DE102011075887A1

DE102011075887A1 - Head-up-display for displaying e.g. speed information over windscreen of passenger car, has achromatic-LCD formed such that illumination with light of back-lighting unit at surface areas of color-LCD is preventable by achromatic-LCD

Info

Publication number: DE102011075887A1
Application number: DE201110075887
Authority: DE
Inventors: Ralf Mayer; Dietmar Grimm; Efstathios Persidis
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-11-22

Abstract

The display (2) has an image forming unit (3) comprising a color-LCD actuated by a drive unit for generating visible images and radiated by light of a back-lighting unit. Achromatic-LCD for generating the visible images is arranged between the color-LCD and back-lighting unit. The achromatic-LCD is formed in such a manner that illumination with light of the back-lighting unit at surface areas of the color-LCD is preventable by the achromatic-LCD, where the surface areas are opaque for image formation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Head-up Display, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a head-up display, in particular for motor vehicles, having the features of the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Head-up Displays können durch Beleuchtung einer durchsichtigen Scheibe Informationen als Bilder, die durch Reflektion an der Scheibe in ein Sichtfeld eines Betrachters eingeblendet werden, mit einem Bild einer Umgebung kombinieren, das beim Blick durch die Scheibe hindurch sichtbar ist. Dazu kann ein Head-up Display, im folgenden auch HUD genannt, z.B. eine Windschutzscheibe eines PKWs oder z.B. eine eigens für diesen Zweck zwischen Windschutzscheibe und z.B. Fahrer angebrachte Combiner-Scheibe, kurz Combiner genannt, anstrahlen.Head-up displays, by illuminating a transparent pane, can combine information, as images displayed by reflection on the pane in a viewer's field of view, with an image of an environment visible as viewed through the pane. For this purpose, a head-up display, also referred to below as HUD, e.g. a windscreen of a car or e.g. a specially for this purpose between windshield and e.g. Driver-mounted combiner disc, called Combiner for short, illuminate.

Die Sichtbarkeit angezeigter Informationen eines Head-up Displays wird erheblich von der Umgebungshelligkeit beeinflusst. Das von einem Head-up Display abgestrahlte Licht kann umgekehrt die Sichtbarkeit eines Teils einer durch z.B. eine Frontscheibe sichtbaren Umgebung beeinträchtigen und insbesondere überstrahlen.The visibility of displayed information of a head-up display is considerably influenced by the ambient brightness. Conversely, the light emitted by a head-up display can reduce the visibility of a portion of a light emitted by e.g. affect a windscreen visible environment and especially outshine.

Um die Helligkeit einer Anzeige steuern zu können, schlägt die DE 101 35 166 A1 vor, an einer Beleuchtungsvorrichtung für die Anzeige zwischen einer Lichtquelle und einem Lichtleiter ein Lichtventil anzuordnen. Das Lichtventil kann dazu zwischen einem lichtstreuenden und einem lichtdurchlässigen Zustand schaltbar sein, und hierfür insbesondere Polymer-dispergierte Flüssigkristalle verwenden. Allerdings ist bei einer solchen Lösung das Lichtventil unmittelbar einer Bestrahlung und Wärmeerzeugung einer Lichtquelle ausgesetzt. Dies erfordert besondere Vorkehrungen hinsichtlich der Kühlung der Beleuchtungseinheit. Zudem wird ein Lichtventil benötigt, das sowohl auf die Lichtquelle als auch auf den Lichtleiter abgestimmt ist. Die DE 10 2007 045 560 A1 stellt eine Anzeigevorrichtung mit einer durchleuchtbaren Anzeige und einer Hinterleuchtungseinheit vor. Die Hinterleuchtungseinheit umfasst einen Lichtleiter mit seitlich am Lichtleiter angeordneten Lichtquellen, z.B. LEDs, die gruppenweise angesteuert werden können, um Flächenbereiche der Anzeige zu hinterleuchten, in denen ein Bildinhalt angezeigt werden soll. Hierdurch ist zwar eine gezieltere und damit auch sparsamere Beleuchtung möglich. Allerdings benötigt diese Lösung eine spezielle Ansteuerungseinheit, die die Lichtquellen in Gruppen abhängig von Positionen von Bildinhalten ansteuert.To control the brightness of an ad, the DE 101 35 166 A1 to arrange a light valve on a lighting device for the display between a light source and a light guide. For this purpose, the light valve can be switched between a light-scattering and a light-transmitting state, and in particular use polymer-dispersed liquid crystals for this purpose. However, in such a solution, the light valve is directly exposed to irradiation and heat generation of a light source. This requires special provisions with regard to the cooling of the lighting unit. In addition, a light valve is needed, which is tuned to both the light source and the light guide. The DE 10 2007 045 560 A1 presents a display device with a transilluminable display and a backlight unit. The backlight unit comprises a light guide with light sources arranged laterally on the light guide, for example LEDs which can be activated in groups in order to backlight areas of the display in which an image content is to be displayed. As a result, although a more targeted and therefore more economical lighting is possible. However, this solution requires a special drive unit that drives the light sources in groups depending on positions of image contents.

Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Head-up Displays mit vergleichsweise geringem Mehraufwand hinsichtlich Platzbedarf und Kosten dahingehend zu verbessern, dass sich, insbesondere in Kraftfahrzeugen, sowohl die an einer durchsichtigen Scheibe angezeigten Informationen als auch die Objekte, die im Blickfeld einer Anzeige hinter der durchsichtigen Scheibe erscheinen, besser erkennen lassen.The object of the invention is to improve head-up displays with comparatively little additional expenditure in terms of space requirements and costs to the effect that, especially in motor vehicles, both the information displayed on a transparent pane and the objects in the field of view of a display behind the transparent disc appear, make it easier to see.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Head-up Display mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the object is achieved with a head-up display with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous embodiments and modifications of the invention are set forth in the subclaims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Head-up Display, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das eine Ansteuereinheit und eine Bilderzeugungseinheit umfasst, wobei die Bilderzeugungseinheit eine Hinterleuchtungseinheit und eine erste Flüssigkristallanzeigeeinheit, die zur Erzeugung sichtbarer Bilder von einer Ansteuereinheit angesteuert und vom Licht einer Hinterleuchtungseinheit durchleuchtet werden kann, umfasst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass zwischen die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit und die Hinterleuchtungseinheit eine zweite zur Erzeugung sichtbarer Bilder geeignete Flüssigkristallanzeigeeinheit angeordnet ist und dass die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit derart ausgebildet ist, dass durch die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit eine Beleuchtung mit Licht der Hinterleuchtungseinheit an Flächenbereichen der ersten Flüssigkristallanzeige, die für eine Bilderzeugung lichtundurchlässig geschaltet sind, im Wesentlichen verhinderbar ist. Insbesondere ist die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit derart ausgebildet, dass Licht, das an transparent geschalteten Bereichen der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit austritt, optische Eigenschaften aufweist, die eine vergleichsweise verlustarme Durchleuchtung transparent geschalteter Bereiche der ersten Flüssigkristallanzeige ermöglichen. Vorzugsweise sind, insbesondere beide, Flüssigkristallanzeigeeinheiten derart aufgebaut, dass nur durch Ansteuerung aktivierte Flüssigkristallzellen, die Bildpunkte der Flüssigkristallanzeigeeinheiten bilden, lichtdurchlässig sind und bei Hinterleuchtung aufleuchten – sogenannte „normally-black LCDs“.The starting point of the invention is a head-up display, in particular for motor vehicles, comprising a drive unit and an image generation unit, the image generation unit having a backlight unit and a first liquid crystal display unit which can be actuated by a drive unit for generating visible images and illuminated by the light of a backlight unit, includes. The gist of the invention is that a second liquid crystal display unit is provided between the first liquid crystal display unit and the backlight unit, and the second liquid crystal display unit is configured to illuminate the backlight unit with light at areas of the first liquid crystal display by the second liquid crystal display unit which are opaque for image formation, is substantially preventable. In particular, the second liquid crystal display unit is designed in such a way that light exiting at transparent connected areas of the second liquid crystal display unit has optical properties which enable comparatively low-loss transillumination of transparent switched areas of the first liquid crystal display. Preferably, in particular both, liquid crystal display units are constructed such that only activated by activation liquid crystal cells that form pixels of the liquid crystal display units are translucent and light up when backlighting - so-called "normally-black LCDs".

Der Erfindung liegt die Einsicht zugrunde, dass durch eine Hintereinanderschaltung, also eine Reihenschaltung, von Flüssigkristallanzeigeeinheiten im Lichtstrom, den die Hinterleuchtungseinheit abstrahlt, der Kontrast angezeigter Informationen mit vergleichsweise gut verfügbaren Mitteln verbessert werden kann. Beispielsweise können zwei Flüssigkristallanzeigeeinheiten mit gleicher Auflösung übereinander liegenden angeordnet sein und senkrecht zur Anzeigefläche einander überdeckende Bildpunkte gleichzeitig lichtdurchlässig schaltbar sein, um auf diese Weise kongruente Anzeigebereiche für eine Anzeige von Informationen lichtdurchlässig zu schalten, wobei auch die lichtundurchlässigen Bereiche einander genau überlagern können.The invention is based on the insight that the contrast of displayed information can be improved by means of a series connection, that is to say a series connection of liquid crystal display units in the luminous flux, which the backlight unit radiates. For example, two Liquid crystal display units with the same resolution to be arranged one above the other and perpendicular to the display surface mutually overlapping pixels simultaneously translucent to be switched in this way congruent display areas for a display of information translucent, and the opaque areas can overlap each other exactly.

