DE102016205700A1 - Stereoscopic display device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine stereoskopische Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug. Sie weist einen Anzeigeträger mit einer Oberfläche, von der aus sich eine Mehrzahl von Lichtkanälen in den Anzeigeträger hinein erstreckt und einen Satz von ersten Lichtquellen sowie einen Satz von zweiten Lichtquellen auf. Die Lichtquellen sind angeordnet, Licht durch einen zugeordneten ersten bzw. zweiten Lichtkanal entlang einer Abstrahlrichtung in ein äußeres Umfeld des Anzeigeträgers zu emittieren. Die Lichtkanäle sind in Lichtkanalpaaren so angeordnet, dass sich die Abstrahlrichtungen beider Lichtkanäle jedes Lichtkanalpaars in einem virtuellen Lichtpunkt außerhalb der Lichtquellen kreuzen. Der Anzeigeträger ist intransparent und als Parallaxenbarriere ausgebildet, die bewirkt, dass die Lichtemissionen aus den Lichtkanälen so in einen bestimmten, in dem äußeren Umfeld liegenden nutzbaren Raumbereich („Eye-Box“) abgebildet werden, dass ein menschlicher Betrachter, dessen Augenpaar sich in dem nutzbaren Raumbereich befindet, mit seinem einen Auge die Lichtemissionen aus den ersten Lichtkanälen, aber nicht diejenigen aus den zweiten Lichtkanälen wahrnehmen kann, und mit seinem anderen Auge umgekehrt, so dass sich eine stereoskopische Abbildung der virtuellen Lichtpunkte ergibt.The invention relates to a stereoscopic display device for a vehicle. It comprises a display medium having a surface from which a plurality of light channels extend into the display medium and a set of first light sources and a set of second light sources. The light sources are arranged to emit light through an associated first or second light channel along a radiation direction into an outer environment of the display support. The light channels are arranged in light channel pairs so that the emission directions of both light channels of each light channel pair intersect in a virtual light spot outside the light sources. The display medium is intransparent and designed as a parallax barrier, which causes the light emissions from the light channels to be imaged in a specific, "outer-area" usable area ("eye-box") that a human observer whose eyes pair in the usable space, with one eye the light emissions from the first light channels, but can not perceive those from the second light channels, and reversed with his other eye, so that there is a stereoscopic image of the virtual light points.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine stereoskopische Anzeigevorrichtung, insbesondere eine Instrumentenanzeigeeinheit für ein Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Anzeigevorrichtung. The present invention relates to a stereoscopic display device, in particular an instrument display unit for a vehicle, as well as a vehicle having such a display device.
Bei modernen Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, ist es üblich, analoge oder digitale Anzeigevorrichtungen zu verwenden, um dem Fahrer oder anderen Insassen des Fahrzeugs Informationen, insbesondere zum Betriebszustand des Fahrzeugs oder zur aktuellen Fahrt, bereitzustellen. So sind seit langem Zeigerinstrumente oder digitale Ziffernanzeigen zur Anzeige der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit, der Drehzahl, der verbleibenden Tankfüllung oder anderer Betriebsparameter oder sonstige Informationen, wie etwa Uhrzeit und Außentemperatur, in Verwendung. Seit einiger Zeit kommen zudem digitale Bildschirme, insbesondere auf LED- oder LCD-Basis zum Einsatz, um Informationen anzuzeigen. So sind insbesondere Instrumentenkombinationen bekannt, bei denen auf einem oder auf mehreren Bildschirmen oder auf einer Kombination zumindest eines Bildschirms mit anderen Anzeigeelementen eine Vielzahl verschiedenster Informationen graphisch zur Anzeige gebracht werden können. Solche herkömmlichen Anzeigevorrichtungen, insbesondere Instrumentenkombinationen, nehmen in der Regel eine relativ große Fläche auf einem Instrumententräger wie etwa einem Armaturenbrett des Kraftahrzeugs, ein. Zudem sind sie meistens mit einer Abschattungsgeometrie kombiniert, um sicherzustellen, dass die Anzeige möglichst bei allen Lichtverhältnissen ablesbar ist. Daneben sind sogenannte Headup-Displays bekannt, bei denen dem Fahrer anzuzeigende Informationen auf einen Teil einer transparenten Scheibe, wie etwa der Windschutzscheibe beim Kraftfahrzeug, projiziert und von dort in die Augen des Fahrers reflektiert werden. In modern vehicles, especially motor vehicles, it is common to use analog or digital display devices to provide the driver or other occupants of the vehicle information, in particular the operating condition of the vehicle or the current ride. For example, pointers or digital digits have been used for a long time to indicate the current speed of travel, speed, remaining fuel or other operating parameters, or other information such as time of day and outside temperature. For some time now, digital screens, in particular LED or LCD based, have been used to display information. Thus, in particular instrument combinations are known in which a plurality of very different information can be displayed graphically on one or more screens or on a combination of at least one screen with other display elements. Such conventional display devices, particularly instrument combinations, typically occupy a relatively large area on an instrument panel, such as a dashboard of the motor vehicle. In addition, they are usually combined with a shading geometry to ensure that the display is as readable as possible in all lighting conditions. In addition, so-called head-up displays are known in which the information to be displayed to the driver is projected onto a part of a transparent pane, such as the windshield in the motor vehicle, and reflected from there into the eyes of the driver.
