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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE4409398 A1
Publication typeApplication
Application numberDE19944409398
Publication date22 Sep 1994
Filing date18 Mar 1994
Priority date18 Mar 1993
Also published asDE4409398C2, US5504622
Publication number19944409398, 944409398, DE 4409398 A1, DE 4409398A1, DE-A1-4409398, DE19944409398, DE4409398 A1, DE4409398A1, DE944409398
InventorsKohki Oikawa, Tomonari Ishikawa
ApplicantKansei Kk
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Device for display at head height
DE 4409398 A1
Abstract
The invention provides a device for display at head height for use in a motor vehicle, which allows image information to be presented at a remote location and in which a height offset of a double image and a distortion of the double image, which are caused by the curved shape of the vehicle windscreen, are largely avoided. In this device, a projector (3) has a centre mirror (6) for reflecting image information such as characters or marks on to a reflective surface. The centre mirror contains an area (18) of a parabolic reflective surface, which is arranged at a distance from a main axis of a parabolic mirror. The said area of the parabolic reflective surface contains a first curved surface of low curvature, which coincides with the area of high curvature of the vehicle windscreen (2), and a second curved surface of high curvature which coincides with the area of the vehicle windscreen of low curvature, so that the distortion of the image information due to the differences in curvature of the vehicle windscreen and a height positional offset of a double image, which can occur when the image information is observed by both eyes (10, 11) of a person travelling in the motor vehicle, are corrected. <IMAGE>
Claims(5)  translated from German
1. Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Ver wendung in einem Motorfahrzeug, 1. A device for display at head height for Ver use in a motor vehicle,
gekennzeichnet durch characterized by
eine gekrümmte Frontscheibe, a curved windscreen,
eine in der gekrümmten Frontscheibe gebildete, in a curved windshield formed,
reflektierende Fläche, reflecting surface,
eine Bildinformation, wie Zeichen oder Markie rungen, image information such as characters or Markie ments,
einen Projektor zum projizieren der Bildinforma tion, wobei die vom Projektor projizierte Bild information von der reflektierenden Fläche in eine Richtung reflektiert wird, in der das Au genpaar einer in dem Motorfahrzeug fahrenden Person vorhanden ist, um die Bildinformation vor der Frontscheibe darzustellen, und a projector for projecting the image informa tion, the will of the projector projected image information from the reflecting surface in a direction reflected in the Au is present gene pair of traveling in the motor vehicle person to represent the image information in front of the windshield, and
einen am Projektor befestigten Mittelspiegel, der die Bildinformation zur reflektierenden Flä che reflektiert, wobei der Mittelspiegel einen Bereich der parabolischen, reflektierenden Flä che im Abstand von einer Hauptachse eines para bolischen Spiegels enthält. a projector attached to the middle mirror that reflects the image information to the reflecting fa ce, the central area of the parabolic mirror a reflective fa ce at a distance from a main axis of a para bolic mirror contains.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Instru mententafel, innerhalb welcher der Projektor angeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized by an instru ment panel within which the projector is arranged.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche halbdurchlässig ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the reflecting surface is semi-permeable.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der parabolischen, reflektierenden Flä che eine erste gekrümmte Oberfläche mit schwa cher Krümmung in Übereinstimmung mit dem Bereich der Frontscheibe mit starker Krümmung und eine zweite gekrümmte Oberfläche mit starker Krümmung in Übereinstimmung mit dem Bereich der Front scheibe mit schwacher Krümmung enthält. 4. The device according to claim 3, characterized in that the region of the parabolic reflective fa ce a first curved surface having curvature schwa cher in accordance with the area of the windshield with a strong curvature and a second curved surface with high curvature in accordance with the range the front disc contains a weak curvature.
5. Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Ver wendung in einem Motorfahrzeug, gekennzeichnet durch, eine ge krümmte Frontscheibe, 5. An apparatus for displaying at head height for Ver use in a motor vehicle, characterized by a ge doubled windscreen,
eine in der Frontscheibe ausgebildete, halb durchlässige, reflektierende Fläche, one in the front window educated, semi-transparent, reflective surface,
eine Instrumententafel, an instrument panel,
einen innerhalb der Instrumententafel angeord neten Projektor zum Projizieren einer Bildinfor mation, wobei die Bildinformation auf der re flektierenden Fläche zu einem Augenpaar einer im Fahrzeug fahrenden Person reflektiert wird, um ein Bild der Bildinformation vor der Frontschei be in überlappender Beziehung zum Vordergrund darzustellen, und a angeord Neten within the instrument panel projector for projecting a Bildinfor mation, the image information is reflected on the re flexor surface to form a pair of eyes of a traveling in a vehicle person to take a picture of the image information in front of the front Schei be in overlapping relation to the foreground represent, and
einen am Projektor befestigten Mittelspiegel zum Reflektieren der Bildinformation zur reflektie renden Fläche hin, der einen Bereich der parabo lischen, reflektierenden Fläche enthält, der im Abstand von einer Hauptachse eines parabolischen Spiegels angeordnet ist, wobei der Bereich der parabolischen, reflektierenden Fläche eine erste gekrümmte Oberfläche mit schwacher Krümmung in Übereinstimmung mit dem stark gekrümmten Bereich der Frontscheibe und eine zweite gekrümmte Ober fläche mit starker Krümmung in Übereinstimmung mit dem schwach gekrümmten Bereich der Front scheibe enthält, so daß eine Verzerrung der Bildinformation aufgrund der Krümmungsunter schiede der Frontscheibe und eine höhenmäßige Positionsversetzung eines Doppelbildes, die auf treten kann, wenn die Bildinformation durch das Augenpaar der im Motorfahrzeug fahrenden Person betrachtet wird, korrigiert werden. one attached to the projector means mirror for reflecting the image information to the reflec-generating surface towards which contains a region of the parabo metallic, reflecting surface, which is arranged at a distance from a main axis of a parabolic mirror, wherein the region of the parabolic reflective surface, a first curved surface weak curvature in accordance with the strongly curved portion of the panel and a second curved upper surface with high curvature in accordance with the weakly curved section of the front contains disk so that a distortion of the image information due to the curvature differ- ences of the windscreen and a height moderate positional displacement of a double image, which can occur when the image information is viewed through the eyes of the couple traveling in motor vehicle person to be corrected.
Description  translated from German

