WO2022188906A1

WO2022188906A1 - Display device

Info

Publication number: WO2022188906A1
Application number: PCT/DE2021/200249
Authority: WO
Inventors: Ulrich Kolloch
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Aumovio Germany GmbH
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-09-15
Anticipated expiration: 2023-09-11
Also published as: DE112021007243A5

Abstract

The present invention relates to a display device (1) comprising an imaging unit (10) having a display element (11) for displaying an image, and an optical unit (14) for projecting the image onto a projection surface. A flat sensor element (12) for capturing irradiated energy is arranged behind a mirror (21, 22) of the optical unit (14).

Description

Beschreibung description

Anzeigevorrichtung display device

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einer bildgebenden Einheit mit einem Anzeigeelement zum Anzeigen eines Bildes und einer Optikeinheit zum Projizieren des Bildes auf eine Projektionsfläche. The present invention relates to a display device with an imaging unit with a display element for displaying an image and an optical unit for projecting the image onto a projection surface.

Derartige Anzeigevorrichtungen können beispielsweise für ein Head-Up-Display für ein Fortbewegungsmittel verwendet werden. Unter einem Head-Up-Display, auch als HUD bezeichnet, wird ein Anzeigesystem verstanden, bei dem der Betrachter seine Blickrichtung beibehalten kann, da die darzustellenden Inhalte in sein Sichtfeld eingeblendet werden. Während derartige Systeme aufgrund ihrer Komplexität und Kosten ursprünglich vorwiegend im Bereich der Luftfahrt Verwendung fanden, werden sie inzwischen auch im Automobilbereich in Großserie verbaut. Such display devices can be used, for example, for a head-up display for a means of transportation. A head-up display, also referred to as a HUD, is understood to mean a display system in which the viewer can maintain his line of sight, since the content to be displayed is displayed in his field of vision. While such systems were originally used mainly in the aviation sector due to their complexity and costs, they are now also being installed in large series in the automotive sector.

Head-Up-Displays umfassen im Allgemeinen eine bildgebende Einheit oder PGU (Picture Generating Unit), eine Optikeinheit und eine Spiegeleinheit. Die bildgebende Einheit erzeugt das Bild und nutzt dazu zumindest ein Anzeigeelement. Die Optikeinheit leitet das Bild auf die Spiegeleinheit. Die Spiegeleinheit ist eine teilweise spiegelnde, lichtdurchlässige Scheibe. Der Betrachter sieht also die von der bildgebenden Einheit dargestellten Inhalte als virtuelles Bild und gleichzeitig die reale Welt hinter der Scheibe. Als Spiegeleinheit dient im Automobilbereich oftmals die Windschutzscheibe, deren gekrümmte Form bei der Darstellung berücksichtigt werden muss. Durch das Zusammenwirken von Optikeinheit und Spiegeleinheit ist das virtuelle Bild eine vergrößerte Darstellung des von der bildgebenden Einheit erzeugten Bildes. Die bildgebende Einheit und die Optikeinheit werden in der Regel durch ein Gehäuse mit einer transparenten Abdeckung gegen die Umgebung abgegrenzt. Head-up displays generally include an imaging unit or PGU (Picture Generating Unit), an optics unit, and a mirror unit. The imaging unit generates the image and uses at least one display element for this purpose. The optics unit directs the image to the mirror unit. The mirror unit is a partially reflective, translucent disc. The viewer thus sees the content displayed by the imaging unit as a virtual image and at the same time the real world behind the pane. In the automotive sector, the windshield is often used as a mirror unit, and its curved shape must be taken into account in the display. Due to the interaction of the optics unit and the mirror unit, the virtual image is an enlarged representation of the image generated by the imaging unit. The imaging unit and the optics unit are generally separated from the environment by a housing with a transparent cover.

