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DE10135342C1 - Projektionsanordnung - Google Patents

Projektionsanordnung

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DE10135342C1
DE10135342C1 DE10135342A DE10135342A DE10135342C1 DE 10135342 C1 DE10135342 C1 DE 10135342C1 DE 10135342 A DE10135342 A DE 10135342A DE 10135342 A DE10135342 A DE 10135342A DE 10135342 C1 DE10135342 C1 DE 10135342C1
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DE
Germany
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projection
mirror
arrangement according
light
projection arrangement
Prior art date
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DE10135342A
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English (en)
Inventor
Andreas Deter
Reinhold Fies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
LDT Laser Display Technology GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Schneider Laser Technologies AG
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Schneider Laser Technologies AG filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to AU2002321250A priority patent/AU2002321250A1/en
Priority to JP2003521429A priority patent/JP4159466B2/ja
Priority to EP02754919A priority patent/EP1410096A2/de
Priority to PCT/EP2002/008099 priority patent/WO2003016982A2/de
Application granted granted Critical
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Abstract

Bei einer Projektionsanordnung mit einer Projektoreinheit (1) und einer Projektionsfläche (2), bei der die Projektoreinheit (1) zum Erzeugen eines Bildes auf der Projektionsfläche (2) diese mit einem Lichtbündel (5) für jeden Bildpunkt des zu erzeugenden Bildes beleuchtet, umfaßt die Projektionsfläche (2) einen Spiegel (11) und eine Strahlaufweitungseinrichtung (12), die in Richtung der auf die Projektionsfläche einfallenden Lichtbündel (5) gesehen, dem Spiegel (11) vorgeschaltet ist, wobei der Spiegel (11) jedes von der Projektoreinheit (1) kommende, durch die Strahlaufweitungseinrichtung (12) hindurchtretende und auf dem Spiegel (11) treffende Lichtbündel so reflektiert, daß dabei zumindest ein durch die Strahlaufweitungseinrichtung (12) hindurchlaufendes, ausfallendes Lichtbündel (6) mit einen Hauptstrahl (25) erzeugt wird, wobei Hauptstrahlen (25) von ausfallenden Lichtbündel (6), die von in einer ersten Richtung benachbarten Orten der Projektionsfläche (2) ausgehen, in einem gedachten, in einer Ebene liegenden Betrachtungsfeld (9) konvergieren und wobei die durch die Strahlaufweitungseinrichtung (12) bedingte Aufweitung jedes ausfallenden Lichtbündels (6) so bestimmt ist, daß die ausfallenden Lichtbündel (6) jeweils divergieren und in der Ebene nicht mehr als das Betrachtungsfeld (9) beleuchten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanordnung mit einer Projektoreinheit und einer Projektionsfläche, wobei die Projektoreinheit zum Erzeugen eines Bildes auf der Projektionsfläche diese mit einem Lichtbündel für jeden Bildpunkt des zu erzeugenden Bildes beleuchtet und die Projektionsfläche eine Strahlaufweitungseinrichtung zum Aufweiten von durch sie hindurchlaufende Lichtbündel aufweist.
Eine solche Projektionsanordnung ist aus DE 195 40 108 C2 bekannt, wobei diese Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug innerhalb des Armaturenbretts angeordnet ist und eine der Projektionsfläche nachgeordnete Abbildungsoptik aufweist, deren objektseitiger Brennpunkt zwischen der Projektoreinheit und der Strahlaufweitungseinrichtung liegt. Dadurch kann das Bild auf der Projektionsfläche mittels einer Spiegelung an der Windschutzscheibe vergrößert als virtuelles Bild vom Betrachter wahrgenommen werden.
Eine solche virtuelle, vergrößerte Abbildung an der Windschutzscheibe erfordert jedoch aufgrund der notwendigen Abbildungsoptik einen großen Raumbedarf innerhalb des Armaturenbretts, der bei einem Kraftfahrzeug aber praktisch nicht zur Verfügung steht, da dieser Raum z. B. durch elektrische Leitungen für die Anzeigeinstrumente und Bedienelemente sowie durch Luftzuführungen für die Lüftung extrem dicht bepackt ist. Die Anordnung der Abbildungsoptik im Bereich unterhalb des Armaturenbretts würde umfangreiche Änderungen in der Konzeption des Kraftfahrzeuges erforderlich machen. Des weiteren ist für den ungehinderten Lichtaustritt eine sehr große Öffnung im Armaturenbrett erforderlich, die aus Designgründen nicht akzeptiert wird.
Ferner ist aus DE 197 30 563 A1 eine holografische Projektionsfläche für ein Fahrzeug bekannt. Die Abstrahlung der Bildinformation soll in einem bei der Herstellung des Hologramms vorgegebenen und einstellbaren Winkelbereich zum Betrachter hin erfolgen, wobei die holografische Projektionsfläche das Umgebungslicht absorbieren und nur das Licht für die Bilddarstellung zum Betrachter lenken soll. Nachteilig erweist sich jedoch bei einer solchen Projektionsfläche die praktisch unkontrollierbare Abhängigkeit der Eigenschaften einer derartigen Projektionsfläche von der Wellenlänge der einfallenden Lichtbündel und der Einfallsrichtung der Lichtbündel des Nutzlichtes. Weiterhin ist die Qualität der Bilddarstellung sowie auch die Erscheinung der Projektionsfläche an sich sehr stark von der Betrachtungsrichtung abhängig.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Projektionsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine qualitativ hochwertige Bilddarstellung realisierbar ist.