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Vor richtung für eine Anzeige in Kopfhöhe zur Verwendung in einem Motorfahrzeug, bei der eine Bildinformation, wie Zeichen oder Markierungen vorwärts von einer Frontscheibe eines Motorfahrzeuges in überlappender Beziehung mit dem Vordergrund dargestellt wird. The invention relates to an improvement of an on direction for display at head level for use in a motor vehicle, in which an image information such as characters or marks is illustrated forward of a front wheel of a motor vehicle in an overlapping relationship with the foreground.

Es ist eine Vorrichtung für eine Anzeige in Kopfhöhe zur Verwendung in einem Motorfahrzeug bekannt, bei welcher eine Bildinformation, wie Zeichen oder Mar kierungen vorwärts von einer Frontscheibe eines Mo torfahrzeuges in überlappender Beziehung mit dem Vor dergrund dargestellt wird. It is a device for a display at head height for use in a motor vehicle is known in which image information, such as signs or markings Mar forward from a front window of a Mo torfahrzeuges in overlapping relationship with the represented Before foreground. Die in Fig. 1 gezeigte Konstruktion ist beispielsweise für diesen Typ einer Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe bekannt. The design shown in Fig. 1 is known, for example, for this type of device for displaying at head height.

In Fig. 1 sind eine Instrumententafel 1 und eine Frontscheibe 2 eines Motorfahrzeuges wiedergegeben. In FIG. 1, an instrument panel 1 and a front wheel 2 of a motor vehicle are shown. Eine Projektionsvorrichtung 3 ist innerhalb der In strumententafel 1 angeordnet. A projection device 3 is arranged inside the instrument panel 1 in. Dieser Projektor 3 ent hält eine Meßgeräte-Anzeige 4 zur Anzeige einer Fahr zeuginformation für den Fahrer. This projector 3 ent holding a measuring display 4 to display a driving convincing information to the driver. Diese Meßgeräte-An zeige 4 umfaßt z. B. unter anderem eine helle fluores zierende Zeichenanzeigeröhre (VFD) und eine Flüssig kristallanzeige (LCD). These meters' display 4 includes such. As, inter alia, a bright fluores ornamental character display tube (VFD) and a liquid crystal display (LCD). Ein Kombinator 5 ist durch Beschichten auf der Frontscheibe 2 gebildet. A combiner 5 is formed by coating on the windshield 2. Der Kom binator 5 ist eine halbdurchlässige reflektierende Fläche mit einem Reflektionsgrad von beispielsweise 25% bis 50%. The Kom binator 5 is a semi-transparent reflecting surface having a reflectivity of, for example, 25% to 50%. Der Projektor 3 enthält weiterhin ei nen ebenen Spiegel, der als ein Mittelspiegel 6 dient. The projector 3 further includes egg NEN plane mirror, which serves as a mirror means 6. Die in der Meßgeräte-Anzeige 4 angezeigte Bildinformation (Fahrzeuggeschwindigkeit usw.), wie Zeichen oder Markierungen, wird von dem ebenen Spie gel 6 reflektiert und durch eine transparente Abdec kung 7 zur Verhinderung von Staub zum Kombinator 5 geleitet. The displayed in the gauges display 4 image information (vehicle speed, etc.) as signs or markings is reflected from the flat Spie gel 6 and kung through a transparent Deca 7 headed for preventing dust to combiner 5. Diese Bildinformation wird dann vom Kombi nator 5 in eine Richtung reflektiert, in der ein Au genpaar einer im Motorfahrzeug fahrenden Person (z. B. der Fahrer) vorhanden ist. This image information is then ordinator of 5 Combi reflected in a direction in which an au pair of genes of a moving motor vehicle in person (z. B. the driver) is available. Die im Motorfahrzeug fah rende Person kann die Bildinformation visuell erken nen, als ob sich die Bildinformation (dargestellt durch die Bezugszahl 8 ) vor dem Sitz des Fahrers, dh vor der Frontscheibe 2 vorhanden wäre. The engine in the vehicle fah-saving person can erken the image information visually NEN, as if the image information (indicated by the reference numeral 8) of the driver's seat, that would be present in front of the windshield 2. Mit ande ren Worten, es wird ein virtuelles Bild 8 der Bild information vor der Frontscheibe 2 gebildet. With ande ren words, there is formed a virtual image 8 of the image information in front of the windscreen 2.