Eine wichtige Aufgabenstellung bei Head-Up-Displays ist es, eine thermische Überlastung der Bildquelle, häufig ein TFT Display (TFT: Thin Film Transistor; Dünnschichttransistor) zu verhindern. Diese Wärmebelastung tritt insbesondere infolge von Sonneneinstrahlung auf das Display auf. Diese Einstrahlung findet über die innenliegenden Spiegel der Optikeinheit statt. Zum Schutz des Displays werden häufig aufwändige und kostenintensive Schutzmaßnahmen getroffen, z.B. die Verwendung von Polarisationsfolien, der Einsatz von beschichteten optischen Elementen, etc. Eine direkte Temperaturmessung im kritischen Bereich, d.h. direkt auf dem Display, ist nicht möglich. Eine Messung in benachbarten Bereichen ist hingegen häufig zu ungenau oder zu träge, sodass ein Restrisiko einer Schädigung bestehen bleibt. An important task with head-up displays is to prevent thermal overloading of the image source, often a TFT display (TFT: Thin Film Transistor; thin film transistor). This heat load occurs in particular as a result of solar radiation on the display. This irradiation takes place via the internal mirrors of the optics unit. Complex and cost-intensive protective measures are often taken to protect the display, eg the use of polarization films, the use of coated optical ones elements, etc. A direct temperature measurement in the critical area, ie directly on the display, is not possible. A measurement in neighboring areas, on the other hand, is often too imprecise or too sluggish, so that a residual risk of damage remains.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die auf kostengünstige Weise Schutz vor einer thermischen Belastung durch einfallendes Sonnenlicht bietet. It is an object of the present invention to provide a display device which provides protection against thermal stress from incident sunlight in a cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a display device having the features of claim 1. Preferred developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist eine Anzeigevorrichtung auf: According to one aspect of the invention, a display device comprises:

- eine bildgebende Einheit mit einem Anzeigeelement zum Anzeigen eines Bildes;- an imaging unit with a display element for displaying an image;

- eine Optikeinheit zum Projizieren des Bildes auf eine Projektionsfläche; und- An optical unit for projecting the image onto a projection surface; and