Die Aufgabe wird bei einer Projektionsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Projektionsfläche einen Spiegel aufweist und daß die Strahlaufweitungseinrichtung, in Richtung der auf die Projektionsfläche einfallenden Lichtbündel gesehen, dem Spiegel vorgeschaltet ist, wobei der Spiegel jedes von der Projektoreinheit kommende, durch die Strahlaufweitungseinrichtung hindurchtretende und auf den Spiegel treffende Lichtbündel so reflektiert, daß dabei zumindest ein durch die Strahlaufweitungseinrichtung hindurchlaufendes, ausfallendes Lichtbündel mit einem Hauptstrahl erzeugt wird, wobei die Hauptstrahlen von ausfallenden Lichtbündel, die von in einer ersten Richtung benachbarten Orten (bzw. Stellen auf) der Projektionsfläche ausgehen, in einem gedachten, in einer Ebene liegenden Betrachtungsfeld konvergieren, und wobei die durch die Strahlaufweitungseinrichtung bedingte Aufweitung jedes ausfallenden Lichtbündels so bestimmt ist, daß die ausfallenden Lichtbündel jeweils divergieren und in der Ebene nicht mehr als das Betrachtungsfeld beleuchten. Durch die Reflexion am Spiegel und durch die mittels der Strahlaufweitungseinrichtung bedingte Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel wird vorteilhaft erreicht, daß nahezu die gesamte Lichtenergie in das Betrachtungsfeld gelangt, so daß die Bildhelligkeit außerordentlich hoch ist. Wenn die erfindungsgemäße Projektionsanordnung in einem Verkehrsmittel, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, eingebaut ist, kann ein Kontrastunterschied von bis zu 1 : 500 erreicht werden.
Des weiteren ist der Aufbau der Projektionsanordnung aufgrund der Projektionsfläche vergleichsweise einfach, wodurch die Projektionsanordnung besonders kostengünstig realisiert werden kann.
Auch ist aufgrund der Richtcharakteristik der Projektionsfläche und der daraus bedingten hohen Bildhelligkeit der Energieverbrauch der Projektionsanordnung außerordentlich niedrig und kann beispielsweise unter 50 Watt liegen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist die Projektionsfläche gekrümmt. Die Krümmung kann in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich sein, und insbesondere kann die Krümmung auch so gewählt sein, daß die Projektionsfläche z. B. gewellt ist. Unabhängig von der vorhandenen Krümmung der Projektionsfläche ist jedoch immer noch ihre Richtcharakteristik gegeben, so daß vorteilhaft die geometrische Form der Projektionsfläche unabhängig von ihren optischen Eigenschaften gewählt werden kann. Dies kann beispielsweise dazu ausgenutzt werden, daß die Projektionsfläche bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug an die (gekrümmte) Form des Armaturenbretts angepaßt ist und auf diesem oder auch als integraler Bestandteil von diesem vorgesehen ist. Dadurch werden die insbesondere im Kraftfahrzeugbau hohen Ansprüche an das Design erfüllt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung umfaßt die Strahlaufweitungseinrichtung eine Streuschicht, die insbesondere als Folie ausgebildet sein kann. Mittels der Streuschicht kann in einfachster Art und Weise die gewünschte Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel sichergestellt werden. Eine solche Streuschicht kann mit einem geringen Luftspalt zum Spiegel oder unmittelbar auf diesem vorgesehen sein, wodurch eine optimale Bildqualität erreicht wird. Die Streuschicht kann bevorzugt dieselbe Krümmung wie die Projektionsfläche aufweisen, so daß diese äußerst kompakt ausgebildet werden kann.
Ferner ist es bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung noch möglich, daß die Intensitätsverteilung der ausfallenden Lichtbündel mittels der Strahlaufweitungseinrichtung so bestimmt ist, daß bei jedem Lichtbündel die Intensität des Hauptstrahls am größten ist und für die restlichen Lichtstrahlen mit größer werdendem Winkel relativ zum Hauptstrahl abnimmt. Durch diese Intensitätsverteilung wird eine gute Bildqualität erzielt.
Insbesondere kann die Strahlaufweitungseinrichtung noch eine Blende umfassen, die einfallendes Licht aus anderen Richtungen als den Richtungen der von der Projektoreinheit kommenden Lichtbündel und als den Richtungen der ausfallenden Lichtbündel abschattet. Eine solche Blende gewährleistet, daß die einfallenden Lichtbündel ungehindert auf den Spiegel treffen und die ausfallenden Lichtbündel vom Betrachter wahrgenommen werden können, während unerwünschtes Umgebungslicht abgeschattet wird und somit nicht die Qualität der Bilddarstellung verschlechtert. Des weiteren ist durch die Blende bei der Verwendung der Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug auch noch sichergestellt, daß die Projektionsfläche von außerhalb des Fahrzeuges nicht als hell leuchtende Fläche wahrgenommen wird. Ferner kann die Blende auch noch in der gleichen Farbe wie die des Armaturenbretts eingefärbt werden, so daß die Projektionsfläche optisch vollständig im Armaturenbrett integriert werden kann.
Insbesondere kann eine solche Blende, in Richtung der auf die Projektionsfläche einfallenden Lichtbündel gesehen, der Streuschicht vorgeschaltet sein. Bei dieser Anordnung ist die Wirkung der Blende sehr effektiv.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung umfaßt die Blende eine Mehrzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Lamellen, die auf sie treffendes Licht abblocken. Die Blende kann auch noch weiterhin eine Mehrzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden zweiten Lamellen aufweisen, die das auf sie treffende Licht abblocken und quer zu den ersten Lamellen angeordnet sind. Solche Blenden mit Lamellen sind z. B. in US 6,239,911 B1 beschrieben und als Folien kommerziell erhältlich, so daß die erfindungsgemäße Projektionsanordnung in einfacher Art und Weise realisiert werden kann.
Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung der Spiegel eine gekrümmte, durchgehende Reflexionsschicht umfassen. Das kann z. B. durch eine verspiegelte Oberfläche eines Trägers realisiert werden, wobei die Oberfläche als stetig verlaufende Freiformfläche ausgebildet ist. Die Krümmung der Freiformfläche ist dabei so gewählt, daß bei spiegelnder Reflexion des einfallenden Lichtbündels für den entsprechenden Bildpunkt der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen bewirkt wird.
Alternativ ist es auch möglich, daß bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung der Spiegel als Vielflächenspiegel mit einer Vielzahl von ebenen Spiegelflächen ausgebildet ist, wobei auf jeder Spiegelfläche ein Teil der Streuschicht als Beschichtung direkt aufgebracht sein kann. Bei einem solchen Vielflächenspiegel ist es möglich, daß die Neigung der Spiegelflächen unabhängig von der gewünschten Krümmung der Projektionsfläche festgelegt wird.