Um einen möglichst großen Anteil eingestrahlten Lichts durch einander entsprechende Bereiche an beiden Flüssigkristallanzeigeeinheiten zu führen, ist vorzugsweise die Fläche des Lichtaustritts an der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit parallel zur Fläche des Lichteintritts in die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit angeordnet. Insbesondere bei Flüssigkristallanzeigeeinheiten, deren Polarisationsfilter optimal aufeinander abgestimmt sind, kann sich eine Erhöhung des Kontrasts dadurch ergeben, dass das abbildende Licht, das aus der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit austritt, in den lichtdurchlässigen Bereichen der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit nur noch vergleichsweise wenig abgeschwächt wird. Dem gegenüber wird die geringe Resthelligkeit des Lichts, das von dunkel geschalteten Flüssigkristallzellen der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit durchgelassen wird, beim darauffolgenden Durchgang durch abgedunkelte Bereiche der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit zusätzlich stark herabgesetzt.In order to guide the largest possible amount of irradiated light through corresponding areas on both liquid crystal display units, preferably the area of the light exit on the second liquid crystal display unit is arranged parallel to the surface of the light entrance into the first liquid crystal display unit. In particular, in the case of liquid-crystal display units whose polarization filters are optimally matched to one another, an increase in the contrast may result from the fact that the imaging light emerging from the second liquid-crystal display unit is attenuated only comparatively little in the light-transmissive areas of the second liquid-crystal display unit. On the other hand, the low residual brightness of the light transmitted by dark-switched liquid crystal cells of the second liquid crystal display unit is further greatly reduced in the subsequent passage through darkened portions of the first liquid crystal display unit.

Die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit schwächt zwar beide Lichtanteile, den des abbildenden Lichts sowie den des Restlichts, ab. Aufgrund der unterschiedlichen Durchlässigkeiten für die jeweiligen Lichtanteile ist jedoch der Unterschied ihrer Intensität und damit der Kontrast der Anzeige durch eine zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit eines erfindungsgemäßen Head-up Displays vorteilhaft verstärkt und die Erkennbarkeit angezeigter Informationen verbessert. Eine auf das abbildende Licht bewirkte Intensitätsverringerung ist gegebenenfalls an eine Umgebungshelligkeit durch Änderung beispielsweise der Beleuchtungsstärke der Hinterleuchtungseinheit anpassbar.Although the second liquid crystal display unit attenuates both light components, that of the imaging light and that of the residual light. Due to the different permeabilities for the respective light components, however, the difference in their intensity and thus the contrast of the display by a second liquid crystal display unit of a head-up display according to the invention is advantageously enhanced and the recognizability of displayed information is improved. An intensity reduction effected on the imaging light is optionally adaptable to an ambient brightness by changing, for example, the illuminance of the backlight unit.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Bereiche der Anzeige, die zur Abbildung einer Information nicht beleuchtet werden, eine vergleichsweise geringere Menge Restlicht abstrahlen. Dadurch sind nicht nur beleuchtete Bildbereiche innerhalb eines Anzeigebereichs besser erkennbar, sondern der Anzeigebereich fällt insgesamt gegenüber anderen Bereichen eines Sichtfelds, z.B. einem durch eine Windschutzscheibe sichtbaren Hintergrund, weniger auf. Durch eine geringere Überblendung mit Restlicht des Anzeigebereichs sind an einem erfindungsgemäßen Head-up Display Objekte, die durch eine durchsichtige Scheibe hindurch sichtbar sind, vor allem bei geringer Umgebungshelligkeit, z.B. bei Dämmerung oder nachts, vorteilhaft besser erkennbar.A significant advantage of the invention is that portions of the display which are not illuminated to image information emit a comparatively smaller amount of residual light. As a result, not only are illuminated image areas within a display area better recognizable, but the display area as a whole falls over other areas of a field of view, e.g. a background visible through a windshield, less on. Due to a lower cross-fading with residual light of the display area are on a head-up display according to the invention objects that are visible through a transparent pane, especially at low ambient brightness, e.g. at dusk or at night, advantageously better recognizable.

Vorzugsweise besitzt ein Head-up Display eine Ansteuereinheit, mit der die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit derart ansteuerbar ist, dass Flächenbereiche der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit, die für eine Bilderzeugung lichtundurchlässig geschaltet sind, von der Hinterleuchtungseinheit nicht oder nur schwach beleuchtet sind. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn eine Ansteuereinheit des Head-up Displays einer Ansteuerung sowohl der ersten als auch der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit dient. Die Ansteuereinheit kann beispielsweise eine elektronische Schnittstelle zur Ansteuerung von Zeilen und Spalten einer Matrix von Flüssigkristallzellen einer Anzeigeeinheit und/oder einen Graphikprozessor umfassen. Dadurch ist eine Ansteuerung für eine Anzeige vorteilhaft durch vergleichsweise wenige Bauteile platz- und energiesparend erreichbar.Preferably, a head-up display has a drive unit, with which the second liquid crystal display unit can be driven in such a way that areas of the first liquid crystal display unit, which are switched opaque for image formation, are not or only weakly illuminated by the backlight unit. In this case, it is particularly preferred if a drive unit of the head-up display serves to drive both the first and the second liquid crystal display unit. The drive unit may comprise, for example, an electronic interface for driving rows and columns of a matrix of liquid crystal cells of a display unit and / or a graphics processor. As a result, a control for a display can be advantageously achieved by comparatively few components space and energy saving.

Weil die zweite Flüssigkeitsanzeigeeinheit dazu vorgesehen ist, gleiche Bildinhalte wie die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit abzubilden, ist es insbesondere bevorzugt, dass die Ansteuereinheit dazu ausgebildet ist, einen Bilddatenspeicher für eine gemeinsame Ansteuerung der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit zu verwenden, und insbesondere, dass die Ansteuereinheit für eine Ansteuerung der beiden Flüssigkristallanzeigeeinheiten zumindest teilweise die gleichen Daten eines Bilddatenspeichers verwendet. Dies ermöglicht, eine Ansteuerung der Flüssigkristallanzeigeeinheiten vorteilhaft mit vergleichsweise wenigen Bauteilen und dadurch auch energie- und kostensparender bereitzustellen.Because the second liquid display unit is provided to image the same image contents as the first liquid crystal display unit, it is particularly preferable that the drive unit is configured to use an image data memory for co-driving the first and second liquid crystal display units, and in particular that the drive unit for a drive of the two liquid crystal display units at least partially uses the same data of an image data memory. This makes it possible to provide a control of the liquid crystal display units advantageously with comparatively few components and thereby also energy and cost-saving.

Wenn beide Flüssigkristalleinheiten z.B. unmittelbar aneinander anliegend angeordnet werden, können optische Artefakte, z.B. Moire-Muster, entstehen und die Erkennbarkeit angezeigter Informationen beeinträchtigen. Zu einer vorteilhaften Verringerung oder Vermeidung solcher Effekte ist es bevorzugt, dass zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit ein transparentes Diffusorelement angeordnet ist. Als Diffusorelement kann beispielsweise eine relativ dünne, klare Glasschicht aus z.B. Mineral- oder Kunststoffglas dienen, die an einer oder beiden Seiten z.B. durch Anätzen aufgeraut ist. Die streuende Wirkung des Diffusors gleicht die unterschiedlichen optischen Eigenschaften ansteuerbarer und unveränderlicher Strukturen der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit aus, die anderenfalls von durchleuchtendem Licht auf die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit abgebildet wird. Dabei ist die Helligkeit ausgleichende Wirkung an einem Diffusor z.B. durch die Dichte lichtstreuender Objekte oder auch durch z.B. die Dicke der Diffusorschicht zwischen beiden Flüssigkristallanzeigeeinheiten bestimmbar.When both liquid crystal units e.g. placed directly adjacent to each other, optical artifacts, e.g. Moire patterns, and affect the visibility of displayed information. For an advantageous reduction or avoidance of such effects, it is preferred that a transparent diffuser element is arranged between the first and the second liquid crystal display unit. As the diffuser element, for example, a relatively thin, clear glass layer of e.g. Mineral or plastic glass, which on one or both sides, e.g. roughened by etching. The diffusive effect of the diffuser compensates for the different optical properties of controllable and fixed structures of the second liquid crystal display unit, which is otherwise imaged onto the first liquid crystal display unit by transmitted light. The brightness-compensating effect on a diffuser e.g. by the density of light scattering objects or also by e.g. the thickness of the diffuser layer between the two liquid crystal display units can be determined.

An Stelle eines transparenten Diffusorelements ist es auch bevorzugt, dass zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit ein reflektierendes Diffusorelement angeordnet ist. Dies kann zum Beispiel eine an einer Oberfläche z.B. durch Bürsten gerichtet strukturierte Metallfolie sein. Dies bietet den Vorteil, dass dadurch Anordnungen der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit möglich sind, in denen deren Anzeigeflächen nicht parallel zueinander ausgerichtet sind. Instead of a transparent diffuser element, it is also preferred that a reflective diffuser element is arranged between the first and the second liquid crystal display unit. This can be, for example, a metal foil which is structured on a surface, for example by brushing. This offers the advantage that arrangements of the first and second liquid crystal display units are possible in which their display surfaces are not aligned parallel to each other.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass am Head-up Display eine Ansteuerung der ersten und/oder zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit dazu ausgebildet ist, ein Bildelement, das in der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit angezeigt ist, in der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit mit einem Randbereich anzuzeigen, der das Bildelement an einer Kontur um eine vorgegebene Breite, insbesondere der Kontur entsprechend, erweitert. Dabei ist die Breite vorzugsweise durch eine sogenannte Eye-Box, die einen Bereich von Betrachtungswinkeln mit sichtbarer Anzeige festlegt, vorgegeben. Bei einer solchen Ansteuerung macht man sich zu Nutze, dass an der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit die lichtdurchlässig geschalteten Bereiche gewissermaßen wie Masken und die lichtundurchlässigen Bereiche wie Blenden bezüglich einer Anzeige an der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit wirken können. Der Randbereich bietet den Vorteil, dass ein derart angezeigtes Bildelement bis zu einem Parallaxewinkel, der z.B. durch die Eye-Box vorgegeben ist, das Bildelement im Wesentlichen unverändert sichtbar ist.A preferred embodiment of the invention provides that on the head-up display a drive of the first and / or second liquid crystal display unit is adapted to display a picture element, which is displayed in the first liquid crystal display unit, in the second liquid crystal display unit with an edge region, the pixel on a contour by a predetermined width, in particular the contour corresponding expanded. The width is preferably predetermined by a so-called eye-box, which defines a range of viewing angles with a visible display. In such driving, it is made use of that, on the first liquid crystal display unit, the light-transmissive regions can act as masks and the opaque areas as the diaphragms with respect to a display on the second liquid crystal display unit. The border area offers the advantage that such a displayed pixel can be up to a parallax angle, e.g. is predetermined by the eye box, the picture element is substantially unchanged visible.