- ein hinter einem Spiegel der Optikeinheit angeordnetes flächiges Sensorelement zum Erfassen einer Energieeinstrahlung. - A flat sensor element arranged behind a mirror of the optics unit for detecting an incident energy.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist hinter einem Spiegel der Optikeinheit ein flächiges Sensorelement angeordnet. Mit diesem flächigen Sensorelement kann eine Energieeinstrahlung erfasst werden. Da Sonneneinstrahlung als hauptsächliche Ursache einer Wärmebelastung immer über die innenliegenden Spiegel stattfindet, kann eine teilweise Lichtdurchlässigkeit eines Spiegels genutzt werden, um die Energieeinstrahlung zu erfassen. Ein Problem hierbei ist allerdings, dass teilweise nur eine partielle Bestrahlung vorliegt, die dennoch zu einer Schädigung der Bildquelle führen kann. Damit eine solche partielle Bestrahlung sicher erkannt wird, ist das Sensorelement flächig ausgestaltet und detektiert die Energieeinstrahlung vorzugsweise über die gesamte Fläche, über die die Sonneneinstrahlung zum Anzeigeelement gelangen kann. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine zuverlässige Erkennung der thermischen Belastung des Displays möglich, sodass eine thermische Überlast und eine damit einhergehende Schädigung des Displays durch geeignete Gegenmaßnahmen sicher vermieden werden kann. Dies erlaubt eine Reduzierung oder Vereinfachung der erforderlichen Schutzmaßnahmen. In the solution according to the invention, a flat sensor element is arranged behind a mirror of the optics unit. Energy irradiation can be detected with this flat sensor element. Since solar radiation, as the main cause of thermal stress, always takes place via the internal mirror, the partial transparency of a mirror can be used to record the energy radiation. One problem here, however, is that in some cases there is only partial irradiation, which can nevertheless lead to damage to the image source. So that such a partial irradiation is reliably detected, the sensor element is of two-dimensional design and preferably detects the energy irradiation over the entire surface over which the solar irradiation can reach the display element. The solution according to the invention enables reliable detection of the thermal load on the display, so that a thermal overload and damage to the display associated therewith can be reliably avoided by suitable countermeasures. This allows a reduction or simplification of the protective measures required.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das flächige Sensorelement eingerichtet, einen Ultraviolett-Anteil oder einen Infrarot-Anteil einer Lichteinstrahlung zu erfassen. Die Spiegel der Optikeinheit sind im Wesentlichen dazu ausgelegt, sichtbares Licht vom Anzeigeelement auf die Projektionsfläche zu reflektieren. Daher kann eine Durchlässigkeit zumindest eines der Spiegel für Licht im UV-Bereich oder im IR-Bereich ausgenutzt werden, um das einfallende Licht quantitativ zu erfassen. According to one aspect of the invention, the planar sensor element is set up to admit an ultraviolet portion or an infrared portion of a light irradiation capture. The mirrors of the optics unit are essentially designed to reflect visible light from the display element onto the projection surface. Therefore, a permeability of at least one of the mirrors for light in the UV range or in the IR range can be used to quantitatively record the incident light.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das flächige Sensorelement ein flächiger Lichtsensor. Der flächige Lichtsensor kann beispielsweise ein großflächiger Matrixsensor sein. Da es bei der Erfassung der Energieeinstrahlung allerdings nicht unbedingt auf eine ortsaufgelöste Erfassung der Energieeinstrahlung ankommt, kann der flächige Lichtsensor auch durch eine Kombination eines Diffusors und einer oder mehrerer Photodioden realisiert werden. Ein solcher flächiger Lichtsensor 120 wird beispielsweise beschrieben in Y. Kitazono et al. : „Proposal of optical sensor with large area using frosted glass for universal remote Controller“, Procedia Social and Behavioral Sciences, Vol. 2 (2010), S. 179-185. According to one aspect of the invention, the flat sensor element is a flat light sensor. The planar light sensor can be a large-area matrix sensor, for example. However, since the detection of the energy irradiation does not necessarily depend on a spatially resolved detection of the energy irradiation, the planar light sensor can also be implemented by a combination of a diffuser and one or more photodiodes. Such a flat light sensor 120 is described, for example, in Y. Kitazono et al. : "Proposal of optical sensor with large area using frosted glass for universal remote controller", Procedia Social and Behavioral Sciences, Vol. 2 (2010), pp. 179-185.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das flächige Sensorelement ein Thermosensor, der auf einem wärmeabsorbierenden, wärmeleitenden Flächenelement angeordnet ist. Durch die Verwendung eines solchen Flächenelements führt selbst eine nur teilweise Bestrahlung zu einer detektierbaren Erwärmung. Eine gute Wärmeleitung sorgt dabei dafür, dass sich die eingekoppelte Wärme rasch über das Flächenelement verteilt, sodass der Wärmeeintrag schon nach kurzer Zeit vom Thermosensor registriert werden kann. According to one aspect of the invention, the flat sensor element is a thermal sensor which is arranged on a heat-absorbing, heat-conductive flat element. By using such a surface element, even only partial irradiation leads to detectable heating. Good heat conduction ensures that the coupled heat is distributed quickly over the surface element, so that the heat input can be registered by the thermal sensor after a short time.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das wärmeabsorbierende, wärmeleitende Flächenelement eine geschwärzte Oberfläche auf. Durch die Schwärzung der Oberfläche, z.B. mittels eines Farbauftrags oder einer Beschichtung, wird eine verbesserte Wärmeabsorption erreicht. According to one aspect of the invention, the heat-absorbing, heat-conducting planar element has a blackened surface. Improved heat absorption is achieved by blackening the surface, e.g. by applying paint or a coating.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Anzeigevorrichtung eine Steuerungseinheit auf, die eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine erfasste Energieeinstrahlung das Anzeigeelement zu dimmen oder eine Abschottung vor Lichteinfall zu bewirken. Sowohl das Dimmen des Anzeigeelements als auch eine Abschottung vor Lichteinfall sind geeignete Maßnahmen, um der thermischen Belastung des Anzeigeelements entgegenzusteuern. Die Abschottung vor Lichteinfall kann beispielsweise mittels einer Winkeländerung eines der Spiegel oder mittels einer geeigneten Einstellung einer Lamellenabdeckung erzielt werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Steuerungseinheit eingerichtet, zum Dimmen des Anzeigeelements eine Hinterleuchtung des Anzeigeelements zu steuern. Hinterleuchtungen bzw. Hintergrundbeleuchtungen werden insbesondere bei Flüssigkristallanzeigen genutzt, um den Eindruck eines selbstleuchtenden Bildes zu erzeugen. Hinterleuchtungen produzieren allerdings ihrerseits Wärme. Durch eine Reduzierung der Lichtstärke der Hinterleuchtung des Anzeigeelements kann daher auf einfache Weise der Wärmeeintrag reduziert werden. According to one aspect of the invention, the display device has a control unit which is set up to dim the display element in response to detected energy irradiation or to block off the incidence of light. Both dimming the display element and shielding it from the incidence of light are suitable measures to counteract the thermal stress on the display element. The shielding against incident light can be achieved, for example, by changing the angle of one of the mirrors or by suitably adjusting a lamella cover. According to one aspect of the invention, the control unit is set up to control backlighting of the display element in order to dim the display element. Backlighting or backlighting is used in particular in liquid crystal displays in order to create the impression of a self-illuminating image. However, backlighting itself produces heat. The heat input can therefore be reduced in a simple manner by reducing the light intensity of the backlighting of the display element.