Insbesondere können die Spiegelflächen so angeordnet sein, daß die Flächennormalen von zumindest zwei Spiegelflächen nicht parallel zueinander sind. Bevorzugt ist die Anordnung so gewählt, daß mittels der Reflexion der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen bewirkt wird. Somit kann die Richtcharakteristik der Projektionsfläche unabhängig von einer gewünschten Krümmung der Projektionsfläche eingestellt werden, so daß die Projektionsfläche leicht an vorgegebenen Rahmenbedingungen angepaßt werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist die Fläche jeder Spiegelfläche kleiner als die Größe eines Bildpunktes des auf der Projektionsfläche zu erzeugenden Bildes, wobei die Verbesserung der Bildqualität schon dann sehr gut ist, wenn die Anzahl der Spiegelelemente doppelt so groß ist wie die Bildpunktanzahl. Bei dieser Weiterbildung können dann von einem einfallenden Lichtbündel mehrere, nicht parallele, ausfallende Lichtbündel aufgrund der Reflexionen des einfallenden Lichtbündels an mehreren Spiegelflächen erzeugt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung besteht darin, daß der Spiegel ein Rückflächenspiegel ist. In diesem Fall wird eine Verschmutzung und eine dadurch bedingte Verschlechterung der Bilddarstellung effektiv verhindert.
Ferner kann der Spiegel bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung eine transparente Platte umfassen, bei der zumindest eine Seite so strukturiert ist, daß die Richtung eines durch die Platte hindurchgehenden Lichtbündels verändert wird. Dadurch wird eine besonders einfache Realisierungsmöglichkeit des Spiegel gewährleistet. Auch kann die Platte so ausgebildet sein, daß aufgrund der durch sie bedingten Richtungsänderung der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen bewirkt wird.
Bevorzugt ist die der Strahlaufweitungseinrichtung abgewandte Seite der Platte strukturiert und verspiegelt, so daß der Spiegel durch ein einziges Element in kompakter Art und Weise realisiert werden kann. Damit wird es auch möglich, die Herstellungskosten des Spiegels und somit der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung zu verringern.
Bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist es auch möglich, daß die Hauptstrahlen von ausfallenden Lichtbündel, die von den in einer zweiten Richtung benachbarten Orten der Projektionsfläche ausgehen, aufgrund der Reflexion am Spiegel im Betrachtungsfeld konvergieren, wobei die zweite Richtung verschieden zur ersten Richtung ist. Insbesondere können die beiden Richtungen einen Winkel von 90° einschließen. Insbesondere können alle Hauptstrahlen der ausfallenden Lichtbündel im Betrachtungsfeld konvergieren. Durch diese Weiterbildungen ist vorteilhaft eine Erhöhung der Bildhelligkeit möglich.
Insbesondere kann bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung die Projektoreinheit ein intensitätsmoduliertes Lichtbündel erzeugen und über die Projektionsfläche lenken, um das Bild zu erzeugen. Diese Ablenkung des Lichtbündels kann rasterartig (die Ablenkung erfolgt zeilenweise über den gesamten Bildbereich, wobei das Lichtbündel bei dunklen Bildpunkten dunkel getastet wird) oder vektorartig (die Ablenkung erfolgt im wesentlichen nur entlang der hellen Bildpunkte) erfolgen. Dadurch wird eine einfache Art der Erzeugung des reellen Bildes auf der Projektionsfläche ermöglicht.
Das Lichtbündel ist bevorzugt im wesentlichen kollinear und kann bevorzugt ein Strahlprodukt von kleiner als 0,2 mm mrad (z. B. 0,1 mm mrad) aufweisen. Ein solches Lichtbündel kann besonders einfach und effizient mit einem Laser erzeugt werden, wobei es monochromatisch oder, für farbige Bilder, polychromatisch sein kann.
Neben der Verwendung einer solchen schreibenden Projektoreinheit ist es auch möglich, bildabbildende Projektoreinheiten vorzusehen, bei denen beispielsweise mittels einer Kippspiegelmatrix oder eines LCD-Moduls das gewünschte Bild erzeugt und mittels einer Projektionsoptik auf die Projektionsfläche projiziert werden kann.
Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung kann in vorteilhafter Weise dort eingesetzt werden, wo von einer Fläche mit einer vorgegebenen Oberflächenform ein Bild mit gezielter Abstrahlcharakteristik abgestrahlt werden soll, da die Projektionsfläche der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung entsprechend der vorgegebenen Oberflächenform ausgebildet werden kann.
Besonders vorteilhaft ist dies bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Projektionsfläche bevorzugt auf dem Armaturenbrett oder als Bestandteil von diesem ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung kann so ausgebildet sein, daß das reelle Bild auf der Projektionsfläche für den Betrachter unmittelbar erfaßbar ist. In diesem Fall wird vorteilhaft eine qualitativ sehr hochwertige Darstellung eines reellen Bildes erreicht.
Alternativ kann die erfindungsgemäße Projektionsanordnung noch eine der Projektionsfläche nachgeordnete Reflexionsfläche (bevorzugt im wesentlichen eben) aufweisen, an der die ausfallenden Lichtbündel so reflektiert werden, daß das auf der Projektionsfläche erzeugte Bild als virtuelles Bild erfaßbar ist. Daher kann vorteilhaft die Projektionsfläche so angeordnet sein, daß sie vom Betrachter nicht direkt einsehbar ist, wodurch die Anordnungsmöglichkeiten der Projektionsfläche erhöht sind.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug kann die Reflexionsfläche besonders einfach durch die Windschutzscheibe (oder auch durch eine im Fahrzeug unmittelbar vor der Windschutzscheibe angeordnete Scheibe, die bevorzugt eben ist) verwirklicht sein. Da das Bild auf der Projektionsfläche in der gewünschten Größe erzeugbar ist, ist vorteilhaft keine Abbildungsoptik zwischen der Projektions- und der Reflexionsfläche notwendig.
In diesem Fall ist es noch von besonderem Vorteil, daß dieses virtuelle Bild im Szenenbild vom Betrachter vor der Windschutzscheibe (und somit außerhalb des Fahrzeugs) erfaßt werden kann, so daß der Betrachter bzw. der Fahrer bei der Betrachtung des virtuellen Bildes die Augen nur gering akkomodieren muß.