Zudem ist es grundsätzlich bekannt, mithilfe der Stereoskopie zweidimensionale Abbildungen zu erzeugen, die einen räumlichen Eindruck vermitteln (Raumbild). Dabei wird der unterschiedliche Blickwinkel ausgenutzt, unter dem die beiden Augen eines menschlichen Betrachters beim Betrachten eines nahen Objekts dieses wahrnehmen. Eine stereoskopische Abbildung kann auch künstlich dadurch erzeugt werden, dass ein Objekt aus zwei verschiedenen Betrachtungswinkeln, die zu den unterschiedlichen Blickwinkeln eines Augenpaars korrespondieren, fotografiert wird, und sodann zeitgleich die aufgenommen zweidimensionalen Bilder in Abhängigkeit von ihrem Aufnahmewinkel jeweils nur dem linken bzw. nur dem rechten Auge eines Betrachters so angezeigt werden, dass das entsprechende Auge dabei das jeweilige Bild für das andere Auge nicht wahrnehmen kann. Durch die beidäugige Betrachtung aus verschiedenen Blickwinkeln lässt sich beim Betrachter trotz Verwendung nur zweidimensionaler Bilder eine Tiefenwahrnehmung erreichen. Derartige Verfahren werden heutzutage beispielsweise für „3D“-Kinofilme oder in der Kernmagnetresonanz-(MR)-Spektroskopie und der Strukturbiologie zur Darstellung dreidimensionaler Molekülstrukturen verwendet. In addition, it is generally known to produce stereoscopic two-dimensional images that convey a spatial impression (spatial image). In this case, the different perspective is exploited, under which perceive the two eyes of a human observer when viewing a nearby object this. A stereoscopic image can also be generated artificially by photographing an object from two different viewing angles corresponding to the different viewing angles of an eye pair, and then at the same time recording the two-dimensional images depending on their shooting angle only to the left or only the one right eye of a viewer can be displayed so that the corresponding eye can not perceive the respective image for the other eye. Through the two-eyed viewing from different angles, the viewer can achieve a perception of depth despite the use of only two-dimensional images. Such methods are used today, for example, for "3D" kinofilms or in nuclear magnetic resonance (MR) spectroscopy and structural biology to represent three-dimensional molecular structures.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zur raumsparenden und variablen Anzeige von Informationen, insbesondere zur Instrumentenanzeige in Fahrzeugen, anzugeben. The present invention has for its object to provide an improved display device for space-saving and variable display of information, in particular for instrument display in vehicles.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche jeweils durch eine stereoskopische Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Fahrzeug gemäß Anspruch 14 mit einer solchen Anzeigevorrichtung erreicht. A solution to this problem is achieved according to the teaching of the independent claims each by a stereoscopic display device according to
Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Various embodiments and modifications of the invention are subject of the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine stereoskopische Anzeigevorrichtung, insbesondere eine stereoskopische Instrumentenanzeigeeinheit, für ein Fahrzeug. Sie weist einen Anzeigeträger mit einer Oberfläche, von der aus sich eine Mehrzahl von Lichtkanälen in den Anzeigeträger hinein erstreckt, und einen Satz von ersten Lichtquellen sowie einen Satz von zweiten Lichtquellen auf. Dabei ist jede erste Lichtquelle angeordnet, Licht durch einen zugeordneten Lichtkanal aus einer ersten Untermenge der Lichtkanäle hindurch entlang einer durch die Geometrie dieses Lichtkanals definierten Abstrahlrichtung in ein äußeres Umfeld des Anzeigeträgers zu emittieren, welches jenseits von dessen Oberfläche liegt. Jede zweite Lichtquelle ist angeordnet, Licht durch einen zugeordneten Lichtkanal aus einer zur ersten Untermenge disjunkten zweiten Untermenge der Lichtkanäle hindurch entlang einer durch die Geometrie dieses Lichtkanals definierten Abstrahlrichtung in das äußere Umfeld des Anzeigeträgers zu emittieren. Die Lichtkanäle sind in Lichtkanalpaaren angeordnet, wobei jedes Lichtkanalpaar einen ersten Lichtkanal aus der ersten Untermenge einen zweiten Lichtkanal aus der zweiten Untermenge aufweist, und diese beiden Lichtkanäle so angeordnet sind, dass sich die Abstrahlrichtungen beider Lichtkanäle in einem virtuellen Lichtpunkt außerhalb der Lichtquellen kreuzen. Der Anzeigeträger ist als Parallaxenbarriere bezüglich des von den Lichtquellen emittierte Lichts ausgebildet, die bewirkt, dass die Lichtemissionen aus den ersten und zweiten Lichtkanälen so in einen bestimmten in dem äußeren Umfeld liegenden nutzbaren Raumbereich („Eye-Box“) abgebildet werden, dass ein menschlicher Betrachter, dessen Augenpaar sich in dem nutzbaren Raumbereich befindet, mit seinem einen Auge die Lichtemissionen aus den ersten Lichtkanälen, aber nicht diejenigen aus den zweiten Lichtkanälen wahrnehmen kann, und mit seinem anderen Auge die Lichtemissionen aus den zweiten Lichtkanälen, aber nicht diejenigen aus den ersten Lichtkanälen wahrnehmen kann, so dass sich eine stereoskopische Abbildung der virtuellen Lichtpunkte ergibt. A first aspect of the invention relates to a stereoscopic display device, in particular a stereoscopic instrument display unit, for a vehicle. It comprises a display medium having a surface from which a plurality of light channels extend into the display medium, and a set of first light sources and a set of second light sources. In this case, each first light source is arranged to emit light through an associated light channel from a first subset of the light channels along a radiation direction defined by the geometry of this light channel into an outer environment of the display support, which lies beyond its surface. Each second light source is arranged to emit light through an associated light channel from a second subset of the light channels, which is disjoint with respect to the first subset, along an emission direction defined by the geometry of this light channel into the external environment of the display support. The light channels are arranged in pairs of light channels, wherein each pair of light channels has a first light channel from the first subset a second light channel from the second subset, and these two light channels are arranged such that the emission directions of both light channels intersect at a virtual light point outside the light sources. The display medium is formed as a parallax barrier with respect to the light emitted by the light sources, which causes the light emissions from the first and second light channels to be imaged into a particular eye-box located in the external environment Viewer, whose eyes pair is in the usable space area, with one eye the light emissions from the first light channels, but not those from can perceive the second light channels, and can perceive the light emissions from the second light channels, but not those from the first light channels with his other eye, so that there is a stereoscopic image of the virtual light points.
Unter einer „stereoskopischen Anzeigevorrichtung“ im Sinne der Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung zu verstehen, die eingerichtet ist, ein Objekt mittels sich bezüglich des Betrachtungswinkel unterscheidender zweidimensionaler Bilder eines Objektes so für einen menschlichen Betrachter darzustellen, dass bei diesem beim beidäugigen Betrachten der Bilder ein stereoskopischer Seheindruck entstehen kann. Insbesondere kann eine stereoskopische Anzeigevorrichtung so eingerichtet sein, dass sie gleichzeitig dem einen Auge des Betrachters ein aus einem korrespondierenden ersten Betrachtungswinkel aufgenommenes Bild des Objektes und dem anderen Auge ein aus einem korrespondierenden leicht unterschiedlichen zweiten Betrachtungswinkel aufgenommenen Bild des Objektes so darstellen kann, dass dabei jedes der Augen nur das jeweils für es vorgesehene Bild wahrnehmen kann. A "stereoscopic display device" in the sense of the invention is to be understood as a display device which is set up to display an object to a human observer by means of two-dimensional images of an object differing with respect to the viewing angle, such that in the binocular viewing of the images a stereoscopic visual impression can arise. In particular, a stereoscopic display device can be set up in such a way that it can display an image of the object taken from a corresponding first viewing angle to the one eye of the observer and to display an image of the object taken from a corresponding slightly different second viewing angle at the same time the eyes can only perceive the picture intended for it.