Vorzugsweise wird eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einem Head-Up-Display für ein Fortbewegungsmittel verwendet, z.B. einem Head-Up-Display für ein Kraftfahrzeug. Ebenso kann eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einem Projektor genutzt werden. A display device according to the invention is preferably used in a head-up display for a means of transportation, e.g. a head-up display for a motor vehicle. A display device according to the invention can also be used in a projector.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich. Further features of the present invention will become apparent from the following description and the appended claims in conjunction with the figures.

Figurenübersicht figure overview

Fig. 1 zeigt schematisch ein Head-Up-Display gemäß dem Stand derFig. 1 shows schematically a head-up display according to the prior art

Technik für ein Kraftfahrzeug; Technology for a motor vehicle;

Fig. 2 zeigt schematisch ein Head-Up-Display mit einer erfindungsgemäßen2 schematically shows a head-up display with an inventive

Anzeigevorrichtung; display device;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer ersten Ausführungsform eines flächigen Sensorelements zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; 3 shows an enlarged view of a first embodiment of a planar sensor element for use in a display device according to the invention;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines flächigen Sensorelements zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; und 4 shows an enlarged view of a second embodiment of a planar sensor element for use in a display device according to the invention; and

Fig. 5 zeigt schematisch ein Fortbewegungsmittel mit einem Fig. 5 shows schematically a means of locomotion with a

Head-Up-Display, das eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung nutzt. Figurenbeschreibung Head-up display using a display device according to the invention. character description

Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Gleiche Bezugszeichen werden in den Figuren für gleiche oder gleichwirkende Elemente verwendet und nicht notwendigerweise zu jeder Figur erneut beschrieben. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist. For a better understanding of the principles of the present invention, embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures. The same reference symbols are used in the figures for the same or equivalent elements and are not necessarily described again for each figure. It goes without saying that the invention is not limited to the illustrated embodiments and that the features described can also be combined or modified without going beyond the protective scope of the invention as defined in the appended claims.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Flead-Up-Displays gemäß dem Stand der Technik für ein Kraftfahrzeug. Das Flead-Up-Display weist eine Anzeigevorrichtung 1 mit einer bildgebenden Einheit 10 und einer Optikeinheit 14 auf. Von einem Anzeigeelement 11 geht ein Strahlenbündel SB1 aus, welches von einem Faltspiegel 21 auf einen gekrümmten Spiegel 22 reflektiert wird, der es in Richtung einer Spiegeleinheit 2 reflektiert. Die Spiegeleinheit 2 ist hier als Windschutzscheibe 20 des Kraftfahrzeugs dargestellt. Von dort gelangt das Strahlenbündel SB2 in Richtung eines Auges eines Betrachters 3. 1 shows a schematic diagram of a prior art Flead-Up display for a motor vehicle. The flat-up display has a display device 1 with an imaging unit 10 and an optical unit 14 . A beam of rays SB1 emanates from a display element 11 and is reflected by a folding mirror 21 onto a curved mirror 22 which reflects it in the direction of a mirror unit 2 . The mirror unit 2 is shown here as a windshield 20 of the motor vehicle. From there, the bundle of rays SB2 arrives in the direction of an eye of an observer 3.

