[发明专利]机动车的投影设备和针对驾驶员显示虚拟图像的方法

说明书

本发明涉及机动车的投影设备和针对驾驶员显示虚拟图像的方法。本发明涉及一种用于机动车的投影设备（1），所述投影设备具有图像生成单元（2），用于在所述投影设备（1）的内部空间（17）中生成图像显示；具有成像光学装置（14、15），用于使所述图像显示的光朝封闭所述投影设备（1）的内部空间（17）的盖片（20）的方向取向，其特征在于，在所述盖片（20）上设置全息图，用于使光转向到在机动车中的在所述投影设备（1）之外的反射面（10）上。

技术领域

本发明涉及机动车的投影设备和针对机动车的驾驶员显示虚拟图像的方法。

背景技术

从US 8934159 B2公知一种抬头显示器（Head-Up-Display），其中投影到布置在挡风玻璃上的三维全息图（Volumenhologramm）上。三维全息图使经投影的光朝车辆的驾驶员的方向转向，使得对于观察者来说，经投影的图像好像悬浮在车辆前面的虚拟位置。

从US 2008/0192358 A1公知一种针对车辆的用于投影虚拟图像的显示装置。投影设备布置在车辆的仪表板中。投影设备的内部空间通过盖片来封闭，其中盖片被实施为楔形。一方面，通过楔形的实施方案实现：光可以被投影到车辆的挡风玻璃上，使得虚拟图像对于驾驶员可见。另一方面，楔子被布置为使得从外部射到楔形盖片上的太阳光朝光收集器的方向转向，所述光收集器与楔形盖片相邻地布置。

发明内容

本发明的优点

与此相应地，按照本发明的具有独立权利要求的特征的投影设备具有如下优点：可以实现对于车辆中的投影设备的结构空间减小。借此或者可能的是，对于预先给定的虚拟图像距离（对象应该以所述虚拟图像距离在车辆前面悬浮），对于驾驶员的更大的视界（Eyebox）或更大的视野来说或者对于抬头显示器的更大的视域来说实现投影设备的更小的体积，或利用投影设备的相同的体积来实现更大的虚拟图像距离或更大的视域或更大的视界或更大的视野。这通过将全息图集成到投影设备的盖片中来实现。通过覆盖玻璃的吸收面以及尤其是形状防止：太阳的光线可以经由覆盖玻璃和挡风玻璃到达视界并且因此到达驾驶员眼睛。此外，在按照本发明的全息图盖片的情况下防止：太阳光使全息图按照其光学功能来重建并且经由挡风玻璃到达驾驶员眼睛，所述太阳光在覆盖玻璃-全息图-元件-堆-空气-过渡部的下侧反射。

此外，利用本发明可能的是，通过全息图节约空间地替换相对应的可替换的转向元件、诸如镜面。此外，因为全息图被布置在盖片上，所以不需要附加的构件或附加的载体。除了节约光学元件的结构体积之外，还能够同样节约对于光引导本身所需的结构空间。因为光路可能由于转向而摇晃。此外，因为全息图的转向功能基本上可以自由地被选择，所以也可能的是确保在将其它光学元件（诸如其它镜面）或者投影设备布置在投影设备的内部空间中时的更大的可变性。因此，必要时可以更好地利用所提供的体积。

对于机动车中的应用来说，减小尤其是在如下那个反射面处的体积是重要的，所述反射面预先给定了光朝哪个方向从投影设备射出。因为在其它情况下布置有这种反射器的位置上，通常在车辆中布置有限制结构空间的元件、如转向柱或转向柱悬挂装置。这些元件的位置大多预先给定并且不那么可变。然而，通过在投影设备的盖片上使用全息图，在显示光学元件的情况下并且借此在所需的体积的情况下可以实现必要的可变性。

本发明的其它优点从在从属权利要求中说明的特征中得到。这样有利的是，使盖片由第一塑料材料来构造并且将全息图构造在塑料膜中，所述塑料膜被涂覆到第一塑料材料上。在一个优选的实施方式中，第一塑料材料是聚碳酸酯，所述聚碳酸酯由于其稳定性而可以作为载体来起作用。在这种情况下，聚碳酸酯可以通过压铸呈现以简单的方式以所希望的形状来呈现。接着，第二塑料材料尤其是可以被涂覆到作为载体起作用的第一塑料材料上。有利地，第二塑料材料被构造为光聚合物膜，全息图通过曝光可以轻易地被构造到所述光聚合物膜中。