Unter einem „Fahrzeug“ im Sinne der Erfindung kann jede Art von Fortbewegungsmittel verstanden werden, mittels dessen eine oder mehrere Personen transportiert werden können. Insbesondere ist ein Personenkraftwagen (PKW), ein Lastkraftwagen (LKW), ein Motorrad, ein Bus ein Fahrzeug im Sinne der Erfindung. Dies gilt insbesondere auch für die Zugeinheit eines Zuges, für ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug. A "vehicle" in the sense of the invention can be understood as any type of means of transportation by means of which one or more persons can be transported. In particular, a passenger car (PKW), a truck (truck), a motorcycle, a bus is a vehicle according to the invention. This is especially true for the train unit of a train, for a watercraft or an aircraft.
Unter einem „Anzeigeträger“ im Sinne der Erfindung ist ein Körper zu verstehen, in oder an dem eine Anzeigevorrichtung ausgebildet oder befestigt ist, und der diese trägt. Bevorzugt ist der Anzeigeträger aus für das emittierte Licht intransparentem Material ausgebildet. A "display medium" in the sense of the invention is to be understood as meaning a body in or on which a display device is formed or fastened and which carries it. The display carrier is preferably formed from material that is not transparent to the emitted light.
Unter einem „Lichtkanal“ im Sinne der Erfindung ist eine in einem Körper, insbesondere einem Anzeigeträger ausgebildete Aussparung zu verstehen, die so ausgebildet ist, dass durch sie hindurch Licht vom Inneren des Körpers nach außen gelangen kann. Dazu kann der Lichtkanal „leer“ sein, also evakuiert oder nur mit Luft gefüllt sein, oder aber mit einem für das Licht transparenten Material zumindest teilweise gefüllt bzw. verschlossen sein. Ein Lichtkanal kann insbesondere eine langgestreckte Form aufweisen, sodass seine Erstreckung entlang einer ersten Richtung seine Erstreckung jeder anderen dazu senkrechten Richtung deutlich übersteigt, insbesondere das Doppelte oder mehr davon beträgt. Die Anordnung eines Lichtkanals betrifft zum einen seine räumliche Positionierung am Anzeigeträger und zum anderen seine Orientierung uns somit seine resultierende Abstrahlrichtung. A "light channel" in the sense of the invention means a recess formed in a body, in particular a display carrier, which is designed so that light can pass through it from the inside of the body to the outside. For this purpose, the light channel may be "empty", ie evacuated or filled only with air, or at least partially filled or closed with a material transparent to the light. In particular, a light channel may have an elongate shape such that its extent along a first direction significantly exceeds its extent of any other direction perpendicular thereto, in particular is twice or more thereof. The arrangement of a light channel on the one hand relates to its spatial positioning on the display medium and on the other hand its orientation us thus its resulting emission direction.
Unter einem „Satz von Lichtquellen“ im Sinne der Erfindung ist eine Menge von wenigstens zwei Lichtquellen zu verstehen. Die Lichtquellen können dabei insbesondere Leuchtmittel jeder Art, bevorzugt Leuchtdioden sein. Die Lichtquellen können auch jeweils Teil einer mehrere, insbesondere eine Vielzahl von Lichtquellen aufweisenden Leucht- oder Anzeigevorrichtung, wie etwa eines pixelbasierten Bildschirms sein. Im letzteren Fall können Lichtquellen jeweils durch einen einzelnen Pixel oder durch eine Zusammenfassung von mehreren benachbarten Pixeln des Bildschirms gegeben sein. A "set of light sources" in the sense of the invention means a set of at least two light sources. The light sources can be in particular bulbs of any kind, preferably light-emitting diodes. The light sources can also each be part of a plurality of lighting or display devices, in particular a plurality of light sources, such as a pixel-based screen. In the latter case, light sources may each be given by a single pixel or by a combination of several neighboring pixels of the screen.
Unter einer „Abstrahlrichtung“ eines Lichtkanals ist im Sinne der Erfindung eine Gerade zu verstehen, die durch den Lichtkanal verläuft und der bzw. dem entlang der Lichtkanal im Sinne der geometrischen Optik ein von seiner zugehörigen Lichtquelle emittiertes Licht in das äußere Umfeld des Anzeigeträgers zum nutzbaren Raumbereich leitet. Die Abstrahlrichtung kann dabei insbesondere eine Hauptabstrahlrichtung des Lichtkanals sein, entlang der ein Intensitätsmaximum des zum nutzbaren Raumbereich geleiteten Lichts auftritt. Auch kann die Abstrahlrichtung einer Gerade durch die Lichtquelle und den geometrischen Schwerpunkt der Öffnungsfläche des Lichtkanals oder bei einer Abstrahlung in einen symmetrischen Raumwinkel der Richtung eines Zentralstrahls für diesen Raumwinkel entsprechen. In the sense of the invention, a "radiation direction" of a light channel is to be understood as a straight line which runs through the light channel and along the light channel in the sense of geometric optics emits light emitted by its associated light source into the external environment of the display support Room area directs. The emission direction may in particular be a main emission direction of the light channel along which an intensity maximum of the light conducted to the usable spatial region occurs. Also, the emission direction of a straight line through the light source and the geometric center of gravity of the opening surface of the light channel or, when irradiated in a symmetric solid angle, the direction of a central ray for this solid angle.
Unter einer „Parallaxenbarriere“ im Sinne der Erfindung ist eine Vorrichtung zu verstehen, die vor einer Bildquelle angeordnet ist, sodass ein Betrachter, der die Bildquelle durch die Parallaxenbarriere sieht, mit jedem Auge nur ein unterschiedliches Teilbild der Bildquelle wahrnehmen kann, wodurch ein stereoskopische Sehen ohne weitere Hilfsmittel, wie etwa einer 3-D-Brille, („autostereoskopisches Sehen“) möglich ist. Um einen optischen Tiefeneindruck zu erreichen, werden bei autostereoskopischen Anzeigevorrichtungen zwei ineinander verschachtelte Teilbilder eines Bildes gleichzeitig dargestellt, wobei mittels einer oder mehrerer Parallaxenbarrieren das Licht einzelner Pixel so in verschiedene Richtungen geleitet bzw. abgelenkt wird, dass jedes Auge nur ein ihm zugeordnetes der Teilbilder wahrnehmen kann. A "parallax barrier" in the sense of the invention is to be understood as an apparatus which is arranged in front of an image source so that a viewer who sees the image source through the parallax barrier can only perceive a different partial image of the image source with each eye, whereby a stereoscopic vision without further aids, such as a 3-D glasses, ("autostereoscopic vision") is possible. In order to achieve an optical depth impression, autostereoscopic display devices display two interlaced partial images of an image simultaneously, wherein the light of individual pixels is directed or deflected in different directions by means of one or more parallax barriers so that each eye perceives only one of the partial images assigned to it can.