In dem Fall, in welchem die Frontscheibe 2 eine ebene Glasscheibe ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Bildinformation 9 , selbst wenn sie von der Front scheibe 2 reflektiert wird, nicht verzerrt, gem. In the case in which the front wheel 2 is a planar sheet of glass, as shown in Fig. 2, the image information is 9, even if it is reflected from the windshield 2, not distorted, gem. dem Prinzip der Reflektion (dh die Bildinformation wird visuell in einem nicht verzerrten Zustand erkannt). Fig. 2 zeigt das linke Auge 10 und das rechte Auge 11 der im Motorfahrzeug fahrenden Person, sowie ein vir tuelles Bild 9 - entsprechend der Bildinformation 9 . .. the principle of reflection (ie, the image information is detected visually in a non-distorted state) Figure 2 shows the left eye 10 and right eye 11 of traveling in motor vehicle person, as well as a vir tual Figure 9 - according to the image information. 9

Tatsächlich hat die Frontscheibe 2 jedoch eine Kon figuration, die Dreidimensional gekrümmt ist und wie ein konkaver Spiegel funktioniert (s. Fig. 3 und 4). In fact, the front wheel 2 has a configuration, however, Kon, the three-dimensionally curved and works as a concave mirror (s. Fig. 3 and 4). Gegenüberliegende Seitenbereiche der Frontscheibe 2 haben in Seitenrichtung eine proportional zunehmende Krümmung zu ihren Seitenkanten hin. Opposite side portions of the front wheel 2 have laterally a proportional increase in curvature to their side edges. In gleicher Weise haben entgegengesetzte Seitenbereiche der Frontschei be 2 in vertikaler Richtung eine proportional zuneh mende Krümmung zu der oberen und unteren Kante. In the same manner opposite side portions of the front Schei have 2 be in the vertical direction proportional increas ing curvature to the upper and lower edge. Ande rerseits hat ein mittlerer Bereich, der Frontscheibe 2 eine im allgemeinen konstante Krümmung. Ande hand, a central region, the front wheel 2 has a generally constant curvature. In dem Fall einer derart gekrümmten Frontscheibe 2 sei hier an genommen, daß eine von einem Punkt Q auf der Bildin formation 9 emitierter Lichtstrom P1 in einem Reflek tionsbereich R1 der Frontscheibe 2 reflektiert wird und auf das linke Auge 10 fällt. In the case of such a curved front plate 2 is taken here that a emitierter from a point Q on the formation Bildin 9 luminous flux is reflected in a reflector P1 function area R1 of the front wheel 2 and is incident on the left eye 10. Zu dieser Zeit wird ein von dem einen Punkt Q emitierter Lichtstrom P2 von der Frontscheibe 2 reflektiert und fällt auf das rechte Auge 11 , das sich in derselben Höhe wie das linke Auge 10 befindet. At this time, a point Q emitierter of the luminous flux P2 of the front wheel 2 is reflected and is incident on the right eye 11, which is located in the same height as the left eye 10. Ein Reflektionsbereich auf der Frontscheibe 2 für diesen Lichtstrom P2 wird durch R2 dargestellt. A reflection area on the windshield 2 for this luminous flux P2 is represented by R2. Die Krümmung der Frontscheibe 2 nimmt zu ihren Kanten hin proportional stärker zu. The curvature of the windshield 2 increases their edges towards proportionally greater. Demgemäß ist der Reflektionsbereich R2 höhenmäßig gegenüber dem Reflektionsbereich R1 versetzt. Accordingly, the reflection region R2 is in height offset from the reflection region R1.

In Fig. 4 wird die Größe der höhenmäßigen Versetzung zwischen dem Reflektionsbereich R1 und dem Reflek tionsbereich R2 durch H dargestellt. In Fig. 4 the size of the elevational displacement between the reflection region R1 and the reflector will function area R2 represented by H. Die Verzerrung (Vergrößerung) der Bildinformation, wenn sie durch das linke Auge 10 , das sich auf der Seite, wo die Krümmung der Frontscheibe 2 klein ist, betrachtet wird, ist, wenn sie überhaupt auftritt, vernachläs sigbar, da die Frontscheibe 2 fast als eine Ebene angesehen werden kann. The distortion (enlargement) of the image information when it is through the left eye 10, which is located on the side where the curvature of the front wheel 2 is small, consider if it occurs at all, vernachläs ligible because the windshield 2 almost as a level can be considered. Jedoch ist die Verzerrung (Vergrößerung) der Bildinformation, wenn sie durch das rechte Auge 11 , das sich auf der Seite befindet, wo die Krümmung der Frontscheibe 2 groß ist, ziemlich vergrößert, da die Frontscheibe 2 stark wie ein kon kaver Spiegel wirkt. However, the distortion (enlargement) of the image information when, quite enlarged by the right eye 11, which is located on the side where the curvature of the windshield 2 is large, because the front wheel 2 strong as a con Kaver mirror effect.

