesentlichen die Form eines auf den Kopf gestellten Buchstaben „L" aufweist, wobei der sich vorwiegend in der Richtung normal zu der Straßenfläche erstreckende Teil (V1) die Anzeige (2) und das System für die Bildablenkung und -formung (3, 4, 5) enthält, während der sich vorwiegend in der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckende Teil (V2) das Vergrößerungs- und Ablenkungssystem (6) enthält.Display system according to claim 3, characterized in that the components of the system of the optical chain in front of the combiner ( 7 ) are contained in a theoretical volume (V) substantially in the shape of an inverted letter "L", the part (V1) extending predominantly in the direction normal to the road surface indicating ( 2 ) and the image deflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ), during the predominantly in the direction of travel of the motor vehicle extending part (V2), the magnification and deflection system ( 6 ) contains.

Display-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Combiner (7) durch eine Platte aus einem transparenten Material mit einem im wesentlichen keilförmigen Querschnitt in der Ebene normal zu der Straßenoberfläche und parallel zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gebildet wird und zwei gegenüberliegende Flächen aufweist, die zusammenlaufen.Display system according to claim 3, characterized in that the combiner ( 7 ) is formed by a plate of a transparent material having a substantially wedge-shaped cross-section in the plane normal to the road surface and parallel to the traveling direction of the motor vehicle and having two opposite surfaces converging.

Display-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Combiner (7) durch eine transparente Platte mit einer einstellbaren Neigung in Nachbarschaft zu der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet wird.Display system according to claim 3, characterized in that the combiner ( 7 ) is formed by a transparent plate with an adjustable inclination in the vicinity of the windshield of the motor vehicle.

Display-System nach Anspruch 3, in dem der Combiner (7) durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Spiegel (3, 4, 60, 61) in dem System für die Bildreflexion und -formung (3, 4, 5) und in dem Vergrößerungs- und Ablenkungssystem (6) asphärische Profile aufweisen.Display system according to claim 3, in which the combiner ( 7 ) is formed by the windscreen of the motor vehicle, characterized in that one or more of the mirrors ( 3 . 4 . 60 . 61 ) in the image reflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) and in the magnification and deflection system ( 6 ) have aspherical profiles.

Display-System nach Anspruch 3, in dem der Combiner (7) durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine Einrichtung zum Durchführen einer Vorverzerrung des durch die Bildquelle (2) erzeugten Bildes umfasst.Display system according to claim 3, in which the combiner ( 7 ) is formed by the windshield of the motor vehicle, characterized in that the system further comprises means for performing predistortion of the image source ( 2 ).

Display-System nach Anspruch 3, in dem das System für die Bildreflexion und -formung (3, 4, 5) wenigstens zwei Spiegel, wobei der erste Spiegel (3) ausgebildet ist, um die aus der Richtung im wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche und normal zu der Fahrtrichtung kommenden Lichtstrahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Normalen der Straßenoberfläche abzulenken, und wobei der zweite Spiegel (4) ausgebildet ist, um die in der Richtung im wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche nach oben gehenden Lichtstrahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung abzulenken, und wenigstens eine Linse (5) vor oder nach dem zweiten Spiegel (4) umfasst.Display system according to claim 3, in which the image reflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) at least two mirrors, wherein the first mirror ( 3 ) is arranged to deflect the light rays coming from the direction substantially parallel to the road surface and normal to the traveling direction in a direction substantially parallel to the normal of the road surface, and wherein the second mirror (12) 4 ) is adapted to deflect the light rays going upwards in the direction substantially parallel to the road surface in a direction substantially parallel to the direction of travel, and at least one lens ( 5 ) before or after the second mirror ( 4 ).

Display-System nach Anspruch 3, in dem das System für die Bildreflexion und -formung (3, 4, 5) wenigstens zwei Spiegel, wobei der erste Spiegel (3) ausgebildet ist, um die aus der Richtung im wesentlichen parallel zu der Straßenoberfläche und normal zu der Fahrtrichtung kommenden Lichtstrahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Normalen zu der Straßenoberfläche abzulenken, und wobei der zweite Spiegel (4) ausgebildet ist, um die in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Straßenoberfläche nach oben gehenden Lichtstrahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Fahrtrichtung abzulenken, und eine Vielzahl von Linsen vor oder nach dem zweiten Spiegel (4) umfasst.Display system according to claim 3, in which the image reflection and shaping system ( 3 . 4 . 5 ) at least two mirrors, wherein the first mirror ( 3 ) is adapted to deflect the light rays coming from the direction substantially parallel to the road surface and normal to the direction of travel in a direction substantially parallel to the normal to the road surface, and wherein the second mirror (12) 4 ) is adapted to deflect the light rays going upward in a direction substantially normal to the road surface in a direction substantially parallel to the traveling direction, and a plurality of lenses before or after the second mirror (Fig. 4 ).