Der Betrachter 3 sieht ein virtuelles Bild VB, welches sich außerhalb des Kraftfahrzeugs oberhalb der Motorhaube oder sogar vor dem Kraftfahrzeug befindet. Durch das Zusammenwirken von Optikeinheit 14 und Spiegeleinheit 2 ist das virtuelle Bild VB eine vergrößerte Darstellung des vom Anzeigeelement 11 angezeigten Bildes. Hier sind symbolisch eine Geschwindigkeitsbegrenzung, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Navigationsanweisungen dargestellt. So lange sich das Auge des Betrachters 3 innerhalb einer durch ein Rechteck angedeuteten Eyebox 4 befindet, sind alle Elemente des virtuellen Bildes VB für den Betrachter 3 sichtbar. Befindet sich das Auge des Betrachters 3 außerhalb der Eyebox 4, so ist das virtuelle Bild VB für den Betrachter 3 nur noch teilweise oder gar nicht sichtbar. Je größer die Eyebox 4 ist, desto weniger eingeschränkt ist der Betrachter bei der Wahl seiner Sitzposition. The viewer 3 sees a virtual image VB, which is located outside the motor vehicle above the hood or even in front of the motor vehicle. The virtual image VB is an enlarged representation of the image displayed by the display element 11 due to the interaction of the optics unit 14 and the mirror unit 2 . A speed limit, the current vehicle speed and navigation instructions are shown here symbolically. As long as the eye of the viewer 3 is within an eye box 4 indicated by a rectangle, all elements of the virtual image VB are visible to the viewer 3 . If the eye of the viewer 3 is outside of the eyebox 4, then the virtual image VB is only partially visible to the viewer 3 or not at all. The larger the Eyebox 4 is, the less restricted the viewer is when choosing his seating position.