Unter einem virtuellen Lichtpunkt ist ein räumlich begrenzter Bereich zu verstehen, in dem sich die Abstrahlrichtungen beider Lichtkanäle, also die entsprechenden Geraden schneiden. Ein virtueller Lichtpunkt hat aufgrund der endlichen Weite der Lichtkanäle eine begrenzte Flächenausdehnung und dabei eine insbesondere durch die Geometrie der zugehörigen Lichtquellen und/oder Lichtkanäle bestimmte Form. Der virtuelle Lichtpunkt liegt „außerhalb der Lichtquellen“, wenn er entlang der Abstrahlrichtung vor oder hinter der jeweiligen Lichtquelle der beiden Lichtkanäle liegt, so dass dieselbe Lichtquelle mit dem gleichen Auge nicht gleichzeitig sowohl durch den ersten Lichtkanal als auch durch den zweiten Lichtkanal des den virtuellen Lichtpunkt erzeugenden Lichtkanalpaares hindurch sichtbar ist. A virtual point of light is to be understood as meaning a spatially limited area in which the emission directions of both light channels, that is to say the corresponding straight lines, intersect. Due to the finite width of the light channels, a virtual point of light has a limited surface area and, in so doing, a shape which is determined in particular by the geometry of the associated light sources and / or light channels. The virtual spot of light is "outside the light sources" when viewed along the direction of radiation is located in front of or behind the respective light source of the two light channels, so that the same light source with the same eye is not visible simultaneously both through the first light channel and through the second light channel of the virtual light point generating pair of light channels.
Als typischer Augenabstand eines Betrachters kann der typische Abstand zwischen den Mittelpunkten der Pupillen beider Augen eines ausgewachsenen Menschen definiert werden. Er beträgt beim Menschen durchschnittlich 65 mm für Männer bzw. 62 mm für Frauen. Er kann aber je nach Konstitution und Größe im Bereich zwischen ca. 55 mm und 75 mm variieren. Zum nutzbaren Raumbereich, in dem die stereoskopische Abbildung für einen menschlichen Betrachter wahrnehmbar ist, gehört daher der räumliche Bereich im Umfeld der Anzeigevorrichtung, in dem der Abstand der Abbilder der ersten Lichtkanäle von den Abbildern der korrespondierenden zweiten Lichtkanäle im Wertebereich für den typischen Augenabstand liegt. As a typical eye distance of an observer, the typical distance between the centers of the pupils of both eyes of a full-grown human can be defined. It is on average 65 mm for men and 62 mm for women. But it can vary depending on the constitution and size in the range between about 55 mm and 75 mm. The usable spatial area in which the stereoscopic image can be perceived by a human observer therefore includes the spatial area in the surroundings of the display device in which the distance of the images of the first light channels from the images of the corresponding second light channels lies in the value range for the typical eye distance.
Die erfindungsgemäße stereoskopische Anzeigevorrichtung liefert eine gegenüber herkömmlichen Lösungen alternative Lösung zur Anzeige von Informationen, insbesondere in einem Fahrzeug, die zudem eine Reihe von Verbesserungen mit sich bringt. So wird mithilfe der stereoskopischen Anzeigevorrichtung die Möglichkeit geschaffen, Informationen, insbesondere Instrumentenanzeigen, mittels stereoskopischer Abbildung als virtuelles, aus Sicht des Betrachters „im Raum stehendes“ Bild darzustellen und somit anders als bei konventionellen Anzeigevorrichtungen von der Oberfläche einer Anzeigevorrichtung oder einer Projektionsfläche zu entkoppeln. Dies bietet auch den Vorteil, dass eine sehr platzsparende Implementierung einer solchen Anzeigevorrichtung möglich ist, da der durch die Positionen der Lichtkanäle aufgespannte Flächenbereich an der Oberfläche des Anzeigenträgers aufgrund der stereoskopischen Abbildungseigenschaften auch deutlich kleiner dimensioniert sein kann, als das scheinbare Ausmaß des für den Betrachter wahrnehmbaren virtuellen stereoskopischen Bildes. So kann die Oberfläche des Anzeigeträgers insbesondere auch so gegenüber den Abstrahlungsrichtungen geneigt sein, dass der Betrachter die Oberfläche nur mit streifendem Blick wahrnimmt. Dann ist der Raumwinkel, unter dem der Betrachter die Oberfläche, insbesondere den darauf von den Lichtkanälen aufgespannten Abschnitt davon, wahrnimmt, deutlich geringer als der entsprechende Raumwinkel bei senkrechter Betrachtung. So erhöht sich gegenüber herkömmlichen Anzeigelösungen auch die Flexibilität für die Anordnung und Orientierung der Anzeigevorrichtung relativ zum Betrachter bzw. dem Raumbereich. The stereoscopic display device according to the invention provides an alternative solution to conventional solutions for displaying information, in particular in a vehicle, which also brings a number of improvements. Thus, with the aid of the stereoscopic display device, it is possible to display information, in particular instrument displays, by means of stereoscopic imaging as a virtual image "standing in space" from the viewpoint of the observer and thus to decouple it from the surface of a display device or a projection surface, unlike conventional display devices. This also offers the advantage that a very space-saving implementation of such a display device is possible because the area spanned by the positions of the light channels surface area on the surface of the display support due to the stereoscopic imaging properties can also be dimensioned much smaller than the apparent extent of the viewer perceptible virtual stereoscopic image. In particular, the surface of the display support may also be inclined relative to the emission directions in such a way that the observer only perceives the surface with a grazing look. Then the solid angle at which the viewer perceives the surface, in particular the portion of it spanned by the light channels, is significantly less than the corresponding solid angle when viewed perpendicularly. Thus, compared to conventional display solutions, the flexibility for the arrangement and orientation of the display device relative to the viewer or the spatial area increases.