Unter Umständen liefert die Wölbung der Windschutzscheibe eine kleine Veränderung der Bildabmessungen, wobei die bei einer Schrägprojektion bekannten Geometriekorrekturen des Bildes, wie z. B. in DE 197 37 374 C2 beschrieben ist, durchgeführt werden können.
Bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung wird die Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel bevorzugt isotrop bewirkt, so daß die Strahlaufweitungseinrichtung besonders einfach ausgebildet werden kann. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung in einem Kraftfahrzeug kann der Divergenzwinkel der ausfallenden Lichtbündel bei Platzverhältnisse, wie sie in einem Kraftfahrzeug typisch sind, 2 bis 10° betragen, wobei sich ein Divergenzwinkel von 5° als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Es ist natürlich auch möglich, daß die Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel anisotrop bewirkt wird, z. B. wenn das Betrachtungsfeld unterschiedliche Breite und Höhe aufweisen soll.
Ferner kann der Reflexionsschicht des Spiegels, an der die spiegelnde Reflexion stattfindet, so strukturiert sein, daß bei der Reflexion gleichzeitig noch die Funktion der Strahlaufweitungseinrichtung bewirkt wird. Ein solcher Spiegel kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß die gewünschte Oberflächenstruktur in eine Oberfläche einer Platte abgeformt wird und daß danach die strukturierte Oberfläche verspiegelt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielshalber anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts der in Fig. 1 gezeigten Projektionsfläche;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 1, wobei zur Erläuterung noch Strahlverläufe eingezeichnet sind;
Fig. 4 eine Darstellung der Ausführungsform von Fig. 3 aus Sicht des Fahrers;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Ausschnitts der in Fig. 3 gezeigten Projektionsfläche;
Fig. 6 eine Ausführungsform des Spiegels der Projektionsfläche;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Spiegels der Projektionsfläche;
Fig. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung;
Fig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, und
Fig. 10 eine Seitenansicht einer noch anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung.
In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung gezeigt, die in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist und eine Projektoreinheit 1 und eine Projektionsfläche 2 umfaßt. Die Projektoreinheit 1 ist im Dachbereich innerhalb des Kraftfahrzeugs nahe an seiner Windschutzscheibe 3 angeordnet und die Projektionsfläche 2 ist auf einem Armaturenbrett 4 angebracht, wobei die Form der Projektionsfläche 2 an die Form, die üblicherweise in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich gekrümmt ist, des Armaturenbrett 4 angepaßt ist. Es ist natürlich auch möglich, daß die Projektionsfläche 2 gleich als integraler Teil des Armaturenbretts 4 ausgebildet ist und sie kann typischerweise eine Größe von 35 cm in der Breite und 10 cm in der Höhe aufweisen.
Die Projektoreinheit 1 erzeugt ein intensitätsmoduliertes, im wesentlichen paralleles Lichtbündel 5, das sie, wie schematisch in Fig. 1 gezeigt, über die Projektionsfläche 2 lenkt, um darauf ein reelles Bild einzustellen. Die Projektionsfläche 2 strahlt das von der Projektoreinheit 1 kommende Licht als ausfallende Lichtbündel 6 nur in einen vorgegebenen Raumbereich 7 zum Fahrer 8 hin ab, so daß dieser das reelle Bild auf der Projektionsfläche 2 erfassen kann, wenn er auf dem Fahrersitz des Fahrzeugs sitzt.
Aufgrund dieser vorgegebenen Abstrahleigenschaft der Projektionsfläche 2 ist das Bild auf der Projektionsfläche 2 für jeden Abstand von der Projektionsfläche nur innerhalb eines in einer Ebene liegenden Betrachtungsfelds sichtbar, wobei in Fig. 1 das Betrachtungsfeld 9 unmittelbar im Bereich der Augen 10 des Fahrers eingezeichnet ist.
Die Größe des Betrachtungsfeldes 9 wird durch die Abstrahlcharakteristik der Projektionsfläche 2 bestimmt, wobei die Abstrahlcharakteristik durch nachfolgend im Detail beschriebene Maßnahmen so eingestellt wird, daß Fahrer 8 mit unterschiedlichen Körpergrößen das Bild auf der Projektionsfläche 2 sehen können. Zusätzlich wird noch der übliche Bewegungsbereich des Kopfes (und somit der Bewegungsbereich der Augen) berücksichtigt, so daß hier das viereckige Betrachtungsfeld 9 bei einem Abstand von ca. 800 mm von der Projektionsfläche 2 eine Ausdehnung von ca. 30 × 30 cm aufweist.
Um die gewünschte Abstrahlcharakteristik der Projektionsfläche 2 zu erzeugen, umfaßt sie, wie aus der Explosionsdarstellung eines Ausschnitts der Projektionsfläche 2 in Fig. 2 ersichtlich ist, einen Vielflächenspiegel 11, auf dem eine Strahlaufweitungseinrichtung 12 mit einer Streuschicht 13 und einer Jalousie-Blende 14 aufgebracht ist.
Der Vielflächenspiegel 11 der Projektionsfläche 2 dient dazu, die einfallenden Lichtbündel 5 der Projektoreinheit 1 örtlich individuell zu reflektieren, während die Streuschicht 13 für die gewünschte Strahlaufweitung des reflektierten Lichtbündels 6 vorgesehen ist. Die Jalousie- Blende 14 kann, falls nötig, zu einer Begrenzung der durch die Streuschicht 13 bedingten Strahlaufweitung eingesetzt werden. Ferner dient sie noch dazu zu verhindern, daß unerwünschtes Umgebungslicht auf den Vielflächenspiegel 11 trifft und die Bilddarstellung verschlechtert sowie daß das reelle Bild von Dritten sichtbar ist. Der Vielflächenspiegel 11, die Streuschicht 13 und die Jalousie-Blende 14 sind hinsichtlich ihrer optischen Aufgaben optimiert.