Die Krümmung des gekrümmten Spiegels 22 ist an die Krümmung der Windschutzscheibe 20 angepasst und sorgt dafür, dass die Bildverzeichnung über die gesamte Eyebox 4 stabil ist. Der gekrümmte Spiegel 22 ist mittels einer Lagerung 221 drehbar gelagert. Die dadurch ermöglichte Drehung des gekrümmten Spiegels 22 ermöglicht ein Verschieben der Eyebox 4 und somit eine Anpassung der Position der Eyebox 4 an die Position des Betrachters 3. Der Faltspiegel 21 dient dazu, dass der vom Strahlenbündel SB1 zurückgelegte Weg zwischen Anzeigeelement 11 und gekrümmtem Spiegel 22 lang ist, und gleichzeitig die Optikeinheit 14 dennoch kompakt ausfällt. Die bildgebende Einheit 10 und die Optikeinheit 14 werden durch ein Gehäuse 15 mit einer transparenten Abdeckung 23 gegen die Umgebung abgegrenzt. Die optischen Elemente der Optikeinheit 14 sind somit beispielsweise gegen im Innenraum des Fahrzeugs befindlichen Staub geschützt. Auf der Abdeckung 23 befindet sich weiterhin eine optische Folie bzw. ein Polarisator 24. Er dient im Wesentlichen dazu, den Energieeintrag in das Gerät bzw. auf die Anzeigeeinheit 11 zu minimieren. Der Polarisator 24 kann alternativ auch auf der Oberfläche des Faltspiegels 21 angeordnet sein, dann aber in reflektiver Ausführung. Das Anzeigeelement 11 ist typischerweise polarisiert und die Spiegeleinheit 2 wirkt wie ein Analysator. Der Polarisator 24 lässt nur Licht in der von der Anzeigeeinheit 11 abgegebenen Polarisationsrichtung durch. Der Energieeitrag durch Einstrahlung von außen wird dementsprechend nahezu halbiert. Ein Blendschutz 25 dient dazu, das über die Grenzfläche der Abdeckung 23 reflektierte Licht sicher zu absorbieren, sodass keine Blendung des Betrachters hervorgerufen wird. Außer dem Sonnenlicht SL kann auch das Licht einer anderen Störlichtquelle 5 auf das Anzeigeelement 11 gelangen. In Kombination mit einem Polarisationsfilter kann der Polarisator 24 zusätzlich auch genutzt werden, um einfallendes Sonnenlicht SL zu reduzieren. The curvature of the curved mirror 22 matches the curvature of the windshield 20 and ensures that the image distortion is stable across the entire eyebox 4. The curved mirror 22 is rotatably supported by a bearing 221 . The resulting rotation of the curved Mirror 22 allows the eyebox 4 to be moved and thus the position of the eyebox 4 to be adjusted to the position of the viewer 3. The folding mirror 21 serves to ensure that the path covered by the beam of rays SB1 between the display element 11 and the curved mirror 22 is long, and at the same time the Optical unit 14 still fails compact. The imaging unit 10 and the optics unit 14 are separated from the environment by a housing 15 with a transparent cover 23 . The optical elements of the optical unit 14 are thus protected, for example, against dust located in the interior of the vehicle. An optical film or a polarizer 24 is also located on the cover 23. It essentially serves to minimize the energy input into the device or onto the display unit 11. Alternatively, the polarizer 24 can also be arranged on the surface of the folding mirror 21, but then in a reflective design. The display element 11 is typically polarized and the mirror unit 2 acts as an analyzer. The polarizer 24 only lets through light in the direction of polarization emitted by the display unit 11 . The energy input from external radiation is accordingly almost halved. A glare shield 25 serves to surely absorb the light reflected through the boundary surface of the cover 23 so as not to cause glare to the viewer. In addition to the sunlight SL, the light from another interfering light source 5 can also reach the display element 11 . In combination with a polarization filter, the polarizer 24 can also be used to reduce incident sunlight SL.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Head-Up-Display mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1. Das Head-Up-Display entspricht weitgehend dem Head-Up-Display aus Fig. 1 , allerdings ist hinter einem der Spiegel 21 , 22, in diesem Beispiel hinter dem Faltspiegel 21 , ein flächiges Sensorelement 12 zum Erfassen einer Energieeinstrahlung angeordnet. Das flächige Sensorelement 12 kann insbesondere eingerichtet sein, einen Ultraviolett-Anteil oder einen Infrarot-Anteil einer Lichteinstrahlung zu erfassen. Zudem weist die Anzeigevorrichtung 1 eine Steuerungseinheit 16 auf. Die Steuerungseinheit 16 ist eingerichtet, im Ansprechen auf eine erfasste Energieeinstrahlung das Anzeigeelement 11 zu dimmen oder eine Abschottung vor Lichteinfall zu bewirken. Eine Abschottung wird dabei vorzugsweise durch eine Rotation des gekrümmtem Spiegels 22 um die Achse 221 erzielt. Alternativ kann auch eine steuerbare Abdeckung 17 vorgesehen sein. Zum Dimmen des Anzeigeelements 11 kann die Steuerungseinheit 16 beispielsweise eine Hinterleuchtung 13 des Anzeigeelements 11 steuern. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer ersten Ausführungsform eines flächigen Sensorelements 12 zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich beim Sensorelement 12 um einen flächigen Lichtsensor 120. Der flächige Lichtsensor 120 kann beispielsweise ein großflächiger Matrixsensor sein. Da es bei der Erfassung der Energieeinstrahlung allerdings nicht unbedingt auf eine ortsaufgelöste Erfassung der Energieeinstrahlung ankommt, kann der flächige Lichtsensor 120 auch durch eine Kombination eines Diffusors 121 und einer oder mehrerer Photodioden 122 realisiert werden. 2 shows a schematic of a head-up display with a display device 1 according to the invention. The head-up display largely corresponds to the head-up display from FIG the folding mirror 21, a flat sensor element 12 for detecting an energy irradiation is arranged. The planar sensor element 12 can in particular be set up to detect an ultraviolet portion or an infrared portion of a light irradiation. In addition, the display device 1 has a control unit 16 . The control unit 16 is set up to dim the display element 11 in response to detected energy irradiation or to block off the incidence of light. Isolation is preferably achieved by rotating the curved mirror 22 about the axis 221 . Alternatively, a controllable cover 17 can also be provided. In order to dim the display element 11 , the control unit 16 can control a backlight 13 of the display element 11 , for example. FIG. 3 shows an enlarged view of a first embodiment of a planar sensor element 12 for use in a display device according to the invention. In this embodiment, the sensor element 12 is a planar light sensor 120. The planar light sensor 120 can be a large-area matrix sensor, for example. However, since the detection of the energy irradiation does not necessarily depend on a spatially resolved detection of the energy irradiation, the planar light sensor 120 can also be implemented by a combination of a diffuser 121 and one or more photodiodes 122 .