Ein möglicher weiterer Vorteil kann auch darin liegen, dass mittels der stereoskopischen Anzeigevorrichtung Informationen gezielt nur innerhalb des begrenzten nutzbaren Raumbereichs wahrgenommen werden können, der insbesondere mit einem Raumbereich zusammenfallen kann, in dem ein Fahrer eines mit einer solchen Anzeigevorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs typischerweise sein Augenpaar hält. Die angezeigten Informationen sind somit für weitere Personen, deren Augen sich nicht in dem nutzbaren Raumbereich aufhalten, nicht oder jedenfalls nur erschwert und nicht als stereoskopische Abbildung erkennbar. So könnte die Anzeige etwa dafür genutzt werden, dem Fahrer vertrauliche Informationen, wie etwa die Identität oder Rufnummer eines Anrufers anzuzeigen, sodass der Fahrer aufgrund dieser Informationen entscheiden kann, ob er einen solchen hereinkommenden Anruf über eine Freisprecheinrichtung des Fahrzeugs annehmen will, oder stattdessen – von den Mitfahrern unbemerkt – nicht auf den Anruf reagieren oder eine vorbestimmte Antwortnachricht absetzen will. A possible further advantage may also lie in the fact that, by means of the stereoscopic display device, information can be perceived specifically only within the limited usable spatial area, which in particular can coincide with a spatial area in which a driver of a vehicle equipped with such a display device typically holds his pair of eyes. The information displayed is thus for other people whose eyes are not in the usable space area, not or at least only difficult and not recognizable as a stereoscopic image. For example, the display could be used to indicate to the driver confidential information, such as the identity or telephone number of a caller, so that the driver can decide based on this information whether to accept such an incoming call via a hands-free system of the vehicle, or instead, unnoticed by the passengers - do not respond to the call or send a predetermined answer message.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der stereoskopischen Anzeigevorrichtung und deren Varianten beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, beliebig miteinander sowie mit den im Weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können. Hereinafter, preferred embodiments of the stereoscopic display device and variants thereof are described, which, unless expressly excluded, may be combined with each other as well as with the other aspects of the invention described below.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist die stereoskopische Anzeigevorrichtung des Weiteren eine Steuerungsvorrichtung auf, die eingerichtet ist, die Lichtquellen so anzusteuern, dass die beiden Lichtquellen eines jeden Lichtquellenpaars entweder beide gleichzeitig Licht emittieren oder nicht. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die beiden zu einem Lichtkanalpaar gehörenden Lichtquellen synchronisiert betrieben werden, um den virtuellen Lichtpunkt entweder einzuschalten oder auszuschalten, ohne dass durch nicht synchronisiertes Betreiben der beiden Lichtquellen die stereoskopische Abbildung störende Wahrnehmungen beim Betrachter entstehen. Die Steuerungsvorrichtung kann dabei insbesondere so eingerichtet sein, dass sie Lichtquellen der jeweils zu einer korrespondierenden Lichtkanäle (Lichtkanalpaar) stets nur gemeinsam ansteuert, so dass sie sich stets im gleichen Beleuchtungszustand (d.h. eingeschaltet oder ausgeschaltet oder ein bestimmter Beleuchtungsgrad dazwischen) befinden. According to a first preferred embodiment, the stereoscopic display device further comprises a control device configured to drive the light sources so that the two light sources of each light source pair either emit light simultaneously or not at the same time. In this way, it can be ensured that the two light sources belonging to a pair of light channels are operated synchronized in order to either switch the virtual light point on or off, without the stereoscopic image causing disturbing perceptions in the observer due to non-synchronized operation of the two light sources. In this case, the control device can in particular be set up such that it always controls light sources which each only jointly to a corresponding light channels (light channel pair), so that they are always in the same lighting state (i.e., on or off or a certain degree of illumination between them).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens einer der Lichtkanäle, zumindest abschnittsweise, eine sich zur Oberfläche des Anzeigeträgers hin öffnende Kegelstumpfform auf. Der Querschnitt der Kegelstumpfform senkrecht zu deren Symmetrieachse kann dabei insbesondere, zumindest abschnittsweise, kreis- oder ellipsenförmig sein. Die zugehörige Lichtquelle kann dabei bevorzugt am unterhalb der Oberfläche des Anzeigeträgers liegenden schmalen Ende der Kegelstumpfform oder gar unterhalb dessen positioniert sein, sodass der Lichtkanal einen sich kegelartig öffnenden Lichtleiter für das von der zugehörigen Lichtquelle ausgestrahlte Licht bildet. Eine Kegelstumpfform als bestimmende Form des Lichtkanals kann insbesondere den Vorteil bringen, dass zum einen über die Öffnung der Form zur Oberfläche des Anzeigeträgers hin ein ausreichend großer Raumwinkel gegeben ist, in dem die Strahlung der Lichtquelle abgestrahlt wird, sodass es nicht auf eine exakte Position des entsprechenden Auges eines Betrachters im nutzbaren Raumbereich ankommt, um die Strahlung wahrnehmen zu können. Andererseits kann aber weiterhin eine Begrenzung des geometrischen Strahlengangs derart erfolgen, dass im nutzbaren Raumbereich die Strahlung nicht vom anderen Auge des Betrachters wahrgenommen werden kann und somit das Entstehen eines stereoskopischen Bildes nicht behindert wird. According to a further preferred embodiment, at least one of the light channels has, at least in sections, a truncated cone shape which opens toward the surface of the display support. The cross section of the truncated cone shape perpendicular to its axis of symmetry may be in particular, at least in sections, circular or elliptical. The associated light source can preferably be below the surface of the Display carrier lying narrow end of the truncated cone shape or even be positioned below it, so that the light channel forms a cone-like opening optical fiber for the emitted light from the associated light source. A truncated cone shape as a determining shape of the light channel can in particular bring the advantage that, on the one hand, a sufficiently large solid angle is given over the opening of the mold to the surface of the display support, in which the radiation of the light source is radiated, so that it does not depend on an exact position of the light source appropriate eye of a viewer arrives in the usable space area to perceive the radiation can. On the other hand, however, a limitation of the geometric beam path can continue to take place such that in the usable spatial area the radiation can not be perceived by the other eye of the observer and thus the formation of a stereoscopic image is not hindered.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Wandungsfläche wenigstens eines der Lichtkanäle in einem Flächenabschnitt in den Lichtkanal hinein verformt, so dass dadurch eine Blende für den Strahlengang im Lichtkanal ausgebildet wird, die zumindest als Teil der Parallaxenbarriere wirkt. Auf diese Weise ist es möglich, den Öffnungswinkel des jeweiligen Lichtkanals zum Zwecke der Ausbildung eines möglichst großen nutzbaren Raumbereichs für ein erstes Auge des Betrachters zu vergrößern, und zugleich zur Sicherung der stereoskopischen Abbildung mittels der als Blende wirkenden Verformung des Lichtkanals gezielt zum anderen Auge des Betrachters gerichtete Strahlengänge zu vermeiden. According to a further preferred embodiment, a wall surface of at least one of the light channels in a surface section is deformed into the light channel, thereby forming a diaphragm for the beam path in the light channel, which acts at least as part of the parallax barrier. In this way, it is possible to increase the opening angle of the respective light channel for the purpose of forming the largest possible usable space for a first eye of the beholder, and at the same time for securing the stereoscopic imaging by means of acting as a diaphragm deformation of the light channel targeted to the other eye of the Observers directed beam paths to avoid.