Als Folge hiervon, wie schematisch in Fig. 5 gezeigt ist, wird ein von der Bildinformation 9 herrührendes virtuelles Bild auf der Seite des linken Auges 10 visuell wie durch das Bezugszeichen 9 a dargestellt und auf der Seite des rechten Auges, 11 wie durch das Bezugszeichen 9 b dargestellt, erkannt. Thereof as a result, as shown schematically in FIG. 5 is shown a herrührendes of the image information 9 virtual image on the side of the left eye 10 is visually shown by the reference numeral 9 a and on the side of the right eye, 11 as indicated by reference numeral 9 b, respectively, detected. Mit anderen Worten, die in dem Motorfahrzeug fahrende Person sieht zwei sich überlappende virtuelle Bilder (Dop pelbild) 9 a und 9 b, die vertikal und horizontal ver setzt und verzerrt sind. In other words, the driving in the motor vehicle person sees two overlapping virtual images (Dop pelbild) 9 a and 9 b, which is vertically and horizontally and ver are distorted. In diesem Fall kann die ho rizontale Versetzung der virtuellen Bilder 9 a und 9 b durch die Funktion des Gehirns der auf die virtuellen Bilder sehenden Person korrigiert werden. In this case, the ho zontal displacement of the virtual images 9 a and 9 b are corrected by the function of the brain of the virtual images seen on person. Jedoch ist es unmöglich, daß die vertikale Versetzung der virtu ellen Bilder 9 a und 9 b durch die Funktion des Gehirns korrigiert wird. However, it is impossible that the vertical displacement of virtu ellen pictures 9 a and 9 b is corrected by the function of the brain. Als Folge hat die in dem Motorfahr zeug fahrende Person die Neigung zu einem unangeneh men Empfinden, wie Augenermüdung, Unwohlsein oder dergl. As a result, in the motor driving convincing propelled person has a tendency to a unangeneh men feeling like eye fatigue, discomfort, or the like.

Um die höhenmäßige Versetzung der virtuellen Bilder 9 a und 9 b zu korrigieren, kann die Verwendung eines kugelförmigen, konkaven Spiegel 12 als mittlerer Spiegel 6 in Betracht gezogen werden, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. The heightwise displacement of the virtual images and to correct 9 a 9 b, the use of a spherical concave mirror 12 can be considered as a medium mirror 6 into consideration, as shown in Figs. 6 and 7. Wenn jedoch der konkave Spiegel 12 verwendet wird, besteht die Möglichkeit, daß die abbildende Stelle proportional stark versetzt wird, wenn sie sich von einer optischen Achse 0 entfernt. However, if the concave mirror 12 is used, it is possible that the imaging point is disproportionately displaced when it moves away from an optical axis 0. Dh, der konkave Spiegel 12 hat im allgemeinen eine solche optische Eigenschaft, wie Aberation. That is, the concave mirror 12 has such an optical property, such as aberration in general. Insbeson dere laufen parallele Strahlen S1 nahe der optischen Achse 0 an einer Stelle nahe eines Brennpunktes f zusammen. In particular run parallel beams S1 near the optical axis 0 at a point near a focal point f together. Andererseits laufen parallele Strahlen S2, die von der optischen Achse 0 entfernt sind, an einer vom Brennpunkt f weiter wegliegenden Stelle zusammen. On the other hand, running parallel rays S2 that are away from the optical axis 0 together at a focal point of f further wegliegenden site. Demgemäß kann, obgleich die höhenmäßige Versetzung des Bildes durch den konkaven Spiegel 12 beseitigt werden kann, die Verzerrung des Bildes nicht entfernt werden. Accordingly, although the heightwise displacement of the image can be eliminated by the concave mirror 12, the distortion of the image not be removed. In Fig. 6 bedeutet das Bezugszeichen C die Mitte der Krümmung des konkaven Spiegels 12 . In FIG. 6, reference numeral C denotes the center of curvature of the concave mirror 12th In Fig. 7 sind ein Gegenstand 13 und ein virtuelles Bild 14 des Gegenstands 13 , das durch die Funktion des kon kaven Spiegels 12 gebildet wird, gezeigt. In FIG. 7, an article 13, and a virtual image 14 of the object 13, which is formed by the function of the kon kaven mirror 12, is shown.