So umfaßt der Vielflächenspiegel 11 eine PMMA-Platte 15 (PMMA = Polymethylmethacrylat), deren der Streuschicht 13 zugewandten Oberfläche strukturiert und verspiegelt ist. Die Strukturierung ist so durchgeführt, daß eine Vielzahl von Mikroprismen 16 ausgebildet ist, wobei jeweils eine Prismafläche als ebene Spiegelfläche 17 genutzt wird. Durch eine gezielte Ausbildung der Mikroprismen 16 ist es möglich, die Neigung der Spiegelflächen 17 völlig unabhängig voneinander und auch in weiten Grenzen unabhängig von der geometrischen (makroskopischen) Form der Projektionsfläche 2 einzustellen. Die Einstellung wird bei bekannter bzw. vorgegebener Form der Projektionsfläche 2 so eingestellt, daß die an den Spiegelflächen 17 reflektierten Lichtbündel nur in den Raumbereich 7 reflektiert werden, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird.
Die Streuschicht 13 ist als Folie ausgebildet, die unmittelbar über dem Vielflächenspiegel 11 liegt und bewirkt, daß der Divergenzwinkel (halber Öffnungswinkel des Lichtbündels) eines durch die Streuschicht 13 hindurchlaufenden Lichtbündels vergrößert wird, wie in Fig. 2 durch die eingezeichnete Streukeule 18 angedeutet ist. Die durch die Streuschicht 13 bedingte Aufweitung ist hier so gewählt, daß der Divergenzwinkel des ausfallenden Lichtbündels 6 im Bereich von 2 bis 10° liegt. Als Streuschicht 13 kann beispielsweise ein holografischer Diffuser der Firma POC Physical Optics Corporation, Torrance, Kanada, verwendet werden, der vorteilhaft eine relativ große Unabhängigkeit der Transmission für die hier verwendeten Wellenlängen aufweist.
Auf der Streuschicht 13 ist eine Jalousie-Blende 14 aufgebracht, die als Folie ausgebildet ist und eine Vielzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Lamellen 19 aufweist, die auf sie fallendes Licht absorbieren. Durch den Abstand der Lamellen 19, ihrer Neigung in der Folie und ihre Höhe kann der Winkelbereich des ein- und ausfallenden Lichtes quer zu den Lamellen 19 begrenzt werden, wobei die Jalousie-Blende 14 so ausgebildet ist, daß die einfallenden und ausfallenden Lichtbündel 5, 6 die Jalousie-Blende ungehindert passieren können. Die Jalousie-Blende 14 verhindert insbesondere, daß Fremdlicht (z. B. Sonnenlicht und Innenraumbeleuchtung), das unerwünschter Weise auf die Projektionsfläche 2 trifft, vom Fahrer 8 auf der Projektionsfläche 2 wahrgenommen wird. Ferner kann die Jalousie- Blende 14 in der gleichen Farbe wie die des Armaturenbretts 4 eingefärbt werden, so daß das äußere Erscheinungsbild der Projektionsfläche 2 an das des Armaturenbretts 4 angepaßt ist. Außerdem wird durch die Jalousie-Blende 14 auch noch verhindert, daß die Projektionsfläche 2 außerhalb des Fahrzeugs als leuchtende Fläche erscheint. Eine solche Jalousie-Folie 14 mit gewünschten Eigenschaften (wie z. B. der Lamellenneigung) kann beispielsweise von der Firma 3M bezogen werden.
Die Projektoreinheit 1 enthält, wie am besten aus der Seitenansicht von Fig. 3 ersichtlich ist, drei Laserlichtquellen 20, 21, 22, die jeweils ein intensitätsmoduliertes kollineares (bzw. im wesentlichen kollineares) Lichtbündel in jeweils einer der Primärfarben Rot, Grün und Blau aussenden, eine Strahlzusammenführungseinheit 23, die die drei Lichtbündel der Laserlichtquellen 20, 21 und 22 zu einem gemeinsamen Rot-Grün-Blau-Lichtbündel überlagert, das dann mittels eines zweiachsig arbeitenden Ablenksystems 24 der Projektoreinheit 1 in einer Zeilenrichtung (parallel zur Windschutzscheibe 3) und einer dazu senkrechten Spaltenrichtung über die Projektionsfläche 2 gerastert wird. Der Ablenkwinkel in Spaltenrichtung beträgt ϕ, und, wie in Fig. 4 eingezeichnet ist, die eine Ansicht aus Sicht des Fahrers 8 zeigt, beträgt der Ablenkwinkel in Zeilenrichtung ϕ, wobei der Strahlenverlauf für verschiedene Bildpunkte P1, P2, P3, P4, P5 und P6 auf der Projektionsfläche 2 dargestellt ist (wobei die Punkte P1-P3 in Spaltenrichtung und die Punkte P4-P6 in Zeilenrichtung benachbart sind). Die Bildgröße ist durch die Größe der Winkel ϕ und ϕ sowie durch den Abstand des Ablenksystems 24 zur Projektionsfläche 2 bestimmt. Beim beschriebenen Beispiel beträgt der Abstand ca. 700 mm und ϕ = 4° sowie ϕ = 28°, so daß sich eine Bildgröße von etwa 10 × 35 cm ergibt. Falls die Winkel ϕ und ϕ durch das Ablenksystem 24 fest vorgegeben sind und nicht zur gewünschten Bildgröße auf der Projektionsfläche 2 führen (z. B. aufgrund des durch die Einbaubedingungen festgelegten Projektionsabstandes), kann dem Ablenksystem eine bekannte Transformationsoptik (nicht dargestellt) im Strahlengang nachgeordnet werden, mit der die gewünschte Anpassung der Ablenkwinkel und somit der Bildgröße durchgeführt werden kann.
Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, wird das im wesentliche kollineare Lichtbündel 5, dessen Stahlprodukt kleiner als 0,2 mm mrad (z. B. 0,1 mm mrad) ist und das zum Erzeugen der Bildpunkte P1 bis P6 auf die Projektionsfläche 2 gerichtet wird, von der Projektionsfläche 2 jeweils als divergentes Lichtbündel 6 mit einem Hauptstrahl 25 (der Hauptstrahl 25 ist der Stahl, der aufgrund der spiegelnden Reflexion ohne die Strahlaufweitung und somit gemäß dem Reflexionsgesetz (Einfallswinkel ist gleich Ausfallswinkel) erzeugt wird) abgestrahlt, wobei alle Hauptstrahlen 25 im Augenpunkt 26 im Betrachtungsfeld 9 bzw. in einem den Augenpunkt 26 einschließenden Raumbereich konvergieren. Dies wird dadurch erreicht, daß die entsprechende Spiegelfläche 17 für jeden der Bildpunkte P1 bis P6 so geneigt ist, daß bei spiegelnder Reflexion des einfallenden Lichtbündels 5 die Hauptstrahlen 25 zum Augenpunkt 26 hin abgelenkt werden.