So kann gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wenigstens einer der Lichtkanäle, wie schon bei der vorausgehenden Ausführungsform beschrieben, zumindest abschnittsweise eine sich zur Oberfläche des Anzeigeträgers hin öffnende Kegelstumpfform aufweisen, die an wenigstens einer ihrer Mantelseiten abgeflacht ist. Dies kann insbesondere in Form eines Kegelschnitts mit einer die Mantelfläche schneidenden und bevorzugt parallel zur Symmetrieachse des Kegelstumpfs verlaufenden Ebene erfolgen. Thus, according to a preferred variant of this embodiment, at least one of the light channels, as already described in the preceding embodiment, at least in sections, have a truncated cone shape opening towards the surface of the display support, which is flattened on at least one of its shell sides. This can take place in particular in the form of a conic section with a plane which cuts the lateral surface and preferably runs parallel to the axis of symmetry of the truncated cone.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nimmt bei zumindest einem der Lichtkanäle sein Durchmesser zur Oberfläche des Anzeigeträgers hin bezüglich einer ersten Querschnittsrichtung zu, während sein Durchmesser bezüglich einer zweiten, senkrecht dazu verlaufenden Querschnittsrichtung nicht zunimmt. Dabei verlaufen die erste und die zweite Querschnittsrichtung bevorzugt parallel zur Oberfläche des Anzeigeträgers am Ausgang des Lichtkanals an der Oberfläche. Auf diese Weise ist es möglich, den Öffnungswinkel des Lichtkanals in einer Dimension unabhängig vom Öffnungswinkel in seiner zweiten Dimension zu wählen, insbesondere in einer ersten, bevorzugt im Hinblick auf die übliche Kopfhaltung eines Betrachters vertikal verlaufenden Richtung einen weiten Öffnungswinkel zu wählen, sodass auch der nutzbare Raumbereich entlang dieser Dimension eine möglichst weite Erstreckung annehmen kann. Dagegen bleibt die Öffnung des Lichtkanals in der dazu senkrechten Dimension, die im Hinblick auf die übliche Kopfhaltung des Betrachters bevorzugt horizontal, also entlang der Verbindungslinie beider Augen, gewählt ist, so eingeschränkt, dass das durch den Lichtkanal ausgestrahlte Licht gleichzeitig nur für ein Auge eines Betrachters im nutzbaren Raumbereich sichtbar ist. According to a further preferred embodiment, in at least one of the light channels, its diameter increases towards the surface of the display support with respect to a first cross-sectional direction, while its diameter does not increase with respect to a second, perpendicularly extending cross-sectional direction. In this case, the first and the second cross-sectional direction preferably run parallel to the surface of the display carrier at the exit of the light channel at the surface. In this way, it is possible to choose the opening angle of the light channel in one dimension regardless of the opening angle in its second dimension, especially in a first, preferably with respect to the usual head posture of a viewer vertical direction to choose a wide opening angle, so that the usable area of space along this dimension can take the widest possible extent. In contrast, the opening of the light channel remains in the perpendicular dimension, which is preferably horizontally, so along the connecting line of both eyes, selected in view of the usual head posture of the observer so limited that the light emitted through the light channel at the same time only for one eye Viewer is visible in the usable space area.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtkanäle so angeordnet, dass die virtuellen Lichtpunkte von wenigstens vier der Lichtkanalpaare in derselben virtuellen Bildebene liegen und darin eine endlich große virtuelle Fläche aufspannen. Auf diese Weise entsteht beim Betrachter der Eindruck eines zweidimensionalen in einer Ebene liegenden Bildes. Die virtuellen Lichtpunkte können insbesondere in einer Matrix angeordnet sein, bei der jeder dieser Lichtpunkte eine Zelle bzw. Position in der Matrix repräsentiert. Die Matrix kann insbesondere einer 5×7-Matrix entsprechen, da sich so mit nur 12 virtuellen Lichtpunkten eine Vielzahl verschiedenster Zeichen bzw. Symbole darstellen lässt. In Abhängigkeit von den darzustellenden Symbolen sind auch größere oder kleinere Matrixdimensionen möglich. According to a further preferred embodiment, the light channels are arranged such that the virtual light points of at least four of the light channel pairs lie in the same virtual image plane and span therein a finite-size virtual surface. In this way, the viewer has the impression of a two-dimensional image lying in one plane. In particular, the virtual points of light can be arranged in a matrix in which each of these points of light represents a cell or position in the matrix. In particular, the matrix can correspond to a 5 × 7 matrix, since in this way a multiplicity of different characters or symbols can be represented with only 12 virtual light points. Depending on the symbols to be displayed, larger or smaller matrix dimensions are also possible.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl und Anordnung der Lichtkanäle so gewählt, dass sich dadurch gleichzeitig wenigstens zwei Ziffern, Buchstaben oder sonstige Schriftzeichen stereoskopisch in den nutzbaren Raumbereich abbilden lassen. Insbesondere kann für diese gleichzeitige Darstellung mehrerer Symbole bzw. Zeichen jeweils eine eigene Matrix von Lichtpunkten mittels einer entsprechenden Anordnung erster und zweiter Lichtkanäle mit zugehörigen Lichtquellen in dem Anzeigeträger vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, mehrstellige Anzeigen, etwa zur Darstellung von mehrstelligen Zahlen oder zur Darstellung von, zumindest kurzen, Worten oder Schriftzügen zu implementieren. Gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die stereoskopische Anzeigerichtung eingerichtet, den Wert einer Geschwindigkeit, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, anzuzeigen. Dazu kann die Anzeige insbesondere eingerichtet sein, wenigstens drei Stellen anzuzeigen. According to a further preferred embodiment, the number and arrangement of the light channels is selected such that at the same time at least two numbers, letters or other characters can be stereoscopically imaged into the usable spatial area. In particular, a separate matrix of light points can be provided by means of a corresponding arrangement of first and second light channels with associated light sources in the display medium for this simultaneous display of multiple symbols or characters. In this way, it is possible to implement multi-digit displays, such as the display of multi-digit numbers or for the presentation of, at least short, words or phrases. According to a preferred variant of this embodiment, the stereoscopic display device is set up to display the value of a speed, in particular of a motor vehicle. For this purpose, the display can be set up in particular to display at least three digits.