Der Randbereich kann auf relativ einfache Weise dadurch erzeugt werden, dass die Ansteuerungseinheit des Head-up Displays dazu ausgebildet ist, ein Bildelement zur Anzeige an der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit so weit vergrößert, dass das Bildelement um einen Randbereich der vorgegebenen Breite die Anzeige des Bildelements an der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit überragt. Dabei kann die Ansteuerungseinheit dazu vorgesehen sein, ein Bildelement an den beiden Flüssigkristallanzeigeeinheiten an übereinstimmenden Positionen, z.B. bezüglich des geometrischen Mittelpunkts und z.B. einer Hauptblickrichtung, anzuzeigen. Das Größenverhältnis einer Darstellung eines Bildelements auf den beiden Flüssigkristallanzeigen ergibt sich dabei aus einem vorgegebenen Parallaxewinkel und einem Abstand zwischen den beiden Flüssigkristallanzeigeeinheiten.The edge area can be generated in a relatively simple manner by the drive unit of the head-up display being designed to enlarge a picture element for display on the second liquid crystal display unit to such an extent that the picture element displays the picture element at the edge of the predetermined width surmounted by the first liquid crystal display unit. In this case, the drive unit may be provided to apply a picture element to the two liquid crystal display units at matching positions, e.g. with respect to the geometric center and e.g. a main look direction to display. The size ratio of a representation of a pixel on the two liquid crystal displays results from a predetermined parallax angle and a distance between the two liquid crystal display units.

Es ist allgemein bevorzugt, das Head-up Display derart auszubilden, dass ein Bildelement, das an der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit angezeigt wird, an der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit in veränderter Größe anzeigbar ist. Dadurch kann die Helligkeit einer Anzeige des Bildelements beispielsweise an eine Umgebung des Fahrzeugs vorteilhaft angepasst werden. Zudem erlaubt eine solche Ausführung der Erfindung, ein einzelnes Bildelement gegenüber anderen hervorgehoben anzuzeigen.It is generally preferred to form the head-up display such that a picture element displayed on the first liquid crystal display unit can be displayed on the second liquid crystal display unit in a different size. As a result, the brightness of a display of the picture element can for example be advantageously adapted to an environment of the vehicle. In addition, such an embodiment of the invention allows a single pixel to be highlighted over others.

Des weiteren ist es bevorzugt, dass das Head-up Display dazu ausgebildet ist, die erste und/oder zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit (20, 26) derart anzusteuern, dass eine Kontur eines Bildelements mit einem Randbereich, der über eine vorgegebene Breite einen Helligkeitsverlauf zwischen dem Bildelement und einem Hintergrund aufweist, angezeigt wird. Dies bietet den Vorteil, dass das Head-up Display Bildelemente mit unterschiedlicher Schärfe ihrer Kontur anzeigen kann, damit sich eine Anzeige vorteilhaft deutlich von einem Hintergrund, der hinter einer Windschutzscheibe sichtbar ist, unterscheidet.Furthermore, it is preferred that the head-up display is designed to provide the first and / or second liquid crystal display unit (FIG. 20 . 26 ) in such a way that a contour of a picture element having a border area which has a brightness progression between the picture element and a background over a predetermined width is displayed. This offers the advantage that the head-up display can display picture elements with different sharpness of their contour, so that a display advantageously differs clearly from a background that is visible behind a windshield.

Vorzugsweise sind die Anzeigeflächen der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit parallel zueinander angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass das Licht der Durchleuchtungseinheit vergleichsweise verlustfrei durch senkrechten Einfall auf beide Flüssigkristallanzeigeeinheiten zur Bilderzeugung beitragen kann.Preferably, the display surfaces of the first and second liquid crystal display units are arranged in parallel with each other. This offers the advantage that the light of the fluoroscopic unit can contribute to image generation comparatively loss-free by perpendicular incidence on both liquid crystal display units.

Bedingt durch ihren Aufbau können Flüssigkristallanzeigeeinheiten eine lichtempfindlichere Seite haben. Daher sind vorzugsweise jeweils die lichtempfindlicheren Seiten der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit einander zugewandt. Dies bietet den Vorteil, dass unerwünschte spektrale Anteile einfallenden Lichts, das sowohl von der Hinterleuchtungseinheit als auch durch Einstrahlung aus der Umgebung eines Einbauorts herrührt, nur über weniger empfindliche Bereiche der Flüssigkristallanzeigeeinheiten in diese eindringen können. Damit sind gegebenenfalls zusätzliche intensitätsverringernde Filter verzichtbar. Eine solche Ausführung bietet den Vorteil, dass sich die Anzeigequalität erfindungsgemäßer Head-up Displays über eine vergleichsweise längere Zeit aufrechterhalten lässt.Due to their structure, liquid crystal display units can have a more photosensitive side. Therefore, preferably, the photosensitive sides of the first and second liquid crystal display units face each other, respectively. This offers the advantage that unwanted spectral components of incident light, which originates both from the backlight unit and from radiation from the surroundings of a mounting location, can penetrate only via less sensitive areas of the liquid crystal display units in them. Thus, if necessary, additional intensity-reducing filters can be dispensed with. Such an embodiment offers the advantage that the display quality of head-up displays according to the invention can be maintained over a comparatively longer time.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit in allen Bereichen, die transparent geschaltet werden können, für sichtbare Wellenlängen im Wesentlichen gleichmäßig transparent ist. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise ein Filter zur farblichen Unterscheidung verschiedener Bildpunkte an der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit verzichtbar ist. Ein solches erfindungsgemäßes Head-up Display ist somit vergleichsweise einfacher aufgebaut und nutzt die eingestrahlte Lichtmenge dementsprechend besser aus.Furthermore, it is preferable for the second liquid crystal display unit to be substantially uniformly transparent to visible wavelengths in all regions which can be switched transparent. This offers the advantage that, for example, a filter for color differentiation of different pixels on the second liquid crystal display unit is dispensable. Such an inventive head-up display is thus constructed comparatively simple and uses the irradiated light amount accordingly better.

Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, dass die erste und/oder die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit für eintretendes und/oder austretendes Licht nur einen Polarisationsfilter aufweist. So kann z.B. auf eine Licht polarisierende Schicht an jener Seite der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit verzichtet werden, an der durchleuchtendes Licht austritt. Diese Maßnahme bietet ebenfalls den Vorteil, dass das von einer Hinterleuchtungseinheit bereit gestellte Licht mit geringeren Verlusten zur Bilderzeugung durch die Flüssigkristallanzeigeeinheiten hindurchgeleitet werden kann.A further preferred embodiment provides that the first and / or the second liquid crystal display unit for incoming and / or outgoing light has only one polarization filter. For example, on a light polarizing layer be dispensed with on the side of the second liquid crystal display unit, emerges at the transient light. This measure also offers the advantage that the light provided by a backlighting unit can be passed through the liquid crystal display units with lower losses for image formation.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass der Diffusor eine größere Licht abstrahlende Fläche als die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit aufweist. Hierdurch ist ein gleichmäßigerer Helligkeitsverlauf eines Anzeigebereichs erreichbar. Außerdem kann schon mit dieser Maßnahme erreicht werden, dass an einem erfindungsgemäßen Head-up Display angezeigte Bildelemente aus einem vergleichsweise größeren Bereich von Blickwinkeln sichtbar sind.A preferred embodiment of the invention is that the diffuser has a larger light radiating surface than the first liquid crystal display unit. As a result, a more uniform brightness curve of a display area can be achieved. In addition, it can already be achieved with this measure that image elements displayed on a head-up display according to the invention are visible from a comparatively larger range of viewing angles.

Vorzugsweise weist die zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit eine größere Anzeigefläche als die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit und/oder als die durchleuchtbare Fläche des Diffusors auf. Dies unterstützt vorteilhaft, dass die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit vergleichweise gleichmäßiger ausleuchtbar ist und die Sichtbarkeit angezeigter Informationen aus verschiedenen Blickwinkeln, insbesondere auch an Randbereichen des Anzeigebereichs, besser unterstützt werden kann.Preferably, the second liquid crystal display unit has a larger display area than the first liquid crystal display unit and / or as the transilluminable surface of the diffuser. This advantageously supports the fact that the first liquid crystal display unit can be illuminated comparatively more uniformly and the visibility of displayed information from different viewing angles, in particular also at edge regions of the display area, can be better assisted.