Es wird auch in Betracht gezogen, die höhenmäßige Versetzung des Doppelbildes durch Verwendung eines konvexen Spiegels zu beseitigen (beispielsweise japa nische Patentanmeldung Nr. Hei 2-167 507 vom 26. Juli 1990, Offenlegungsschrift Nr. Hei 4-566 33). It is also contemplated to eliminate the height moderate displacement of the double image by using a convex mirror (such as japa African patent application Ser. No. Hei 2-167507 of 26 July 1990 Laid-open No. Hei. 4-566 33). Jedoch hat diese Vorrichtung den Nachteil, daß die Bildin formation aufgrund der optischen Eigenschaften der konvexen Linse nicht an einer entfernten Stelle dar gestellt werden kann. However, this device has the disadvantage that the Bildin can not be due to formation of the optical properties of the convex lens is provided at a remote location.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Ver wendung in einem Motorfahrzeug zu schaffen, die in der Lage ist, eine Bildinformation an einem entfern ten Ort darzustellen und die auch in der Lage ist, eine höhenmäßige Versetzung (höhenmäßige Paralaxe) eines Doppelbildes und die durch eine gekrümmte Kon figuration der Frontscheibe des Fahrzeuges bewirkte Verzerrung des Bildes weitmöglichst zu beseitigen. It is therefore an object of the present invention to provide a device for displaying at head height for Ver use in a motor vehicle that is capable of displaying image information on an eliminator th place and is also capable of a vertically uniform displacement (height moderate parallax) to eliminate as far as possible a double image and caused by a curved con figuration of the windscreen of the vehicle distortion of the image.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung die ser Aufgabe eine Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Verwendung in einem Motorfahrzeug vorgesehen, welche aufweist: According to the present invention, a device for displaying at head height for use in a motor vehicle is intended to solve the water problem which comprises:
eine gekrümmte Frontscheibe, a curved windscreen,
eine in der gekrümmten Frontscheibe gebildete, in a curved windshield formed,
reflektierende Fläche, reflecting surface,
eine Bildinformation wie Zeichen oder Markierun gen, image information such as characters or Markierun conditions,
einen Projektor zum Projizieren der Bildinforma tion, wobei die vom Projektor projizierte Bild information von der reflektierenden Fläche in eine Richtung reflektiert wird, in der ein Paar Augen einer in dem Motorfahrzeug fahrenden Per son vorhanden ist, um die Bildinformation vor der Frontscheibe darzustellen und a projector for projecting the image informa tion, the will of the projector projected image information from the reflecting surface in a direction reflected in a pair of eyes of a traveling in the motor vehicle Per exists son to represent the image information in front of the windshield and
einen am Projektor befestigten Mittelspiegel, der die Bildinformation zur reflektierenden Flä che reflektiert, wobei der Mittelspiegel einen Bereich der parabolischen, reflektierenden Flä che im Abstand von einer Hauptachse eines para bolischen Spiegels enthält. a projector attached to the middle mirror that reflects the image information to the reflecting fa ce, the central area of the parabolic mirror a reflective fa ce at a distance from a main axis of a para bolic mirror contains.

Vorzugsweise enthält der Bereich der parabolischen, reflektierenden Fläche eine erste gekrümmte Oberfläche mit einer schwachen Krümmung, entsprechend dem Be reich der Frontscheibe, der eine starke Krümmung hat und eine zweite gekrümmte Oberfläche mit einer star ken Krümmung, entsprechend dem Bereich der Front scheibe, der eine schwache Krümmung hat, so daß die Verzerrung der Bildinformation aufgrund der Krüm mungsdifferenz der Frontscheibe korrigiert wird und eine höhenmäßige Versetzung eines Doppelbildes, die auftreten kann, wenn die Bildinformation durch das Augenpaar der im Motorfahrzeug fahrenden Person be trachtet wird, korrigiert wird. Preferably, the area of the parabolic reflecting surface includes a first curved surface with a small curvature, corresponding to the loading area of the windscreen, which has a strong curvature and a second curved surface with a star ken curvature corresponding to the area of the front disc, of a weak curvature, so that the distortion of the image information due to the Krüm tion difference of the windscreen is corrected and a vertically uniform displacement of a double image, which can occur if the image information by the pair of eyes of traveling in motor vehicle person be endeavors will be corrected.

Gemäß der Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe nach der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in ei nem Motorfahrzeug gibt, wenn die Frontscheibe und der Bereich der parabolischen, reflektierenden Fläche als ein einheitliches optisches, reflektierendes Teil betrachtet werden, jeder Teil der reflektierenden Fläche insgesamt dieselbe Vergrößerungskraft wieder und daher kann die Verzerrung der Bildinformation korrigiert werden. According to the apparatus for displaying at head height according to the present invention for use in egg nem motor vehicle is when the front wheel and the area of the parabolic reflecting surface as a single optical reflective part are considered, each part of the reflecting surface total of the same magnification power again and therefore, the distortion of the image information can be corrected. Auch kann aufgrund der Anordnung, daß der Bereich der parabolischen, reflektierenden Fläche den ersten Bereich mit einer schwachen Krüm mung und den zweiten Bereich mit einer starken Krüm mung enthält, die höhenmäßige Versetzung des Doppel bildes, die auftreten kann, wenn die Bildinformation durch das Augenpaar betrachtet wird, korrigiert wer den, indem die Position des Bereichs der paraboli schen, reflektierenden Fläche derart geeignet einge stellt wird, daß der von einem Punkt auf der Bildin formation emitierte Lichtstrahl von den Bereichen gleicher Höhe der Frontscheibe reflektiert wird, um in das Augenpaar einzutreten. Also, due to the arrangement that the area of the parabolic reflecting surface contains the first area with a weak Krüm determination and the second region with a strong Krüm tion, the height moderate displacement of the double image, which can occur if the image information by the pair of eyes is considered corrected who the by the position of the area of the paraboli's reflective surface such suitable been represents is that the formation of a point on the Bildin light emitted light beam is reflected from the areas of equal height of the front pane so as to enter the pair of eyes , Auf Dauer gesehen be deutet dies, daß ein Stück der Bildinformation durch die Funktion des Gehirns der die Bildinformation be trachteten Person erkannt wird, und daher kann sol ches unangenehme Empfinden, wie Augenmüdigkeit, Un wohlsein oder dergl., daß bei der im Motorfahrzeug fahrenden, die Bildinformation betrachtenden Person auftreten kann, vermieden werden. In the long seen be, this means that a piece of the image information by the brain function of the image information be sought person is detected, and therefore can sol Ches unpleasant feelings such as eye fatigue, Un malaise or the like. That when traveling in motor vehicle, the image information person viewing experience can be avoided.