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Tiefe zumindest eines der Lichtkanäle, die entlang der Abstrahlrichtung des Lichtkanals als kürzester Abstand vom Ausgang des Lichtkanals an der Oberfläche des Anzeigenträgers bis zu der in den Lichtkanal emittierenden Außenseite seiner Lichtquelle definiert ist, größer als der größte Durchmesser dieses Lichtkanals an der Oberfläche. Auf diese Weise lässt sich eine gegenüber Kopfbewegungen des Betrachters besonders robuste stereoskopische Abbildung erreichen, da aufgrund der relativen Tiefe des Lichtkanals die Gefahr verringert ist, dass bei einer Verschiebung des Augenpaars der nutzbare Raumbereich, jedenfalls in Bezug auf diesen Lichtkanal, verlassen wird. Somit kann die Größe des nutzbaren Raumbereichs positiv beeinflusst werden. According to a further preferred embodiment, the depth of at least one of the light channels, along the emission direction of the light channel as the shortest distance from the output of the light channel to the surface of the display carrier to is defined to the emitting in the light channel outside of its light source, greater than the largest diameter of this light channel at the surface. In this way, a particularly robust stereoscopic image can be achieved compared to head movements of the observer, since due to the relative depth of the light channel, the risk is reduced that the displacement of the pair of eyes will leave the usable spatial area, at least with respect to this light channel. Thus, the size of the usable space can be positively influenced.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Tiefe zumindest eines der Lichtkanäle, wie vorausgehend definiert, zwischen 20 mm und 40 mm, bevorzugt zwischen 25 mm und 35 mm. Ein Vorteil bei der Wahl der Tiefe aus diesen Bereichen liegt darin, dass dabei zum einen eine gegen Bewegungen des Augenpaars des Betrachters weitgehend robuste stereoskopische Abbildung ermöglicht ist, und andererseits der zur Ausbildung der Lichtkanäle im Anzeigeträger benötigte Platzbedarf gering gehalten werden kann. Insbesondere kann der Platzbedarf so gering gehalten werden, dass die Lichtkanäle als Vertiefungen, insbesondere Bohrungen, in einem in typischen Fahrzeugen üblichen Armaturenbrett oder Instrumententräger ausgebildet werden können. According to a further preferred embodiment, the depth of at least one of the light channels, as previously defined, is between 20 mm and 40 mm, preferably between 25 mm and 35 mm. An advantage in choosing the depth from these areas is that on the one hand a largely robust stereoscopic image is possible against movements of the eye pair of the observer, and on the other hand, the required space for forming the light channels in the display medium space requirement can be kept low. In particular, the space requirement can be kept so low that the light channels can be formed as depressions, in particular holes, in a usual dashboard or instrument panel in typical vehicles.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest einer der Lichtkanäle zumindest teilweise mit lichtdurchlässigem Material gefüllt oder verschlossen. Dies kann zum einen vorteilhaft genutzt werden, um einer Verschmutzung bzw. einem störenden Eindringen von Partikeln oder Flüssigkeiten in die Lichtkanäle zu begegnen und somit die Robustheit der Anzeige gegenüber Störungen oder Ausfällen zu erhöhen. Zum anderen lässt sich dadurch auch erreichen, dass jedenfalls solche Lichtkanäle, deren Lichtquelle gerade nicht aktiviert ist, sich nicht in einer benachbarten Fläche, insbesondere an einer transparenten Scheibe wie etwa einer Windschutzscheibe, spiegeln und so den für den Benutzer wahrnehmbaren stereoskopischen Gesamteindruck stören können. Diese Ausführungsform kann auch genutzt werden, um die Anzeigevorrichtung so zu implementieren, dass die Lichtkanäle im ungenutzten, d.h. unbeleuchteten Zustand, für den Betrachter nicht als solche zu erkennen sind. According to a further preferred embodiment, at least one of the light channels is at least partially filled or sealed with light-transmitting material. This can be advantageously used to counteract contamination or a disturbing penetration of particles or liquids into the light channels and thus to increase the robustness of the display against interference or failure. On the other hand, it can also be achieved that, in any case, such light channels whose light source is currently not activated can not be reflected in an adjacent area, in particular on a transparent pane such as a windshield, thus disturbing the overall stereoscopic impression perceivable by the user. This embodiment can also be used to implement the display device so that the light channels in the idle, i. unlit condition, for the viewer can not be recognized as such.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest einer der Lichtkanäle so angeordnet, dass seine Abstrahlrichtung gegenüber dem Lot auf die Oberfläche des Anzeigeträgers am Ausgang des Lichtkanals geneigt ist. So kann die Abstrahlungsrichtung des Lichtkanals von der Neigung der Oberfläche des Anzeigeträgers am Ausgang des Lichtkanals entkoppelt werden, was insbesondere die Flexibilität bei der Anordnung und Formgebung der stereoskopischen Anzeigevorrichtung erhöht. According to a further preferred embodiment, at least one of the light channels is arranged so that its emission direction relative to the solder is inclined to the surface of the display support at the exit of the light channel. Thus, the radiation direction of the light channel can be decoupled from the inclination of the surface of the display support at the output of the light channel, which in particular increases the flexibility in the arrangement and shaping of the stereoscopic display device.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Untermenge der Lichtkanalpaare entlang von zwei oder mehr nicht-parallelen Geraden so perspektivisch vorverzerrt angeordnet, dass bei der stereoskopischen Abbildung in den nutzbaren Raumbereich die virtuellen Lichtpunkte zu diesen Lichtkanalpaaren auf parallelen Geraden zu liegen kommen. So lassen sich insbesondere auch bei einer Neigung des Anzeigeträgers relativ zum Betrachter rechtwinklige Matrizen aus virtuellen Lichtpunkten anzeigen. In Abhängigkeit von der bei der stereoskopischen Abbildung immanenten perspektivischen Verzerrung wird also eine dazu inverse Vorverzerrung mittels einer entsprechenden Anordnung der Lichtkanäle implementiert. According to a further preferred embodiment, at least a subset of the light channel pairs along two or more non-parallel straight lines are predisposed so that in the stereoscopic image in the usable space region, the virtual light points come to rest on parallel straight lines to these light channel pairs. In this way, it is possible to display rectangular matrices from virtual points of light, in particular even when the display carrier inclines relative to the viewer. Depending on the perspective distortion inherent in stereoscopic imaging, inverse predistortion is thus implemented by means of a corresponding arrangement of the light channels.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer stereoskopischen Anzeigevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere gemäß einer oder mehrerer seiner vorbeschriebenen Ausführungsformen und Varianten. Das vorausgehend jeweils für die stereoskopische Anzeigevorrichtung Gesagte, insbesondere in Bezug auf Vorteile, trifft somit gleichermaßen auf das mit einer solchen ausgerüstete Fahrzeug zu. A second aspect of the invention relates to a vehicle having a stereoscopic display device according to the first aspect of the invention, in particular according to one or more of its above-described embodiments and variants. The above, in each case for the stereoscopic display device said, in particular with respect to advantages, thus applies equally to the equipped with such a vehicle.
