Die Technik der Head-up-Displays (HUD) stammt aus den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts und wurde in militärischen Flugzeugen eingesetzt. Gegenwärtig werden Head-up-Displays in der zivilen Luftfahrt und testweise in Pkws eingesetzt. Der Unterschied zwischen Head-up-Displays und den Head-down-Displays besteht darin, dass der Fahrer beim Head-up-Display seinen Blick nicht vom Luftraum bzw. vom Verkehrsgeschehen abwenden muss, um die wichtigsten Fahrzeuginformationen zu lesen. Dazu gehören die aktuelle Geschwindigkeit, Warnhinweise oder Navigationsinformationen.

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Head-up-Display (HUD), Foto: BMW

Sie werden unmittelbar ins Sichtfeld des Fahrers auf die Windschutzscheibe projiziert. Technisch betrachtet werden die Fahrzeuginformationen auf einem TFT-Display, mittels Laser oder einer anderen lichtstarken Displaytechnik dargestellt. Von dort werden sie über Linsen- und Spiegelsysteme auf die Windschutzscheibe projiziert. Die Spiegeloptiken gleichen die Krümmung der Windschutzscheibe aus und verlängern den Weg, den das Licht vom Display bis zur Projektionsfläche zurücklegt. Dieser Weg ist entscheidend dafür, in welchem Abstand der Fahrer die Anzeige wahrnimmt, damit sich die Augenfokussierung während der Fahrt nicht ändern muss.

Prinzip des Head-up-Displays. Die Displaydarstellung wird über Spiegeloptik auf die Windschutzscheibe projiziert.

Ein wichtiger Aspekt für die Projektion ist die Beschaffenheit der Windschutzscheibe. Da diese aus zwei voneinander getrennten Glasschichten besteht, zwischen denen sich eine PVB-Schicht (Butyrol-Polyvinil) befindet, würden bei der Projektion zwei minimal versetzte Darstellungen erscheinen. Dies wird durch eine neu konstruierte Windschutzscheibe mit minimal unterschiedlichen Krümmungen der beiden Glasschichten kompensiert, so dass die Projektionsbilder beider Scheiben übereinander liegen. Ein weiterer Punkt ist die Projektionshelligkeit, die in Abhängigkeit von der Außenhelligkeit und dem Lichteinfall gesteuert wird. Die Außenhelligkeit wird über Umgebungslicht-Sensoren erfasst und regelt die Projektionshelligkeit nach.

Als Alternative zu der Projektionstechnik bieten sich transparente OLEDs, Transparent OLED (TOLED), an, die auf die Windschutzscheibe befestigt werden. Bei allen Techniken muss gewährleistet sein, dass das HUD-Display auch bei starker Sonneneinstrahlung noch gut lesbar ist.