Weiterhin kann bei der Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe nach der vorliegenden Erfindung für die Ver wendung bei einem Motorfahrzeug die Bildinformation an einem entfernten Ort dargestellt werden. Furthermore it can be shown at a remote location in the device for display at head height according to the present invention for use in a motor vehicle Ver image information.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren darstellten Ausführungsbeispiels näher erläu tert. The invention will, by way of tert erläu represented in the figures exemplary embodiment. Es zeigen: In the drawings:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht der allgemeinen Ausbildung einer bekannten Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Verwendung bei einem Motorfahrzeug, Fig. 1 is a cross-sectional view of the general formation of a well-known device for displaying at head level for the use in a motor vehicle,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines reflek tierenden Zustandes einer Bildinformation auf einem als Frontscheibe dienenden ebenen Spiegel, Fig. 2 is a schematic representation of a state of a reflector animal forming image information on a disc serving as the front plane mirror,

Fig. 3 eine Perspektivansicht, die einen reflek tierenden Zustand in der Vorrichtung zu Anzeige in Kopfhöhe nach Fig. 1 wiedergibt, Fig. 3 is a perspective view representing a reflector animal state in the device to display at head height according to Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die eine reflektierende Bedingung einer Bildinforma tion durch eine Frontscheibe wiedergibt, Fig. 4 is a schematic diagram tion a reflective condition of image informa reproduces through a windscreen,

Fig. 5 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung einer Positionsversetzung (Diskrepanz) zwi schen zwei überlappenden Bildern (Doppel bild) aufgrund der Differenz in der Krüm mung der Frontscheibe, FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a position offset (discrepancy) between between two overlapping images (double image) determination due to the difference in the Krüm the windscreen,

Fig. 6 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung möglicher Schwierigkeiten, die auftreten, wenn ein kugelförmiger, konkaver Spiegel als Mittelspiegel verwendet wird, Fig. 6 is an explanatory diagram for explaining potential difficulties which arise when a spherical concave mirror is used as mirror means,

Fig. 7 eine Darstellung der Abbildungsbeziehung (oder Bedingung) durch den konkaven Spiegel nach Fig. 6, Fig. 7 is an illustration of mapping relationship (or condition) by the concave mirror shown in FIG. 6,

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Ausbil dung eines wichtigen Teils einer Vorrich tung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Ver wendung in einem Motorfahrzeug gem. Fig. 8 shows a schematic representation of the Ausbil tion of an important part of a Vorrich device for displaying at head height for Ver use in a motor vehicle gem. einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, an embodiment of the invention,

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung der optischen Eigenschaften eines Parabol spiegels, FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the optical properties of a parabolic mirror,

Fig. 10 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung eines Teil des Parabolspiegels, der durch Wegschneiden eines Teils des Parabolspie gels nach der Erfindung erhalten und als der Mittelspiegel verwendet wird und FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a part of the parabolic mirror, the gel obtained according to the invention by cutting away a portion of the Parabolspie and used as the mirror means and

Fig. 11 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung eines Bildes einer Bildinformation, bei dem Verzerrungen und eine vertikale (oder hö henmäßige) Positionsversetzung beseitigt sind. Fig. 11 eliminates an explanatory diagram for explaining an image of image information with the distortion and a vertical (or hö henmäßige) position offset.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Vor richtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Verwendung in einem Motorfahrzeug gem. In the following, an example is a gem ago device for display at head height for use in a motor vehicle. der vorliegenden Erfin dung mit Bezug auf die Fig. 8 bis 11 beschrieben. of the present inven tion, with reference to Figs. 8 to 11 described.

In Fig. 8 werden gleiche Elemente, wie diejenigen des Standes der Technik mit gleichen Bezugszeichen ver sehen und auf ihre Beschreibung verzichtet. In Fig. 8 the same elements as those of the prior art with the same reference characters will see ver and their descriptions are omitted. Die Tei le, die sich vom Stand der Technik unterscheiden, werden nachfolgend beschrieben. The TEI le, which differ from the prior art, are described below.