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines flächigen Sensorelements 12 zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich beim Sensorelement 12 um einen Thermosensor 123, der auf einem wärmeabsorbierenden, wärmeleitenden Flächenelement 124 angeordnet ist. Vorzugsweise weist das wärmeabsorbierende, wärmeleitende Flächenelement 124 eine geschwärzte Oberfläche 125 auf. FIG. 4 shows an enlarged view of a second embodiment of a planar sensor element 12 for use in a display device according to the invention. In this embodiment, the sensor element 12 is a thermal sensor 123 which is arranged on a heat-absorbing, heat-conducting surface element 124 . The heat-absorbing, heat-conducting planar element 124 preferably has a blackened surface 125 .

Fig. 5 zeigt schematisch ein Fortbewegungsmittel 40, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist. Bei dem Fortbewegungsmittel 40 handelt es sich in diesem Beispiel um ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 auf, die in diesem Fall Bestandteil eines Head-Up-Displays ist. Mit einer Sensorik 41 können z.B. Daten zur Fahrzeugumgebung erfasst werden. Die Sensorik 41 kann insbesondere Sensoren zur Umfelderkennung umfassen, z.B. Ultraschallsensoren, Laserscanner, Radarsensoren, Lidarsensoren oder Kameras. Die von der Sensorik 41 erfassten Informationen können genutzt werden, um anzuzeigende Inhalte für das Head-Up-Display zu generieren. Weitere Bestandteile des Kraftfahrzeugs sind in diesem Beispiel ein Navigationssystem 42, durch das Positionsinformationen bereitgestellt werden können, sowie eine Datenübertragungseinheit 43. Mittels der Datenübertragungseinheit 43 kann z.B. eine Verbindung zu einem Backend aufgebaut werden, beispielsweise um aktualisierte Software für Komponenten des Kraftfahrzeugs zu beziehen. Zur Speicherung von Daten ist ein Speicher 44 vorhanden. Der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Komponenten des Kraftfahrzeugs erfolgt über ein Netzwerk 45. 5 schematically shows a means of transportation 40 in which a solution according to the invention is implemented. In this example, the means of transportation 40 is a motor vehicle. The motor vehicle has a display device 1 according to the invention, which in this case is part of a head-up display. A sensor system 41 can be used, for example, to collect data about the vehicle environment. The sensor system 41 can in particular include sensors for detecting the surroundings, e.g. ultrasonic sensors, laser scanners, radar sensors, lidar sensors or cameras. The information recorded by the sensors 41 can be used to generate content to be displayed for the head-up display. In this example, further components of the motor vehicle are a navigation system 42, through which position information can be provided, and a data transmission unit 43. The data transmission unit 43 can be used, for example, to establish a connection to a backend, for example in order to obtain updated software for components of the motor vehicle. A memory 44 is provided for storing data. The exchange of data between the various components of the motor vehicle takes place via a network 45.

Claims

patent claims

1. Display device (1), with:

- An imaging unit (10) with a display element (11) for displaying an image;

- An optical unit (14) for projecting the image onto a projection surface; and

- A behind a mirror (21, 22) of the optical unit (14) arranged flat sensor element (12) for detecting an energy radiation.

2. Display device (1) according to claim 1, wherein the planar sensor element (12) is set up to detect an ultraviolet portion or an infrared portion of a light irradiation.

3. Display device (1) according to claim 1 or 2, wherein the flat sensor element (12) is a flat light sensor (120).

4. Display device (1) according to claim 1 or 2, wherein the surface sensor element (12) is a thermal sensor (123) which is arranged on a heat-absorbing, heat-conductive surface element (124).

5. Display device (1) according to claim 4, wherein the heat-absorbing, heat-conductive surface element (124) has a blackened surface (125).

6. Display device (1) according to one of the preceding claims, with a control unit (16) which is set up in response to a detected incident energy to dim the display element (11) or to effect a foreclosure against light incidence.

7. Display device (1) according to claim 6, wherein the control unit (16) is set up to control backlighting (13) of the display element (11) for dimming the display element (11).

8. Display device (1) according to one of the preceding claims, wherein a mirror (21, 22) of the optics unit (14) is designed to reflect visible light and to be transparent to light in the IR range.

9. Display device (1) according to one of the preceding claims, wherein the display device (1) is part of a head-up display for a means of transport (40) or a projector.