Neigung der Spiegelflächen 17 wird somit in Abhängigkeit ihrer örtlichen Lage in der Projektionsfläche 2, ihrem Abstand vom Augenpunkt 26 und dem Einfallswinkel des auf sie treffenden Lichtbündels 5 gemäß dem Reflexionsgesetz eingestellt. In Fig. 3 ist zur Verdeutlichung dieser Reflexion für den Bildpunkt P2 noch das optische Lot 27 und in Fig. 4 ist für den Bildpunkt PS das optische Lot 27' eingezeichnet.
Wenn man weiterhin der Projektionsfläche 2 noch eine makroskopische Flächennormale 28 für den Bildpunkt P2 und eine makroskopische Flächennormale 28' für den Bildpunkt PS zuordnet, wie in Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, sieht man, daß sowohl in Zeilenrichtung als auch in Spaltenrichtung das optische Lot 27, 27' und die Flächennormale 28, 28' unterschiedlich geneigt sind. Die Winkel γ und δ, die sie einschließen, sind in Fig. 3 und 4 eingezeichnet. Daraus ist ersichtlich, daß die (makroskopische) Oberflächenform der Projektionsfläche 2 unabhängig von der gewünschten Richtung der reflektierten Lichtbündel 6 gewählt werden kann. Daher ist es möglich, die gewünschten optischen Eigenschaften der Projektionsfläche 2 weitgehendst unabhängig von der Form (bzw. Krümmung) der Projektionsfläche 2 zu erzeugen.
Des weiteren wird das an den Spiegelflächen 17 reflektierte Lichtbündel noch durch die Streuschicht 13 so aufgeweitet, daß der Divergenzwinkel Θ des ausfallenden Lichtbündels 6 in Spaltenrichtung und der Divergenzwinkel τ in Zeilenrichtung jeweils einen vorbestimmten Wert annehmen. Diese Werte ergeben sich aus dem Abstand des Betrachtungsfelds 9 von der Projektionsfläche 2 und werden so gewählt, daß die divergierenden Lichtbündel 6 jeweils nur das Betrachtungsfeld 9 ausleuchten.
Da beim hier beschriebenen Beispiel der Abstand des Fahrers 8 und somit des Betrachtungsfelds 9 von der Projektionsfläche 2 etwa 800 mm beträgt und das Betrachtungsfeld eine Ausdehnung von 20 × 20 cm aufweisen soll, werden die Divergenzwinkel Θ, τ der ausfallenden Lichtbündel 6 jeweils bevorzugt auf ca. 5° eingestellt, wodurch die Aufweitung mittels der Streuschicht 13 isotrop erfolgt, so daß die Divergenzwinkel Θ, τ gleich sind.
Es ist natürlich auch möglich, daß die beiden Divergenzwinkel Θ und τ unterschiedliche Werte aufweisen. In diesem Fall ist dann auch die Ausdehnung des Betrachtungsfeldes in Zeilen- und Spaltenrichtung unterschiedlich.
Ferner sind auch in Fig. 3 und 4 die Streukeulen 18 für die dargestellten ausfallenden Lichtbündel 6 eingezeichnet. Aus den Streukeulen 18 kann entnommen werden, daß die Bildhelligkeit in der Mitte des Betrachtungsfeldes 9 am höchsten ist und zu den Rändern hin abnimmt, wobei die Abnahme ausgehend von der Mitte zuerst relativ gering ist und dann im Randbereich sehr stark abnimmt. Dadurch wir eine relativ gute Gleichmäßigkeit der Bildhelligkeit über das gesamte Betrachtungsfeld erzielt.
Durch die gerichtete Abstrahlcharakteristik der Projektionsfläche 2 wird vorteilhaft auch noch erreicht, daß nahezu die gesamte zur Projektion eingesetzte Lichtenergie in das Betrachtungsfeld 9 und somit in den Bewegungsbereich der Augen 10 abgebildet wird. Dadurch kann eine ausreichende Helligkeit des projizierten Bildes bewirkt werden, so daß selbst bei Tageslicht das Bild für den Fahrer 8 gut erkennbar ist.
In Fig. 5 ist ein Ausschnitt der Projektionsfläche 2 vergrößert in Schnittdarstellung gezeigt. Wie Fig. 5 entnommen werden kann, erzeugt die Projektionsfläche 2 aus jedem einfallenden Lichtbündel 5 ein ausfallendes Lichtbündel 6 mit dem Hauptstrahl 25, dessen Richtung aufgrund der spiegelnden Reflexion an den verspiegelten Mikroprismenflächen 17 bestimmt ist. Der Divergenzwinkel Θ, τ des ausfallenden Lichtbündels 6 wird durch die Streuschicht 13 eingestellt, wobei, in dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel, die Jalousie-Blende 14 auch noch zur Begrenzung des Divergenzwinkels beiträgt, da sie die gestreuten Strahlen, die zu einem zu großen Divergenzwinkel führen würden, absorbiert. Mit der Jalousie-Blende 14 läßt sich somit der mittels der Streuschicht 13 erzeugte Divergenzwinkel der ausfallenden Lichtbündel 6 noch gezielt verkleinern.