Außerdem sieht eine bevorzugte Ausführung der Erfindung vor, dass die Auflösung der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit von der Auflösung der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit verschieden ist. Unter der Auflösung wird allgemein die Anzahl schaltbarer Flüssigkristallzellen einer Flüssigkristallanzeigeeinheit zur Darstellung von Bildpunkten je Flächeneinheit verstanden. Üblicherweise wird für eine Ansteuerung eine Fläche in Zeilen und Spalten eingeteilt, so dass sich die Auflösung häufig in Form schaltbarer Bildpunkte je Längeneinheit angeben lässt. Unterschiedliche Auflösungen der ersten und der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit bieten, insbesondere in Verbindung mit einem Diffusor zwischen beiden Flüssigkristalleinheiten, eine weitere vorteilhafte Möglichkeit Moiré-Effekte und andere Artefakte zu verringern bzw. ganz zu vermeiden. Insbesondere wenn die Auflösung der zweiten Flüssigkristallanzeigeeinheit geringer als die Auflösung der ersten Flüssigkristallanzeigeeinheit ist, können Bildelemente mit einem weicheren Verlauf ihrer Kanten dargestellt werden. Durch eine geringere Auflösung können die Flüssigkristallzellen, die einzelne Bildpunkte darstellen, großflächiger ausgebildet sein, wodurch sie die erste Flüssigkristallanzeigeeinheit homogener ausleuchten können.In addition, a preferred embodiment of the invention provides that the resolution of the second liquid crystal display unit is different from the resolution of the first liquid crystal display unit. The resolution is generally understood to mean the number of switchable liquid crystal cells of a liquid crystal display unit for representing pixels per unit area. Usually, an area is divided into rows and columns for a control, so that the resolution can often be specified in the form of switchable pixels per unit length. Different resolutions of the first and second liquid crystal display units, especially in combination with a diffuser between both liquid crystal units, provide a further advantageous possibility of reducing moiré effects and other artifacts. In particular, when the resolution of the second liquid crystal display unit is less than the resolution of the first liquid crystal display unit, pixels with a softer gradient of their edges can be displayed. By having a lower resolution, the liquid crystal cells constituting individual pixels can be made larger in area, whereby they can illuminate the first liquid crystal display unit more homogeneously.

Eine zweite Flüssigkristallanzeigeeinheit mit höherer Auflösung gegenüber der ersten bietet vorteilhafte Möglichkeiten, dass beispielsweise Helligkeitsverläufe, insbesondere an Umrissen und Kanten, gezielter darstellbar sind, und dass sich Konturen vergleichsweise genauer und glatter abbilden lassen.A second liquid crystal display unit with a higher resolution compared to the first offers advantageous possibilities that, for example, brightness gradients, in particular at outlines and edges, can be displayed more selectively, and that contours can be reproduced comparatively more accurately and smoothly.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen werden im Folgenden nähere Einzelheiten der Erfindung und weitere Vorteile mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigenOn the basis of two exemplary embodiments, further details of the invention and further advantages will be explained below with the aid of drawings. Show it

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs im Längsschnitt in Seitenansicht, 1 a schematic representation of a vehicle in longitudinal section in side view,

2 eine Sicht auf eine Windschutzscheibe mit einer ins Blickfeld eines Pkw-Fahrers eingeblendeten Anzeige eines Head-up Displays nach dem Stand der Technik, 2 a view of a windshield with a displayed in the field of view of a car driver display of a head-up display according to the prior art,

3 eine Sicht auf eine Windschutzscheibe mit einer eingeblendeten Anzeige eines erfindungsgemäßen Head-up Displays, 3 a view of a windscreen with an overlaid display of a head-up display according to the invention,

4 eine schematische Seitenansicht eines Schnitts senkrecht zur Anzeigefläche durch eine Bilderzeugungseinheit, 4 a schematic side view of a section perpendicular to the display surface by an image forming unit,

5 eine schematische Seitenansicht eines Schnitts senkrecht zur Anzeigefläche durch eine Bilderzeugungseinheit, 5 a schematic side view of a section perpendicular to the display surface by an image forming unit,

6 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Ausschnitts eine Bilderzeugungseinheit, 6 1 is a schematic representation of a perspective view of a section of an image-forming unit;

7 eine schematische Seitenansicht eines Schnitts senkrecht zur Anzeigeebene durch eine Bilderzeugungseinheit. 7 a schematic side view of a section perpendicular to the display plane by an image forming unit.

Die 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Head-up Display 2, das in einem Armaturenbrett 6 des Fahrzeugs 1 eingebaut ist. Eine Bilderzeugungseinheit 3 des Head-up Displays 2 strahlt Licht über eine Abbildungsoptik 2a, 2b auf eine durchsichtig verspiegelte Combinerscheibe 5 ab. Die Combinerscheibe 5 ist zwischen einer Windschutzscheibe 4 und einem Kombiinstrument 7 angebracht.The 1 shows a vehicle 1 with a head-up display 2 in a dashboard 6 of the vehicle 1 is installed. An image forming unit 3 of the head-up display 2 emits light via an imaging optics 2a . 2 B on a transparent mirrored Combinerscheibe 5 from. The combiner disc 5 is between a windshield 4 and a combination instrument 7 appropriate.

Die Combinerscheibe 5 reflektiert das abbildende Licht des Strahlengangs 10 in Richtung der Augen eines Fahrers 15 und bildet einen Anzeigebereich des Head-up Displays 2 in einem Blickfeld bzw. in einer Sicht des Fahrers 15 auf die Windschutzscheibe 4. Das Head-up Display 2 bildet über die Combinerscheibe 5 das Bild einer angezeigten Information derart ab, dass der Fahrer 15 durch Adaption, insbesondere Fokussierung, seiner Augen auf einen Abstand einer Bildebene 11 ein Bild einer Anzeige zugleich mit einer durch die Windschutzscheibe 4 sichtbaren Umgebung erfassen kann. Die Combinerscheibe 5 kann dabei in einer Flucht von Sitzposition des Fahrers 15, Lenkrad 8 und Kombiinstrument 7 angeordnet sein, so dass angezeigte Informationen vor allem bei einem Blick des Fahrers 15 geradeaus durch die Windschutzscheibe z.B. auf eine vor dem Fahrzeug 1 liegende Fahrbahn sichtbar sind.The combiner disc 5 reflects the imaging light of the beam path 10 in the direction of the eyes of a driver 15 and forms a display area of the head-up display 2 in a field of vision or in a driver's view 15 on the windshield 4 , The head-up display 2 forms over the combiner disc 5 the image of displayed information such that the driver 15 by adapting, in particular focusing, his eyes to a distance of an image plane 11 a picture of a display at the same time as a through the windshield 4 can capture the visible environment. The Combinerscheibe 5 can be in an escape from the driver's seating position 15 , Steering wheel 8th and instrument cluster 7 be arranged so that information displayed especially at a glance of the driver 15 straight through the windshield eg to one in front of the vehicle 1 lying roadway are visible.

Abweichend von der hier gezeigten Ausführung ist es auch denkbar, dass das Head-up Display 2 zur Anzeige von Informationen Licht unmittelbar an die Windschutzscheibe 4 abstrahlt, um sie in Richtung des Fahrers 15 zu reflektieren.Notwithstanding the embodiment shown here, it is also conceivable that the head-up display 2 to display information light directly to the windshield 4 radiates to them in the direction of the driver 15 to reflect.

Häufig ist das Head-up Display 2 nahe der Frontscheibe 4 angeordnet. Daher ist es erforderlich, dass die Bilderzeugungseinheit 3 anzuzeigende Informationen zumindest bei Tageslicht mit einer vergleichsweise hohen Lichtintensität abstrahlt. Während bei Tag, insbesondere bei starker Sonnenlichteinstrahlung, eine vergleichsweise hohe Lichtintensität für eine Anzeige erforderlich ist, muss die Helligkeit des Head-up Displays 2 bei Dämmerung bzw. bei Dunkelheit so weit verringert werden, dass die Anzeige den Blick auf Objekte z.B. vor dem Fahrzeug 1 nicht stören oder gar vollständig überblenden kann.Often the head-up display 2 near the windshield 4 arranged. Therefore, it is necessary that the image generation unit 3 to be displayed information at least in daylight with a comparatively high light intensity radiates. While a comparatively high light intensity is required for a display during the day, especially in strong sunlight, the brightness of the head-up display must 2 be reduced so far at dusk or in the dark that the display the view of objects such as in front of the vehicle 1 do not disturb or even completely fade.

Die 2 zeigt schematisch eine Szenerie einer Fahrt auf einer mehrspurigen Autobahn aus der Sicht eines Fahrers geradeaus durch eine Windschutzscheibe 4, die von einer vorderen Karosseriesäule 9 und einem Armaturenbrett 6 begrenzt ist. Beim Blick über ein Lenkrad 8 und ein Kombiinstrument 7 hinweg ist im Blickfeld der Windschutzscheibe 4 ein Anzeigebereich 33 eines Head-up Displays nach dem Stand der Technik dargestellt.The 2 schematically shows a scenery of a drive on a multi-lane highway from the perspective of a driver straight through a windshield 4 coming from a front body pillar 9 and a dashboard 6 is limited. When looking over a steering wheel 8th and a combination instrument 7 is in the field of vision of the windshield 4 a display area 33 a head-up display according to the prior art.