In der Vorrichtung zur Anzeige in Kopfhöhe für die Verwendung in einem Motorfahrzeug gem. In the apparatus for displaying at head level for the use in a motor vehicle in accordance. der Erfindung besteht der Mittelspiegel 6 aus einem Teil eines pa rabolischen Spiegels 15 , der in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. the invention, the mirror means 6 of a part of a pa rabolischen mirror 15 shown in Figs. 9 and 10. Aufgrund seiner optischen Eigenschaften wandelt der parabolische Spiegel 15 den von einem Brennpunkt F auf eine Hauptachse T kommenden Licht strom in parallele Strahlen um und reflektiert diese. Because of its optical properties of the parabolic mirror 15 converts the coming from a focal point F on a main axis T light stream into parallel beams by and reflects this. Wenn diese Eigenschaft des parabolischen Spiegels 15 benutzt wird, ist es im Prinzip möglich, eine Bild information ohne Erzeugung einer Aberation vorzuse hen. If this property of the parabolic mirror 15 is used, it is possible, in principle, image information without generating an aberration should be planned. Dh die Bildinformation wird ohne Verzerrungen geschaffen. Fig. 9 zeigt weiterhin einen im Brenn punkt F des parapolischen Spiegels 15 angeordneten Gegenstand 16 und ein virtuelles Bild 17 dieses Ge genstandes. That is, the image information is provided without any distortion. Fig. 9 shows a further arranged in the combustion point F of the para poli rule mirror 15 article 16 and a virtual image 17 of this Ge assets tandes.

Jedoch ist die Krümmung der Frontscheibe 2 teilweise unterschiedlich. However, the curvature of the windshield 2 is partly different. Daher ergibt die Verwendung des Be reichs des parabolischen Spiegels 15 , der dieselbe Krümmung aufweist, eine Verzerrung des virtuellen Bildes 17 (dh der Bildinformation) des Gegenstandes 16 . Therefore, the use of Be realm of the parabolic mirror 15 having the same curvature, a distortion of the virtual image 17 (that is, the image information) of the object sixteenth Um die Verzerrung des virtuellen Bildes 17 auf grund der Krümmungsdifferenz zu beseitigen, wird ein Bereich 18 der parabolischen, reflektierenden Fläche mit unterschiedlicher Krümmung, der außerhalb der Hauptachse T angeordnet ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist, verwendet. In order to eliminate the distortion of the virtual image 17 due to the curvature difference, an area 18 of the parabolic reflective surface having different curvatures, which is arranged outside the main axis T, as shown in Fig. 10, is used. In Fig. 10 bedeuten die Bezugszeichen K1, . In Fig. 10, the reference numerals K1. . , . , , Ki, Ki+1, . , Ki, Ki + 1,. . , . , , Kn Meridiane des paraboli schen Spiegel 15 . Kn meridians of paraboli rule mirrors 15th In ähnlicher Weise bedeuten Bezugs zeichen I1, I2 und I3 jeweils Parallelen des para bolischen Spiegels 15 und das Bezugszeichen G beheu tet einen Ursprung des parabolischen Spiegels 15 . Similarly, reference sign I1, I2 and I3 are each parallels the para bolic mirror 15 and the reference numeral G beheu tet an origin of the parabolic mirror 15th Die Parallelen I1, I2 und I3 zeigen den Umstand, daß die Krümmung des parabolischen Spiegels 15 schwächer wird, wenn sie sich vom Ursprung entfernt. The parallels I1, I2 and I3 show the fact that the curvature of the parabolic mirror 15 is weaker when it moves away from the origin. Die Meri diane K1, . The Meri diane K1. . , . , , Ki, Ki+1, . , Ki, Ki + 1,. . , . , , Kn bedeuten eine Dre hung der Parabel um die Hauptachse T mit Bezug auf eine Ebene (0°), enthaltend eine Z-Achse. , Kn represent a Dre increase the parabola about the main axis T with respect to a plane (0 °), comprising a Z-axis. Demgemäß ist die Krümmung eines Bereichs 18 der parabolischen, reflektierenden Fläche stark auf der Seite 18a nahe der Hauptachse T und schwach auf der von der Haupt achse T entfernten Seite 18b. Fig. 9 zeigt eine Para bel des parabolischen Spiegels 15 auf dem Meridian Ki. Accordingly, the curvature of a portion 18 of the parabolic reflective surface is strong on the side 18a near the major axis T and weak on the axis of the main T far side 18b. FIG. 9 shows a para bel of the parabolic mirror 15 on the meridian Ki.