Des Weiteren ergibt sich als Vorteil, dass die stereoskopische Anzeigevorrichtung zusätzlich zu herkömmlichen Anzeigevorrichtungen, insbesondere in funktionaler Kombination damit, zum Einsatz kommen kann. Dies kann etwa genutzt werden, um besonders wichtige Anzeigen zusätzlich zu einer klassischen Anzeige direkt in das Sichtfeld des Fahrers einzublenden, bestimmte Informationen nur ihm selbst, nicht aber anderen Mitfahrern anzuzeigen, oder aber eine weitere Kategorie von Anzeigen einzuführen, die ausschließlich mittels der stereoskopischen Anzeigevorrichtung dargestellt werden, sodass sich eine weitere „Darstellungsebene“ zur Darstellung von Informationen, insbesondere an den Fahrer, verwirklichen lässt, die sich in ihrer Wahrnehmung deutlich von zusätzlich vorhandenen herkömmlichen Anzeigen unterscheidet. Furthermore, it is advantageous that the stereoscopic display device can be used in addition to conventional display devices, in particular in a functional combination thereof. This can be used, for example, to display particularly important displays in addition to a classic display directly in the field of vision of the driver, to display certain information only to himself, but not to other passengers, or to introduce a further category of displays, exclusively by means of the stereoscopic display device be represented, so that a further "display level" for the presentation of information, in particular to the driver, can be realized, which differs in their perception significantly from additional existing conventional displays.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anzeigeträger Teil einer Lenksäule oder eines Instrumententrägers des Fahrzeugs, und die Lichtkanäle sind so angeordnet sind, dass der nutzbare Raumbereich für die stereoskopische Abbildung an einem Fahrerplatz des Fahrzeugs positioniert ist, um eine Betrachtung dieser Abbildung durch einen den Fahrerplatz einnehmenden menschlichen Fahrer zu ermöglichen. Auf diese Weise ist eine Implementierung der stereoskopischen Anzeigevorrichtung ermöglicht, die nicht zu Lasten eines verbleibenden Flächenangebots für andere, herkömmliche Anzeigevorrichtungen, wie etwa klassische Instrumentenanzeigen in einem Armaturenbrett, geht. According to a preferred embodiment, the display carrier is part of a steering column or instrument panel of the vehicle, and the light channels are arranged such that the usable stereoscopic image space is positioned at a driver's seat of the vehicle to allow viewing of that image by a driver occupant to enable human driver. In this way, an implementation of the stereoscopic display device is made possible, which is not at the expense of a remaining area supply for other, conventional Display devices, such as classic instrument displays in a dashboard, go.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the figures.
Dabei zeigt It shows
In den nachfolgenden Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechende Elemente der Erfindung verwendet. In the following figures, the same reference numerals are used for the same or corresponding elements of the invention throughout.
Zunächst wird auf
In
In den
In einer ersten Ausführungsform gemäß
In der zweiten Ausführungsform gemäß
In einer dritten Ausführungsform gemäß
Die
Bei der in
Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zu Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird. While at least one exemplary embodiment has been described above, it should be understood that a large number of variations exist. It should also be understood that the described exemplary embodiments are nonlimiting examples only and are not intended to thereby limit the scope, applicability, or configuration of the devices and methods described herein. Rather, the foregoing description will provide those skilled in the art with guidance for implementing at least one example embodiment, it being understood that various changes in the operation and arrangement of the elements described in an exemplary embodiment may be made without departing from the scope of the appended claims deviated from, and its legal equivalents.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Stereoskopische Anzeigevorrichtung Stereoscopic display device
- 2 2
- Anzeigeträger display support
- 3 3
- Lichtkanal Lichtkanal
- 3R 3R
- Lichtkanal für rechtes Auge Light channel for the right eye
- 3L 3L
- Lichtkanal für linkes Auge Light channel for the left eye
- 4 4
- Lichtquelle light source
- 5 5
- Abstrahlrichtung radiation direction
- 5R 5R
- Abstrahlrichtung zum linken Auge des Betrachters Radiation direction to the left eye of the viewer
- 5L 5L
- Abstrahlrichtung zum rechten Auge des Betrachters Radiation direction to the right eye of the beholder
- 6 6
- Auge des Betrachters Eye of the beholder
- 6R 6R
- rechtes Auge des Betrachters right eye of the beholder
- 6L 6L
- linkes Auge des Betrachters left eye of the beholder
- 7 7
- nutzbarer Raumbereich usable room area
- 8 8th
- virtuelle Bildebene virtual picture plane
- 9 9
- Lichtkanalpaar Light channel pair
- 9a, b 9a, b
- Matrizen aus Lichtkanalpaaren Matrices of light channel pairs
- 10a 10a
- Querschnitt der Öffnung des Lichtkanals Cross section of the opening of the light channel
- 10b 10b
- Querschnitt des im Anzeigeträger liegenden Endes des Lichtkanals Cross section of the lying in the display carrier end of the light channel
- 10c 10c
- Querschnitt des Lichtkanals von der rechten Seite gesehen Cross section of the light channel seen from the right side
- 10d 10d
- Querschnitt des Lichtkanals von unten bzw. oben gesehen Cross section of the light channel seen from below or above
- 10e 10e
- Querschnitt des Lichtkanals von der linken Seite gesehen Cross section of the light channel seen from the left side
- 10f 10f
- abgeflachter Bereich, Blende flattened area, aperture
- 1111
- Fahrzeug vehicle
- 12 12
- Fahrerplatz driver's seat
- 13 13
- Lenkrad steering wheel
Claims (15)
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|---|---|---|---|
| DE102016205700.6A DE102016205700A1 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Stereoscopic display device |
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Legal Events
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