Aus Sicht des Fahrers hinter einer Windschutzscheibe 4 ist die Szenerie einer Autobahn mit zwei Fahrspuren in Fahrtrichtung, einem vorausfahrenden Pkw 17 sowie einem auf einer rechten Fahrspur fahrenden Lkw 18 zu erkennen. Im Anzeigebereich erscheinen verschiedene graphische Bildelemente:
Eine Geschwindigkeitsanzeige 34, ein Tempomat-Symbol 35 sowie ein Abstandswarnsymbol 36.From the perspective of the driver behind a windshield 4 is the scenery of a highway with two lanes in the direction of travel, a car ahead 17 and a lorry driving in a right lane 18 to recognize. In the display area, different graphic elements appear:
A speedometer 34 , a cruise control icon 35 as well as a distance warning symbol 36 ,

Die alphanumerischen und symbolischen Zeichen 34, 35, 36 nehmen eine vergleichsweise kleine Fläche ein und überblenden daher nur teilweise die Sicht auf die Szenerie der Autobahn, insbesondere einzelne Objekte dieser Szenerie wie eine Leitplanke 12, ein Schild 16, einen Seitenstreifen 13 und einen Mittelstreifen 14. Aufgrund eines geringen Kontrasts des Head-up Displays und somit einer Resthelligkeit dunkel geschalteter Bereiche ist die ganze Fläche des Anzeigebereichs 33 erkennbar, wobei in 2 die Resthelligkeit des Anzeigebereichs 33 behelfsweise als Schraffur dargestellt ist. Zwar ist die Helligkeit in den verdunkelten Bereichen der Anzeige hinreichend gering, so dass davon überdeckte Bereiche der Sicht auf die Szenerie weiterhin sichtbar bleiben. Allerdings bildet das Restlicht eine dauerhaft in der Sicht liegende Kontur und Fläche ab, die nur geringen Informationswert für den Betrachter besitzen, gegebenenfalls den Betrachter stören oder gar zu Verwechslungen und Fehleinschätzungen führen können. Dabei überblendet die Gesamtfläche des Anzeigebereichs 33 größere Teile der Szenerie als die einzelnen Symbole 34, 35 und 36.The alphanumeric and symbolic characters 34 . 35 . 36 occupy a comparatively small area and therefore only partially obscure the view of the scenery of the freeway, in particular individual objects of this scenery like a guardrail 12 , a shield 16 , a side strip 13 and a median strip 14 , Due to a low contrast of the head-up display and thus a residual brightness dark switched areas is the whole area of the display area 33 recognizable, in 2 the residual brightness of the display area 33 is shown as a hatching. Although the brightness in the darkened areas of the display is sufficiently low, covered areas of the view of the scene remain visible. However, the residual light forms a permanently lying in the view contour and surface, which have little information value for the viewer, possibly disturb the viewer or even lead to confusion and misjudgments. The entire area of the display area is superimposed 33 larger parts of the scenery than the individual symbols 34 . 35 and 36 ,

Vorteile eines erfindungsgemäßen Head-up Displays mit einem besseren Kontrastverhältnis sind in 3 erkennbar. Die 3 zeigt zum Vergleich die gleiche Szenerie einer Autobahnfahrt, die bereits in 2 dargestellt ist. Wegen des besseren Kontrastverhältnisses eines erfindungsgemäßen Head-up Displays fallen im Anzeigebereich 33 nur noch Bilder symbolischer und alphanumerischer Zeichen 34, 35, 36 auf, während ungenutzte Flächenpartien des Anzeigebereichs 33 im Vergleich zur 2 wesentlich unauffälliger in Erscheinung treten bzw. kaum erkennbar sind. Dies bietet dem Betrachter z.B. in der gezeigten Szenerie den Vorteil, dass er schneller und zuverlässiger erkennen kann, welche Bildelemente seiner Sicht einen Teil der Verkehrssituation vor dem Fahrzeug bilden und welche Bildelemente ihm Informationen vermitteln, die das Fahrzeug selbst bereitstellt.Advantages of a head-up display according to the invention with a better contrast ratio are in 3 recognizable. The 3 shows for comparison the same scene of a highway trip, already in 2 is shown. Because of the better contrast ratio of a head-up display according to the invention fall in the display area 33 only pictures of symbolic and alphanumeric characters 34 . 35 . 36 on while unused areas of the display area 33 in comparison to 2 much inconspicuous in appearance or are barely recognizable. This offers the viewer eg in the scenery shown, the advantage that he can recognize faster and more reliably which picture elements of his view form part of the traffic situation in front of the vehicle and which picture elements convey information that the vehicle itself provides.

Die 4 zeigt schematisch und unmaßstäblich an einem Schnitt durch eine Bilderzeugungseinheit 3 den Aufbau einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen Head-up Displays. Wie eine Bilderzeugungseinheit nach dem Stand der Technik (nicht gezeigt) umfasst sie eine Hinterleuchtungseinheit 30 und z.B. ein Farb-LCD 20. Im Folgenden wird für den Begriff Flüssigkristallanzeigeeinheit auch die gängige Abkürzung LCD (liquid crystal display) verwendet.The 4 shows schematically and not to scale on a section through an image forming unit 3 the structure of a first embodiment of a head-up display according to the invention. Like an image forming unit of the prior art (not shown), it comprises a backlight unit 30 and eg a color LCD 20 , In the following, the common abbreviation LCD (liquid crystal display) is used for the term liquid crystal display unit.

Die Hinterleuchtungseinheit kann aus einem mit LEDs 32 besetzten Streuelement 31 bestehen, das das z.B. weiße Licht der LEDs 32 gleichmäßig über die Fläche der Bilderzeugungseinheit verteilt nach oben abstrahlen kann.The backlight unit can be made of one with LEDs 32 occupied scattering element 31 consist, for example, the white light of the LEDs 32 evenly distributed over the surface of the image forming unit can radiate upward.

Das Farb-LCD 20 besitzt eine Flüssigkristallschicht 23, die aus einer Matrix ansteuerbarer Flüssigkristallzellen (nicht gezeigt) besteht. Die Flüssigkristallzellen können beispielsweise in einem Glassubstrat eingebettet sein, das mit Zuleitungen und transparenten Kontaktierungen und Elektroden zur Ansteuerung der Flüssigkristalle beschichtet ist. Eine untere Lichteintrittsseite und eine obere Lichtaustrittsseite der Flüssigkristallschicht 23 sind jeweils mit Polarisationsfiltern 22 und 24 beschichtet, wobei die optischen Polarisationsrichtungen der beiden Polarisationsschichten zueinander senkrecht orientiert sind. Dadurch kann linear polarisiertes Licht nur dann an der Oberseite der Flüssigkristallschicht 23 austreten, wenn ein oder mehrere Flüssigkristallzellen für eine Drehung der Polarisationsebene des durchleuchtenden Lichts angesteuert werden und als transparente Bereiche 40 ein Bild erzeugen können. In den übrigen Bereichen wird eingestrahltes Licht im Wesentlichen durch den oberen Polarisationsfilter 22 zurückgehalten, so dass diese Bereiche als dunkle Bereiche 41 erscheinen und die Umrisse dargestellter Bilder abgrenzen können.The color LCD 20 has a liquid crystal layer 23 consisting of a matrix of controllable liquid crystal cells (not shown). The liquid crystal cells may be embedded, for example, in a glass substrate which is coated with leads and transparent contacts and electrodes for driving the liquid crystals. A lower light entrance side and an upper light exit side of the liquid crystal layer 23 are each with polarizing filters 22 and 24 coated, wherein the optical polarization directions of the two polarization layers are oriented perpendicular to each other. As a result, linearly polarized light can only be at the top of the liquid crystal layer 23 emerge when one or more liquid crystal cells are driven to rotate the plane of polarization of the transmitted light and as transparent regions 40 can create an image. In the remaining areas, incident light is essentially transmitted through the upper polarization filter 22 withheld, leaving these areas as dark areas 41 appear and delineate the outlines of displayed images.

Auf dem oberen Polarisationsfilter 22 ist eine Farbfiltermatrix 21 als zusätzliche Schicht aufgebracht. Die Farbfiltermatrix 21 kann derart an die Matrix der Flüssigkristallzellen der Flüssigkristallschicht 23 angepasst sein, dass die Farbfiltermatrix jeder Flüssigkristallzelle einen von z.B. drei Farbwerten, beispielsweise rot, grün und blau (RGB), zuordnet. Durch entsprechende Ansteuerung verschiedener Zellen können damit Bilder bzw. Bildelemente in unterschiedlichen Farben dargestellt werden.On the upper polarizing filter 22 is a color filter matrix 21 applied as an additional layer. The color filter matrix 21 may be applied to the matrix of the liquid crystal cells of the liquid crystal layer 23 be adapted so that the color filter matrix assigns each of the liquid crystal cell one of, for example, three color values, for example red, green and blue (RGB). By correspondingly controlling different cells, it is thus possible to display images or picture elements in different colors.

Zwischen der Hinterleuchtungseinheit 30 und dem Farb-LCD 20 ist ein farbloses LCD 26 angeordnet, das im Gegensatz zum Farb-LCD 20 keinen Farbfilter aufweist. Daher ist das farblose LCD 26 in lichtdurchlässig geschalteten Bereichen 42 für alle Farben im Wesentlichen gleichermaßen transparent. Durch Verwendung eines farblosen LCDs 26 und damit den Verzicht auf eine Farbfilterschicht können vorteilhaft Intensitätsverluste an hindurchtretendem Licht vermieden werden. Ebenso wie das Farb-LCD 20 ist das farblose LCD 26 an seiner Ober- und Unterseite mit zwei, senkrecht zueinander orientierten Polarisationsfiltern 27, 29 beschichtet, die gemeinsam mit der Flüssigkristallschicht 28 in gleicher Weise zur Bildung transparenter Bereiche 42 und dunkler Bereiche 43 angesteuert werden können.Between the backlight unit 30 and the color LCD 20 is a colorless LCD 26 arranged, unlike the color LCD 20 has no color filter. Therefore, the colorless LCD 26 in translucently connected areas 42 Essentially transparent for all colors. By using a colorless LCD 26 and thus the waiver of a color filter layer can advantageously be avoided intensity losses of light passing through. As well as the color LCD 20 is the colorless LCD 26 at its top and bottom with two polarizing filters oriented perpendicular to each other 27 . 29 coated together with the liquid crystal layer 28 in the same way to the formation of transparent areas 42 and dark areas 43 can be controlled.