In Fig. 9 bedeutet die unterbrochene Linie Ki+1′ ei nen Teil der Parabel auf dem Meridian Ki+1 nach Fig. 10. In Fig. 9 indicates the broken line Ki + 1 'ei NEN part of the parabola on the meridian Ki + 1 of FIG. 10th Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, kann durch ge meinsame Verwendung des Bereichs des parabolischen Spiegels 15 , dessen Krümmung stark ist, zusammen mit dem Bereich des parabolischen Spiegels 15 , dessen Krümmung schwach ist, die Reflektionshöhe des Gegen standes 16 verändert werden. 9. As can be seen from Fig., Ge, by common use of the area of the parabolic mirror 15, whose curvature is strong, with the area of the parabolic mirror 15, whose curvature is low, the amount of reflection to be changed object 16. Dieser Bereich 18 der reflektierenden Fläche dient als der Mittelspiegel 6 und es wird, wie in Fig. 8 gezeigt ist, eine der Hauptachse T nahe Seite 18a des Bereichs 18 der re flektierenden Fläche in Übereinstimmung mit einer Mittelseite 2 a der Frontscheibe 2 , die eine schwache Krümmung hat, gebracht, und eine von der Hauptachse T entfernte Seite 18b wird in Übereinstimmung mit einem Randbereich 2 b der Frontscheibe 2 , der eine starke Krümmung aufweist, gebracht. This area 18 of the reflecting surface serves as the center mirror 6 and it is, as shown in Fig. 8, one of the major axis T near side 18a of the portion 18 of the re inflected surface in accordance with a central side 2 a of the front wheel 2, a weak curvature, has brought, and a position remote from the main axis T side 18b is made to coincide with an edge region 2 b of the windshield 2, which has a strong curvature. Der Bereich 18 der para bolischen, reflektierenden Fläche wird in einen opti schen Pfad zwischen einer Meßgeräte-Anzeige 4 und der Frontscheibe 2 gebracht und in seiner Position geeig net eingestellt, so daß von einem Punkt Q der Bild information 9 emitierte Lichtstrahlen P1 und P2 an den Reflektionsbereichen R1 und R2 in gleicher Höhe von der Frontscheibe 2 reflektiert werden, um in ein Augenpaar 10 und 11 einzutreten. The region 18 of the para bolic, reflective surface is brought into an optical rule path between a measuring display 4 and the front wheel 2 and set appro net in place, so that at a point Q of Image information 9 light emitted light beams P1 and P2 the reflection regions R1 and R2 are reflected in the same amount from the windscreen 2 to enter a pair of eyes 10 and 11.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Bereich mit schwacher Krümmung des Bereichs 18 der parabolischen, reflektierenden Fläche in Übereinstimmung mit dem Bereich starker Krümmung der Frontscheibe 2 , und der Bereich starker Krümmung des Bereichs 18 der parabo lischen, reflektierenden Fläche ist in Übereinstim mung mit dem Bereich schwacher Krümmung der Front scheibe 2 . In this embodiment, the area with a weak curvature of the portion 18 of the parabolic reflective surface in accordance with the region of strong curvature of the windshield 2, and the region of high curvature of the area 18 of the parabo metallic, reflective surface is, in conformity weak with the region curvature of the front disc. 2 Demgemäß zeigt, wenn die Frontscheibe 2 und der Bereich 18 der parabolischen, reflektierenden Fläche als ein einheitliches optisches, reflektieren des Teil betrachtet werden, jeder Teil der reflektie renden Oberfläche insgesamt dieselbe Vergrößerungs stärke. Accordingly shows when the front wheel 2 and the area 18 of the parabolic reflecting surface as a single optical, part of the reflecting be considered as any part of reflec-generating surface strength overall the same magnification. Demgemäß wird die Abweichung der Bildinforma tion 9 korrigiert. Accordingly, the deviation of the image informa tion 9 is corrected. Mit Bezug auf die höhenmäßige Ver setzung des Doppelbildes, die auftritt, wenn die Bildinformation 9 durch das Augenpaar 10 und 11 be trachtet wird, wird die Position des Bereichs 18 der parabolischen, reflektierenden Fläche so eingestellt, daß die von dem einen Punkt Q der Bildinformation 9 emitierten Strahlen P1 und P2 an den Positionen R1 und R2 gleich Höhe von der Frontscheibe 2 reflektiert werden, um in das Augenpaar 10 und 11 einzutreten. With respect to the height moderate Ver tion of the double image that occurs when the image information 9 is the pair of eyes 10 and 11 be endeavors, the position of the portion 18 of the parabolic reflecting surface is adjusted so that from one point Q of the image information 9 emitted rays P1 and P2 at positions R1 and R2 are the same height are reflected from the windshield 2 to enter the pair of eyes 10 and 11. Demgemäß können, wie in Fig. 11 gezeigt ist, zwei überlappende Bilder (Doppelbild) 9 a und 9 b der Bild information 9 in einem Zustand betrachtet werden, in welchem die höhenmäßige Positionsversetzung H und die Verzerrung weitmöglichst beseitigt sind. Accordingly, as shown in Fig. 11, two overlapping images (double image) 9 a and 9 b of the image information are 9 considered in a state in which the height H moderate positional displacement and distortion are eliminated as far as possible. In den Fig. 2 und 4 ist die Bildinformation 9 nur aus Gründen der Einfachheit und der Zweckmäßigkeit der Erläuterung unterhalb der Frontscheibe 2 vorhanden. In Figs. 2 and 4, the image information is available 9 only for reasons of simplicity and convenience of explanation, below the windscreen 2. Tatsächlich wird diese Bildinformation 9 im ebenen Spiegel re flektiert. In fact, these image information is 9 inflected re in the plane mirror.

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International ClassificationG02B5/10, G01D7/06, B60K37/02, G02B27/01, G02B27/00, B60K35/00
Cooperative ClassificationB60K2350/2052, G02B2027/011, G02B2027/0121, G02B5/10, G02B2027/012, G02B27/0101, G01D7/06, B60K37/02, G02B2027/0129
European ClassificationG01D7/06, G02B27/01A, B60K37/02
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