In Fig. 6 ist in einer Explosionsdarstellung eine andere Realisierungsmöglichkeit des Vielflächenspiegels 11 gezeigt. Der Vielflächenspiegel 11 umfaßt eine erste und eine zweite PMMA-Platte 29, 30. Auf der Oberfläche der ersten Platte 29 sind parallel zueinander verlaufende Rillen 31 ausgebildet, die einen V-förmigen Querschnitt aufweisen (wie in dem vergrößerten Detail gezeigt ist). Diese Oberfläche ist verspiegelt, so daß ebene Spiegelflächen 17 mit einem Anstellwinkel von 40° vorgesehen sind. Die zweite PMMA-Platte 30 weist eine der ersten PMMA-Platte 29 zugewandte plane Seite 30' und eine dazu entgegengesetzte zweite Seite 32 auf, die eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Rillen 33 mit V-förmigen Querschnitt umfaßt, wobei eine erste Seite des V-förmigen Querschnitts nahezu senkrecht zur planen Seite 30' ist und die andere Seite des V-förmigen Querschnitts, die als optische Wirkfläche 34 dient, einen kleineren Winkel mit der planen Seite 30' einschließt als die erste Seite. Des weiteren nimmt der Neigungswinkel der Wirkflächen 34 der Rillen 33 von der Mitte M der zweiten Platte 30 nach außen in Richtung quer zur Rillenrichtung nach beiden Seiten hin zu. Die zweite PMMA-Platte 30, deren Wirkung der einer Zylinderlinse entspricht, ist derart auf der ersten PMMA-Platte 29 aufgebracht, daß die Rillen 33 quer zu den Rillen 31 verlaufen. Dadurch wird die Ablenkung des ausfallenden Lichtbündels 6 einerseits durch die Brechung in der zweiten Platte 30 und andererseits durch die Reflexion an der ersten Platte 29 erzeugt.
Mit dem in Fig. 6 gezeigten Vielflächenspiegel wird die Konvergenz der Hauptstrahlen 25 nur für ausfallende Lichtbündel 6, die von in Rillenrichtung der Rillen 31 benachbarten Orten der Projektionsfläche ausgehen bewirkt, während die Hauptstrahlen der Lichtbündel 6, die von in Richtung quer zur Rillenrichtung benachbarten Orten ausgehen, parallel oder auch divergierend verlaufen können. In diesem Fall wird die Aufweitung der ausfallenden Lichtbündel in dieser Richtung so gewählt, daß sich die Lichtbündel im Bereich der Augen 10 noch überlappen.
In Fig. 7 ist eine weitere mögliche Ausgestaltung des Vielflächenspiegels 11 dargestellt, wobei hier auf der Unterseite einer PMMA-Platte 35 eine Rillenstruktur mit einen V-förmigen Querschnitt aufweisenden Rillen 36 gebildet und die Rillenstruktur verspiegelt ist. Auf der Oberseite der Platte 35 ist eine der PMMA-Platte 30 entsprechende Rillenstruktur aufgebracht, so daß der Vielflächenspiegel 11 als Rückflächenspiegel ausgebildet ist.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung ist in Fig. 8 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, daß die Projektoreinheit 1 nicht mehr im Dachbereich des Kraftfahrzeuges, sondern innerhalb bzw. hinter dem Armaturenbrett 4 eingebaut ist.
Die von der Projektoreinheit 1 abgegebenen Lichtbündel 5 verlaufen im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe 3 und treffen auf einen im Dachbereich innerhalb des Kraftfahrzeuges nahe an der Windschutzscheibe 3 angeordneten Umlenkspiegel 37, an dem sie so reflektiert werden, daß sie wiederum im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe 3 verlaufen und auf die Projektionsfläche 2 treffen. Der Umlenkspiegel 37 ist in seiner Lage einstell- und fixierbar, um die Bildlage nach Wunsch des Fahrers anzupassen. Bevorzugt dient er nur zur Faltung des Strahlengangs. Dadurch kann die Projektoreinheit 1 im Armaturenbrett 4 angeordnet werden, wodurch der Raumbedarf der Projektionsanordnung von dem dem Fahrer zugänglichen Innenraum des Fahrzeugs nur noch durch den (kleinen) Umlenkspiegel 37 bestimmt ist.
Der Einbauraum für den Umlenkspiegel 37 kann beispielsweise durch den Rückspiegel 38 verdeckt werden. Wenn, wie in Fig. 8 gezeigt ist, noch eine Blende 39 auf der Windschutzscheibe 3 aufgebracht ist, ist der Umlenkspiegel 37 auch nicht von außerhalb des Fahrzeuges erkennbar. Dieses Verdecken des Umlenkspiegels 37 ist in gleicher Weise für die Projektoreinheit 1 bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform möglich.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung gezeigt, wobei im Unterschied zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen die Projektionsfläche 2, insbesondere die Jalousie-Blende 14, so ausbildet ist, daß die Projektionsfläche 2 durch den Fahrer 8 nicht direkt eingesehen werden kann. Der Fahrer 8 sieht das an der Innenseite 40 der Windschutzscheibe 3 reflektierte Bild des auf der Projektionsfläche 2 erzeugten reellen (Zwischen-)Bildes, so daß für den Fahrer 8 ein (virtuelles) Bild 41 des auf der Projektionsfläche 2 erzeugten reellen Zwischenbildes vor der Windschutzscheibe 3 im realen Szenenbild erscheint. Die restlichen Elemente der Projektionsanordnung von Fig. 9 entsprechen im wesentlichen denen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Insbesondere bei der Verwendung einer Projektoreinheit 1 mit Laserlichtquellen führt der vorhandene Reflexionsgrad der Grenzfläche Glas-Luft zu einem ausreichend hellen Bildeindruck. Zur Unterdrückung eines Geisterbildes, das durch Reflexion an der äußeren Grenzfläche der Windschutzscheibe 3 entstehen kann, können bekannte Maßnahmen, wie z. B. eine breitbandige Reflexionserhöhung auf der Innenfläche 40 der Windschutzscheibe 3, durchgeführt werden.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform kann noch im Bereich des Armaturenbretts 4 eine Blende 42 an der Innenseite 40 der Windschutzscheibe 3 vorgesehen sein, so daß die Projektionsfläche 2 von außen nicht sichtbar ist.