Die 4 zeigt eine Ansteuerung der LCDs 20 und 26 z.B. mit einem Graphikcontroller (nicht gezeigt), durch welche die lichtdurchlässigen Bereiche 40 und 42 sowie die dunklen Bereiche 41 und 43 entlang einer Abstrahlrichtung senkrecht nach oben jeweils deckungsgleich übereinander liegen. Die dargestellten Bereiche 40, 41, 42, 43 stellen dabei nicht einzelne Flüssigkristallzellen dar, sondern Bildbereiche der LCDs 20, 26 in seitlicher Schnittansicht, die sich in verschiedenen Richtungen der Ebene der LCDs 20, 26 über mehrere solcher Zellen erstrecken können.The 4 shows a control of the LCDs 20 and 26 eg with a graphics controller (not shown) through which the translucent areas 40 and 42 as well as the dark areas 41 and 43 lie congruently one above the other along a radiation direction vertically upwards. The areas shown 40 . 41 . 42 . 43 do not represent individual liquid crystal cells, but image areas of the LCDs 20 . 26 in lateral sectional view extending in different directions of the plane of the LCDs 20 . 26 can extend over several such cells.

Durch die Hintereinanderschaltung dunkel geschalteter einander überdeckender Bereiche 41 und 42 wird das Licht in jedem LCD 26, 20 auf einen vergleichsweise kleinen Bruchteil der eingestrahlten Intensität reduziert. Demgegenüber verlässt das Licht, das in einen durchlässigen Bereich 42 eingestrahlt wurde, das farblose LCD 26 mit einer Polarisation, die bereits an die Orientierung des Polarisationsfilters 24 am Farb-LCD 20 angepasst ist und daher am Farb-LCD 20 nur noch eine vergleichsweise geringe Abschwächung der Intensität in einem Bereich 40 erfährt. Durch Hintereinanderschaltung der LCDs 20, 26 kann ein Kontrastverhältnis von z.B. etwa 1000:1 erreicht werden, wogegen ein einzelnes dieser LCDs 20, 26 jeweils nur ein Kontrastverhältnis von z.B. höchstens 400:1 erreicht.By the series connection of dark switched mutually overlapping areas 41 and 42 will the light in every LCD 26 . 20 reduced to a comparatively small fraction of the irradiated intensity. In contrast, the light leaves that in a well-drained area 42 was irradiated, the colorless LCD 26 with a polarization already attached to the orientation of the polarizing filter 24 on the color LCD 20 is adjusted and therefore on the color LCD 20 only a comparatively small attenuation of the intensity in one area 40 experiences. By connecting the LCDs in series 20 . 26 For example, a contrast ratio of, for example, about 1000: 1 can be achieved, whereas a single one of these LCDs 20 . 26 only a contrast ratio of eg 400: 1 at most achieved.

Zwischen dem farblosen LCD 26 und dem Farb-LCD 20 befindet sich ein Diffusor 25. Er kann z.B. aus einer vergleichsweise dünnen Platte aus Milchglas bestehen oder z.B. aus einer klar durchsichtigen Glasplatte, wobei z.B. deren Unterseite angeätzt ist, um eine leicht streuende Wirkung zu erreichen. Die Aufgabe des Diffusors 25 besteht darin, die im wesentlichen nach oben gerichteten Lichtstrahlen beim Austritt aus dem farblosen LCD 26 zu einem kleinen Teil seitlich in Bereiche benachbarter Flüssigkristallzellen zu streuen, um das Licht an der Eintrittseite des Farb-LCDs 20 mit leicht unterschiedlichen Ausbreitungsrichtungen einzukoppeln. Eine stärkere seitliche Streuung, z.B. über relativ viele Bildpunkte bis in Bereiche benachbarter Bildelemente z.B. anderer Farbe, ist hierbei jedoch nicht gewünscht. Der Diffusor 25 verringert auf diese Weise in lichtdurchlässig geschalteten Bereichen 40 und 42 eine vergleichsweise scharfe Abbildung der Struktur einer ansteuerbaren Matrix von Flüssigkristallzellen des farblosen LCDs 26 auf das Farb-LCD 20, dessen Flüssigkristallzellen ebenfalls in einer regelmäßigen Struktur angeordnet sind. Hierdurch können vorteilhaft unerwünschte optische Erscheinungen, insbesondere Moire-Muster und Interferenzmuster vermieden oder zumindest verringert werden.Between the colorless LCD 26 and the color LCD 20 there is a diffuser 25 , It may, for example, consist of a comparatively thin plate of frosted glass or, for example, of a clear transparent glass plate, for example, the underside of which is etched in order to achieve a slightly scattering effect. The task of the diffuser 25 consists of the substantially upward light rays emerging from the colorless LCD 26 to scatter to a small extent laterally in areas of adjacent liquid crystal cells to the light on the entrance side of the color LCD 20 couple with slightly different directions of propagation. A stronger lateral scattering, eg over relatively many pixels to areas of neighboring pixels, eg of other color, is not desired here. The diffuser 25 reduces in this way in translucently connected areas 40 and 42 a comparatively sharp image of the structure of a controllable matrix of liquid crystal cells of the colorless LCD 26 on the color LCD 20 whose liquid crystal cells are also arranged in a regular structure. As a result, it is advantageously possible to avoid or at least reduce unwanted optical phenomena, in particular moiré patterns and interference patterns.

Eine Ansteuerungseinheit (nicht gezeigt) für die Bilderzeugungseinheit 3 kann beispielsweise einen Graphikprozessor (nicht gezeigt) und einen elektronischen Speicher (nicht gezeigt) umfassen, mit denen Bildinformationen in Bilddaten umgesetzt werden können. Für einen möglichst einfachen und kostengünstigen Aufbau können für beide LCDs 20, 26 eine gemeinsame Ansteuerungseinheit mit z.B. einem gemeinsamen Graphikprozessor und z.B. einem gemeinsamen Bilddatenspeicher vorgesehen sein.A driving unit (not shown) for the image forming unit 3 For example, it may include a graphics processor (not shown) and electronic memory (not shown) with which image information may be converted to image data. For a simple and inexpensive construction can be used for both LCDs 20 . 26 a common drive unit with, for example, a common graphics processor and, for example, a common image data memory may be provided.

Bilddaten, die z.B. im elektronischen Speicher, insbesondere in einem elektronischen Speicherbauelement, gespeichert sind, kann der Graphikprozessor zur Ansteuerung der LCDs 20 und 26 verwenden, um Bereiche 40 und 42 lichtdurchlässig zu schalten. Durch Beleuchtung der LCDs 20 und 26 mittels der Hinterleuchtungseinheit 30 können Bilder erzeugt werden, die sich mit Hilfe einer Abbildungsoptik (nicht gezeigt) und einer spiegelnden durchsichtigen Scheibe (nicht gezeigt) fokussiert in die Sicht eines Betrachters einblenden lassen. Wenn sich angezeigte Bildinhalte im farblosen LCD 26 und im Farb-LCD 20 bei senkrechter Durchleuchtung deckungsgleich überlagern, kann der Graphikprozessor zur Ansteuerung des Farb-LCDs 20 und des farblosen LCDs 26 die gleichen Bilddaten verwenden. Dies ermöglicht eine schnellere Ansteuerung der LCDs 20, 26 und damit vorteilhaft eine schnellere Anzeige von Informationen an einem erfindungsgemäßen Head-up Display.Image data, which are stored, for example, in the electronic memory, in particular in an electronic memory component, can be used by the graphics processor to control the LCDs 20 and 26 use to areas 40 and 42 translucent to switch. By lighting the LCDs 20 and 26 by means of the backlight unit 30 For example, images can be created that fade into the view of a viewer using imaging optics (not shown) and a specular transparent disc (not shown). When displayed image content is in the colorless LCD 26 and in the color LCD 20 superimposed congruent at normal fluoroscopy, the graphics processor for Control of the color LCD 20 and the colorless LCD 26 use the same image data. This allows a faster control of the LCDs 20 . 26 and thus advantageously a faster display of information on a head-up display according to the invention.

Die 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bilderzeugungseinheit 3 für ein erfindungsgemäßes Head-up Display (nicht gezeigt). Das Farb-LCD 20 ist wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel aus einer Flüssigkristallschicht 23, zwei Polarisationsfiltern 22 und 24 sowie einer Farbfiltermatrix 21 aufgebaut. Das Farb-LCD 20 ist von einer Ansteuereinheit (nicht gezeigt) derart ansteuerbar, dass unterschiedliche transparente Bereiche 40 und dunkle Bereiche 41 daran ausgebildet werden können. Eine Hinterleuchtungseinheit 30 dient als Lichtquelle, mit deren Licht Bilder des Farb-LCDs 20, die sich aus transparenten Bereichen 40 und dunklen 41 zusammensetzen, abgebildet werden können.The 5 shows a second embodiment of an image forming unit 3 for a head-up display (not shown) according to the invention. The color LCD 20 is like in the previous embodiment of a liquid crystal layer 23 , two polarizing filters 22 and 24 and a color filter matrix 21 built up. The color LCD 20 is controlled by a drive unit (not shown) such that different transparent areas 40 and dark areas 41 can be trained on it. A backlight unit 30 serves as a light source, with their light images of the color LCD 20 made up of transparent areas 40 and dark ones 41 put together, can be mapped.

Um einen verbesserten Helligkeitskontrast zu erreichen, ist an der Bilderzeugungseinheit 3 zwischen dem Farb-LCD 20 und der Hinterleuchtungseinheit 30 ein farbloses LCD 26 angeordnet. Zur Vermeidung unerwünschter optischer Artefakte liegt zwischen dem Farb-LCD 20 und dem farblosen LCD 26 wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Diffusor 25.To achieve improved brightness contrast is at the image forming unit 3 between the color LCD 20 and the backlight unit 30 a colorless LCD 26 arranged. To avoid unwanted optical artifacts lies between the color LCD 20 and the colorless LCD 26 as in the previous embodiment, a diffuser 25 ,

Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel ist das farblose LCD 26 der Bilderzeugungseinheit 3 in 5 nur an dessen Lichteintrittsfläche an seiner Unterseite mit einem Polarisationsfilter 29 beschichtet. Denn zur Vorgabe einer Polarisationsrichtung des in das Farb-LCD 20 eintretenden Lichts reicht der Polarisationsfilter 24 am Farb-LCD 20 bereits aus. Daher bietet eine solche Ausführung den Vorteil, dass Lichtverluste durch Absorption in den Schichten der Bilderzeugungseinheit und durch Reflexionen an Grenzflächen zwischen den Schichten weiter verringert bzw. vermieden werden können. Zudem lassen sich hierdurch farblose LCDs 26 für erfindungsgemäße Head-up Displays vereinfacht und kostengünstiger herstellen.Notwithstanding the first embodiment, the colorless LCD 26 the image forming unit 3 in 5 only at the light entry surface on its underside with a polarizing filter 29 coated. Because to the specification of a polarization direction of the color LCD 20 entering light reaches the polarizing filter 24 on the color LCD 20 already off. Therefore, such a design offers the advantage that light losses can be further reduced or avoided by absorption in the layers of the image-forming unit and by reflections at interfaces between the layers. In addition, this can be colorless LCDs 26 for head-up displays according to the invention simplified and cheaper to produce.

Ein weiterer Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten ist an überstehenden Teilen des Diffusor 25, des farblosen LCD 26 sowie der Hinterleuchtungsseinheit 30 erkennbar, die eine größere Fläche aufweisen als das Farb-LCD 20. Hierdurch kann das Farb-LCD 20 durch die vorgeschalteten Komponenten 30, 26, 25 in allen Bereichen, insbesondere auch den Randbereichen, der Anzeigefläche gleichmäßiger ausgeleuchtet werden.Another difference of the second embodiment from the first is on protruding parts of the diffuser 25 , the colorless LCD 26 and the backlight unit 30 recognizable, which have a larger area than the color LCD 20 , This allows the color LCD 20 through the upstream components 30 . 26 . 25 in all areas, especially the edge areas, the display area are illuminated more evenly.

Weitere Vorteile ergeben sich in Verbindung mit einer Ansteuereinheit (nicht gezeigt). Diese kann beispielsweise für eine Ansteuerung der LCDs in einer Weise ausgebildet sein, dass Bildelemente im farblosen LCD 26 nicht nur in gleicher Größe wie im Farb-LCD 20 sondern diesem gegenüber vergrößert bzw. verkleinert dargestellt werden. Durch eine vergrößerte Darstellung eines Bildelements am farblosen LCD 26 lässt sich bewirken, dass mehr Licht der Hinterleuchtungseinrichtung 30 zur Ausleuchtung lichtdurchlässiger Bereiche 40 eines Bildelements am Farb-LCD zur Verfügung steht, wodurch ein Bildelement heller erscheinen kann. Entsprechend kann die Helligkeit eines Bildelements durch eine verkleinerte Darstellung am farblosen LCD 26 erreicht werden.Further advantages result in connection with a drive unit (not shown). This can for example be designed for driving the LCDs in such a way that picture elements in the colorless LCD 26 not just the same size as the color LCD 20 but are shown enlarged or reduced compared to this. Through an enlarged view of a picture element on the colorless LCD 26 can cause more light of the backlight device 30 for illuminating translucent areas 40 a picture element on the color LCD is available, whereby a picture element may appear brighter. Accordingly, the brightness of a picture element can be reduced by displaying it on the colorless LCD 26 be achieved.

Zum einen bietet eine solche Ausführung den Vorteil, dass einzelne Bildelemente, z.B. für eine Warnmeldung, gezielt heller hervorgehoben angezeigt werden können, während z.B. weniger sicherheitsrelevante Informationen durch eine abgeschwächte Helligkeit weniger auffällig darstellbar sind. Zum anderen bietet eine solche Ansteuerung den Vorteil, dass eine Anpassung der Anzeige an die Helligkeit in unterschiedlichen Umgebungen zumindest teilweise über die Ansteuerung des farblosen LCDs 26 stattfinden kann. Dies ist insbesondere dann willkommen, wenn durch eine Änderung der Helligkeit der Hinterleuchtungseinheit 30 sich deren Wirkungsgrad erheblich verschlechtern kann.On the one hand, such an embodiment offers the advantage that individual picture elements, eg for a warning message, can be displayed in a clearly highlighted manner, while, for example, less safety-relevant information can be displayed less conspicuously by a weakened brightness. On the other hand, such a control has the advantage that an adaptation of the display to the brightness in different environments at least partially via the control of colorless LCDs 26 can take place. This is particularly welcome if by changing the brightness of the backlight unit 30 their efficiency can deteriorate significantly.

Eine vergrößerte Darstellung von Bildinhalten am farblosen LCD 26 kann außerdem, insbesondere in Verbindung mit dem Diffusor 25, die Sichtbarkeit angezeigter Informationen aus einem größeren Bereich von Blickwinkeln erhöhen. In 5 markieren Linien A und B Lichtstrahlen, die nach Durchlaufen der lichtdurchlässigen Bereiche 40 und 42 senkrecht zur Anzeigefläche der Bilderzeugungseinheit 3 abgestrahlt werden. Dabei entspricht die Linie A einem Lichtstrahl, der aus einem mittleren Bereich eines Bildelements abgestrahlt wird, während die Linien B an den Rändern des lichtdurchlässigen Bereichs 40 liegen. Die Fokussierung der Abbildungsoptik des Head-up Displays (nicht gezeigt) ist vorzugsweise auf eine z.B. in einer Ebene zur Linie A liegende Blickrichtung abgestimmt.An enlarged view of image content on the colorless LCD 26 can also, especially in conjunction with the diffuser 25 to increase the visibility of displayed information from a wider range of angles. In 5 Mark lines A and B light rays passing through the translucent areas 40 and 42 perpendicular to the display surface of the image forming unit 3 be radiated. Here, the line A corresponds to a light beam emitted from a central area of a picture element, while the lines B at the edges of the light transmitting area 40 lie. The focusing of the imaging optics of the head-up display (not shown) is preferably matched to a viewing direction lying, for example, in a plane to line A.

Demgegenüber zeigt eine Linie C, dass eine vergrößerte Darstellung eines Bildelements im Bereich 42 des farblosen LCDs 26 eine Abstrahlung abbildenden Lichts in einer Richtung ermöglicht, die bei Begrenzung des lichtdurchlässigen Bereichs 42 an den Linien B keine Lichtabstrahlung erlaubt. Der Winkel zwischen den Linien A und C entspricht einem Parallaxewinkel, unter welchem ein Bildelement bei direkter Ansicht der Bilderzeugungseinheit 3 gerade noch teilweise sichtbar ist. Die Schichtdicke des Diffusors 25 beeinflusst den Parallaxewinkel, weil er den Abstand bildbegrenzender Kanten der beiden LCDs 20, 26 mitbestimmt.In contrast, a line C shows that an enlarged representation of a picture element in the area 42 of the colorless LCD 26 allows emission of light in one direction, while limiting the translucent area 42 on the lines B no light emission allowed. The angle between the lines A and C corresponds to a parallax angle, below which a picture element is viewed directly from the image forming unit 3 just partially visible. The layer thickness of the diffuser 25 affects the parallax angle, because it is the distance between image-limiting edges of the two LCDs 20 . 26 influenced.

Die 6 zeigt nur zwei übereinander angeordnete LCDs 20 und 26 einer Bildgebungseinheit einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Head-up Displays (nicht gezeigt). Übereinstimmende Elemente der 5 und 6 tragen wie bereits zuvor die gleichen Bezugszeichen. The 6 shows only two superimposed LCDs 20 and 26 an imaging unit of a further embodiment of a head-up display according to the invention (not shown). Matching elements of the 5 and 6 carry as before the same reference numerals.

In 6 zeigt das obere LCD 20 in einem lichtdurchlässigen Bereich 40 als Bild den Großbuchstaben „A“ an. Die Anzeigebereiche 41 sind lichtundurchlässig und erscheinen in einer Anzeige (nicht gezeigt) dunkel. Wenn das LCD 26 lediglich zur Erhöhung des Kontrasts einer Anzeige eingesetzt wird, genügt es, am LCD 26 nur den Anzeigebereich 42a lichtdurchlässig zu schalten. Der Anzeigebereich 42a kann dabei im Wesentlichen durch Parallelprojektion aus dem Anzeigebereich 40 des LCD 20 in Richtung einer Linie B hervorgehen. Dazu kann eine Ansteuerungseinheit (nicht gezeigt) zum Beispiel die gleichen Bilddaten aus einem Bilddatenspeicher (nicht gezeigt) zur Ansteuerung beider LCDs 20 und 26 verwenden.In 6 shows the upper LCD 20 in a translucent area 40 as an image the uppercase letter "A". The display areas 41 are opaque and appear dark in a display (not shown). If the LCD 26 is only used to increase the contrast of a display, it is sufficient on the LCD 26 only the display area 42a translucent to switch. The display area 42a can essentially by parallel projection from the display area 40 of the LCD 20 in the direction of a line B emerge. For this purpose, a drive unit (not shown) may, for example, the same image data from an image data memory (not shown) for driving both LCDs 20 and 26 use.