Eine im Vergleich zu der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform etwas veränderte Projektionsanordnung ist in Fig. 10 dargestellt, wobei nun die Projektoreinheit 1 nicht im Dachbereich des Kraftfahrzeuges, sondern innerhalb des Armaturenbretts 4 (in gleicher Weise wie bei der Projektionsanordnung von Fig. 8) angeordnet ist. Zusätzlich ist noch der Umlenkspiegel 37 im Dachbereich des Kraftfahrzeuges zwischen dem Rückspiegel 38 und der Blende 39 angeordnet. Die von der Projektoreinheit 1 abgegebenen Lichtbündel 5 verlaufen im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe 3 und treffen auf den Umlenkspiegel 37, der sie dann auf die Projektionsfläche 2 zurückreflektiert, wobei die davon ausgehenden Lichtbündel 6 an der Innenseite 40 der Windschutzscheibe 3 so reflektiert werden, daß wiederum ein virtuelles Bild 41 für den Fahrer 8 sichtbar ist, das außerhalb des Kraftfahrzeugs vor der Windschutzscheibe 3 im realen Szenenbild liegt.
Neben den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist es natürlich auch möglich, die Projektoreinheit 1 in anderen Bereichen der Dachfläche oder im Bereich der seitlichen Einfassung der Windschutzscheibe 3, wie z. B. die A-Säule, anzuordnen, damit schräg auf die Projektionsfläche 2 zu projizieren oder gegebenenfalls notwendige Umlenkspiegel vorzusehen.

Claims (20)

1. Projektionsanordnung mit einer Projektoreinheit (1) und einer Projektionsfläche (2), wobei die Projektoreinheit (1) zum Erzeugen eines Bildes auf der Projektionsfläche (2) diese mit einem Lichtbündel (5) für jeden Bildpunkt des zu erzeugenden Bildes beleuchtet und wobei die Projektionsfläche (2) eine Strahlaufweitungseinrichtung (12) zum Aufweiten von durch sie hindurchlaufende Lichtbündel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (2) einen Spiegel (11) umfaßt und die Strahlaufweitungseinrichtung (12), in Richtung der auf die Projektionsfläche einfallenden Lichtbündel (5) gesehen, dem Spiegel (11) vorgeschaltet ist, wobei der Spiegel (11) jedes von der Projektoreinheit (1) kommende, durch die Strahlaufweitungseinrichtung (12) hindurchtretende und auf den Spiegel (11) treffende Lichtbündel so reflektiert, daß dabei zumindest ein durch die Strahlaufweitungseinrichtung (12) hindurchlaufendes, ausfallendes Lichtbündel (6) mit einem Hauptstrahl (25) erzeugt wird, wobei die Hauptstrahlen (25) von ausfallenden Lichtbündeln (6), die von in einer ersten Richtung benachbarten Orten der Projektionsfläche (2) ausgehen, in einem gedachten, in einer Ebene liegenden Betrachtungsfeld (9) konvergieren, und wobei die durch die Strahlaufweitungseinrichtung (12) bedingte Aufweitung jedes ausfallenden Lichtbündels (6) SO bestimmt ist, daß die ausfallenden Lichtbündel (6) jeweils divergieren und in der Ebene nicht mehr als das Betrachtungsfeld (9) beleuchten.
2. Projektionsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (2) gekrümmt ist.
3. Projektionsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlaufweitungseinrichtung (12) eine Streuschicht (13) umfaßt.
4. Projektionsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuschicht (13) auf dem Spiegel (11) aufgebracht ist.
5. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlaufweitungseinrichtung (12) eine Blende (14) umfaßt, die einfallendes Licht aus anderen Richtungen als den Richtungen der von der Projektoreinheit (1) kommenden Lichtbündel (5) und als den Richtungen der ausfallenden Lichtbündel (6) abschattet, wobei die Blende (14) bevorzugt so angeordnet ist, daß sie, in Richtung der auf die Projektionsfläche (2) einfallenden Lichtbündel (5) gesehen, der Streuschicht (13) vorgeschaltet ist.
6. Projektionsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (14) eine Mehrzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Lamellen (19) umfaßt, die auf sie treffendes licht abblocken.
7. Projektionsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende weiterhin eine Mehrzahl von beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden zweiten Lamellen aufweist, die auf sie treffendes Licht abblocken und quer zu den ersten Lamellen (19) angeordnet sind.
8. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel eine gekrümmte durchgehende Reflexionsschicht umfaßt.
9. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (11) als Vielflächenspiegel mit einer Vielzahl von ebenen Spiegelflächen (17) ausgebildet ist.
10. Projektionsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (17) so ausgerichtet sind, daß die Flächennormalen von zumindest zwei Spiegelflächen (17) nicht parallel zueinander sind.
11. Projektionsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (17) so ausgerichtet sind, daß mittels der Reflexion der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen erzielt wird.
12. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche jeder Spiegelfläche (17) kleiner ist als die Größe eines Bildpunktes des auf der Projektionsfläche (2) zu erzeugenden Bildes.
13. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (11) eine transparente Platte (30, 35) umfaßt, bei der zumindest eine Seite so strukturiert ist, daß die Richtung eines durch die Platte (30, 35) hindurchgehenden Lichtbündels verändert wird.
14. Projektionsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der mittels der Platte (30, 35) bedingten Richtungsänderung der konvergente Verlauf der Hauptstrahlen erzielt wird.
15. Projektionsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die der Strahlaufweitungseinrichtung abgewandte Seite der Platte (35) strukturiert und verspiegelt ist.
16. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstrahlen (25) von ausfallenden Lichtbündeln (6), die von in einer zweiten Richtung benachbarten Orten der Projektionsfläche (2) ausgehen, aufgrund der Reflexion am Spiegel (11) im Betrachtungsfeld (9) konvergieren, wobei die zweite Richtung verschieden zur ersten Richtung ist.
17. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hauptstrahlen (25) der ausfallenden Lichtbündel (6) im Betrachtungsfeld (9) konvergieren.
18. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektoreinheit (1) ein intensitätsmoduliertes Lichtbündel erzeugt und über die Projektionsfläche (2) lenkt, um das Bild zu erzeugen.
19. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Projektionsfläche (2) nachgeordnete Reflexionsfläche (3) so angeordnet ist, daß die ausfallenden Lichtbündel (6) an dieser reflektiert werden und somit das auf der Projektionsfläche (2) erzeugte Bild als virtuelles Bild erfaßbar ist.
20. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel und die Strahlaufweitungseinrichtung integral ausgebildet sind.
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