Um den angezeigten Buchstaben auch noch unter einer Parallaxe α, also einem Winkel zwischen der Linie B und einer Linie C eingeschlossen ist, gut erkennbar darzustellen, kann die Ansteuerungseinheit den Bereich 42a um einen Bereich 42b vergrößern. Dadurch lässt sich der lichtdurchlässige Anzeigebereich 42a in verschiedene Richtungen der Anzeigeebene des LCD 26 um einen Rand 42b der Breite b erweitern.In order to present the displayed letter even under a parallax α, ie an angle between the line B and a line C, clearly recognizable, the driving unit can display the area 42a around an area 42b enlarge. This allows the translucent display area 42a in different directions of the display level of the LCD 26 around a border 42b expand the width b.

Die 7 zeigt einen Querschnitt einer Bilderzeugungseinheit 3 einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Head-up Displays (nicht gezeigt) mit zwei LCDs 20 und 26 und mit einer Hinterleuchtungseinheit 30. Dabei ist das LCD 20 in einer Weise angesteuert, dass in verschiedenen Anzeigebereichen 50, 51 und 52 eine unterschiedliche Anzahl von Bildpunkten (nicht gezeigt) des LCDs 20 lichtdurchlässig geschaltet sind. So können in den Bereichen 50 alle Bildpunkte lichtundurchlässig geschaltet sein, damit in der Anzeige ein Hintergrund sichtbar bleibt. Im Bereich 52 können z.B. alle Bildpunkte angesteuert sein, um z.B. einen weißen Pfeil darzustellen.The 7 shows a cross section of an image forming unit 3 a further embodiment of a head-up display (not shown) according to the invention with two LCDs 20 and 26 and with a backlight unit 30 , Here is the LCD 20 controlled in such a way that in different display areas 50 . 51 and 52 a different number of pixels (not shown) of the LCD 20 are switched translucent. So can in the fields 50 all pixels must be opaque so that a background remains visible in the display. In the area 52 For example, all the pixels can be activated, for example to represent a white arrow.

In einer Umgebung mit starken und scharfen Helligkeitskontrasten lassen sich Anzeigen mit ähnlich scharfen Helligkeitskontrasten zumindest zeitweise nur schwer von Objekten im Sichtfeld z.B. hinter einer Windschutzscheibe unterscheiden. Eine Möglichkeit, demgegenüber Bildelemente einer Anzeige besser unterscheidbar darzustellen, besteht darin, einen Umriss eines Bildelements durch einen Randbereich mit einem Helligkeitsverlauf, z.B. von hell nach dunkel am Übergang von einem Bildelement zu einem Hintergrund, kenntlich zu machen. Dabei ist es jedoch erwünscht, dass ein Bildelement durch eine Darstellungsoption nicht zu sehr, insbesondere hinsichtlich seiner Größe, verändert wird. Daher sollte der Randbereich eine vorgegebene Breite nicht überschreiten. Allerdings begrenzt die Auflösung eines LCDs wiederum die Möglichkeit, über eine geringe Breite einen Helligkeitsverlauf erkennbar darzustellen. Wenn sich beispielsweise die in 7 gezeigten Anzeigebereiche 51 nur über z.B. 3 bis 4 Reihen von ansteuerbaren Bildpunkten (nicht gezeigt) erstrecken, kann ein Helligkeitsverlauf durch Abnahme von lichtdurchlässigen Bildpunkten bei Annäherung an die Bereiche 50 eine Erkennbarkeit eines durch den Bereich 52 dargestellten Bildelements beeinträchtigen.In an environment with strong and sharp brightness contrasts, displays with similarly sharp brightness contrasts are difficult to distinguish, at least at times, from objects in the field of view, eg behind a windshield. One possibility, on the other hand, to render picture elements of an advertisement more distinguishable is to make an outline of a picture element recognizable by a border area with a brightness progression, eg from light to dark at the transition from a picture element to a background. However, it is desirable that a picture element is not changed too much by a display option, in particular with respect to its size. Therefore, the border area should not exceed a given width. However, the resolution of an LCD again limits the possibility of recognizing a brightness progression over a narrow width. For example, if the in 7 shown display areas 51 extend only over, for example, 3 to 4 rows of controllable pixels (not shown), a brightness curve by decreasing translucent pixels when approaching the areas 50 a recognizability of one through the area 52 affect displayed picture element.

Die 7 zeigt, dass mit der Bilderzeugungseinheit 3 eines erfindungsgemäßen Head-up Displays (nicht gezeigt) die Möglichkeiten zur Darstellung von Helligkeitsverläufen erweiterbar sind. Dazu kann eine Ansteuerungseinheit (nicht gezeigt) derart ausgebildet sein, dass eine Ansteuerung des LCDs 26 in der Weise erfolgt, dass Bereiche 55, 56 und 57 mit unterschiedlicher Dichte von lichtdurchlässig geschalteten Bildpunkten zur Überlappung von zwei oder mehr verschieden hellen Bereichen 50, 51, 52 des LCD 20 angeordnet sind. Beispielsweise können in 7 in den Bereichen 55 keine Bildpunkte und im Bereich 57 alle Bildpunkte lichtdurchlässig geschaltet sein, während im Bereich 56 zwei von drei Bildpunkten lichtdurchlässig geschaltet sind. Durch überlappende Anordnung von Bereichen 50, 51, 52 des LCDs 20 und Bereichen 55, 56, 57 des LCDs 26 ergeben sich fünf verschiedene Überlappungsbereiche J, K, L, M, N in denen die Helligkeit z.B. vom Bereich J ausgehend stufenweise bis zu einer durch Resthelligkeit begrenzten Dunkelheit im Bereich N abnehmen kann.The 7 shows that with the imaging unit 3 a head-up display (not shown) of the invention, the possibilities for displaying brightness gradients are expandable. For this purpose, a drive unit (not shown) may be designed such that a control of the LCD 26 done in the way that areas 55 . 56 and 57 with different density of translucently connected pixels for overlapping two or more different bright areas 50 . 51 . 52 of the LCD 20 are arranged. For example, in 7 in the fields of 55 no pixels and in the area 57 all pixels are translucent while in the range 56 two out of three pixels are translucent. By overlapping arrangement of areas 50 . 51 . 52 of the LCD 20 and areas 55 . 56 . 57 of the LCD 26 result in five different overlapping areas J, K, L, M, N in which the brightness, for example, starting from the area J gradually decrease to a limited by residual brightness darkness in the area N.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10135166 A1 [0004]
DE 102007045560 A1 [0004]

Claims

Head-Up Display ( 2 ), in particular for motor vehicles, comprising a drive unit and an image generation unit ( 3 ), wherein the image-forming unit ( 3 ) a backlight unit ( 30 ) and a first liquid crystal display unit ( 20 ), which are actuated by the drive unit for generating visible images and by the light from the backlight unit (FIG. 30 ), characterized in that between the first liquid crystal display unit ( 20 ) and the backlight unit ( 30 ) a second liquid crystal display unit (FIG. 26 ), and that the second liquid crystal display unit (FIG. 26 ) is formed such that by the second liquid crystal display unit ( 26 ) illumination with light of the backlight unit ( 30 ) at surface areas ( 41 ) of the first liquid crystal display ( 20 ), which are switched opaque for image formation, is substantially preventable.

Head-Up Display ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the head-up display ( 2 ) comprises a drive unit with which the second liquid crystal display unit ( 26 ) is controllable such that areas ( 41 ) of the first liquid crystal display unit ( 20 ), which are switched opaque for image formation, from the backlight unit ( 30 ) are not lit or only to a small extent.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a drive unit of the head-up display ( 2 ) driving both the first ( 20 ) as well as the second liquid crystal display unit ( 26 ) serves.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the head-up display ( 2 ) is adapted to form contours of pixels in the first liquid crystal display unit ( 20 ) are displayed in the second liquid crystal display unit ( 26 ) to represent an edge area with a predetermined width expanded.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the head-up display ( 2 ) is adapted to image elements in the first liquid crystal display unit ( 20 ) are displayed in the second liquid crystal display unit ( 26 ) enlarged.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the head-up display ( 2 ) is adapted to the first and / or the second liquid crystal display unit ( 20 . 26 ) in such a way that a contour of a picture element having a border area which has a brightness progression between the picture element and a background over a predetermined width is displayed.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the display surfaces of the first ( 20 ) and the second liquid crystal display unit ( 26 ) are arranged parallel to each other.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in each case the photosensitive sides of the first ( 20 ) and the second liquid crystal display unit ( 26 ) face each other.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the first ( 20 ) and the second liquid crystal display unit ( 26 ) a translucent diffuser element ( 25 ) is arranged.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 20 ) and / or the second liquid crystal display unit ( 26 ) has only one polarization filter for incoming and / or outgoing light.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the diffuser ( 25 ) has a larger transmittable area than the first liquid crystal display unit (FIG. 20 ) having.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second liquid crystal display unit ( 26 ) has a larger display area than the first liquid crystal display unit (FIG. 20 ) and / or as the transmittable surface of the diffuser ( 25 ) having.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the resolution of the second liquid crystal display unit ( 26 ) of the resolution of the first liquid crystal display unit ( 20 ) is different.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit is designed to control the first ( 20 ) and the second liquid crystal display unit ( 26 ) to use an image data memory.

Head-Up Display ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit is designed to control the first ( 20 ) and the second Liquid crystal display unit ( 26 ) at least partially to use the same data of an image data memory.