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显示器的图像传输装置及具有该装置的平视显示器

阅读：1发布：2020-11-17

专利汇可以提供显示器的图像传输装置及具有该装置的平视显示器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种显示司机视野内虚像的显示器的图像传输装置，所述传输装置包括：半反射光学元件(21)，配置为传输光线，其可用于显示所述视野内的所述虚像，所述光学元件(21)还配置为导光；以及发射光束的光源 (30)，所述光源(30)和所述光学元件(21)的位置彼此相关，以使所述光学元件(21)如导光件一样工作发射光束。，下面是显示器的图像传输装置及具有该装置的平视显示器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种意图显示司机(5)视野内虚像(9)的显示器(1)的图像传输装置，所述传输装置包括：
-半反射光学元件(21)，配置为传输可用于显示所述视野内的所述虚像的光线，所述光学元件(21)还配置为导光，以及
-发射光束的光源(30)，
所述光源(30)和所述光学元件(21)的位置彼此相关，以使所述光学元件(21)如导光件一样工作发射所述光束。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述光源(30)包括至少一个发光二极管(44)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述光学元件(21)是板状件。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述板状件(21)是半反射的。
5.如权利要求3或4所述的装置，其中所述板状件(21)包括传输所述光线(19)的两个面(32，34)，所述面由边缘(36)连接。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述边缘(36)包括形成光束的入口面的第一部分(38)。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述边缘(36)包括形成光束的出口面(40)的第二部分。
8.如权利要求6或7所述的装置，其中所述入口面(38)配置为面向车辆的仪表盘(42)设置。
9.如权利要求6至8的任一项所述的装置，其中所述入口面(38)对应于所述板状件(21)的轮廓部的侧面中的一个面，并且所述出口面(40)对应于所述轮廓部的其他侧面。
10.如权利要求6至9的任一项所述的装置，其中所述光源(30)包括沿所述入口面(38)设置的多个发光二极管(44)。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述装置包括向所述二极管(44)供电的柔性导体(46)，所述二极管(44)设置在所述柔性导体(46)上。
12.一种显示器(1)，包括如前述权利要求中的任一项所述的图像传输装置。
13.如权利要求12所述的显示器，包括光源(30)的激活装置。
14.如权利要求13所述的显示器，其中所述激活装置配置为使所述光源(30)以交替方式工作。
15.如权利要求14所述的显示器，包括所述显示器的图像产生装置(34)的控制装置(33)，所述控制装置(33)配置为控制所述激活装置。
16.如权利要求15所述的显示器，其中所述图像产生装置包括具有一个或多个激光二极管的光源。

说明书全文

显示器的图像传输装置及具有该装置的平视显示器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种显示司机视野内虚像的显示器的图像传输装置，以及具有所述装置的显示器。

背景技术

[0002] 已知的汽车包括显示器装置，称为平视显示器，可用于显示车辆司机视野内的虚像，虚像包括涉及汽车或者交通的状况的信息或者其他信息。

[0003] 特别是，已知的平视显示器包括半反射板，用于形成虚像，所述半反射板配置为竖立在汽车仪表盘的上面。目前正进行尝试使所述板尽量不显眼。

发明内容

[0004] 本发明采用相反的方法达到这种目的，并且提出一种显示司机视野内虚像的显示器的图像传输装置，所述传输装置包括：

[0005] -半反射光学元件，配置为传输光线，其用于显示所述视野内的所述虚像，所述光学元件还配置为导光，以及

[0006] -发射光束的光源，

[0007] 所述光源和所述光学元件的位置彼此相关，以使所述光学元件如导光件一样工作发射光束。

[0008] 这样，所述光学元件以互补的方式增强，这可用于提供冗余或指示警报。

[0009] 根据本发明的多个实施例，可认为是单独地或进行组合：

[0010] -所述光源包括至少一个发光二极管，

[0011] -所述光学元件是板状件，特别是半反射板，

[0012] -所述板状件具有传输所述光线的两个面，所述面由边缘连接，[0013] -所述边缘包括形成光束的入口面的第一部分，

[0014] -所述边缘包括形成光束的出口面的第二部分，

[0015] -所述边缘在所述出口面处是斜面，

[0016] -配置所述入口面以便于面向车辆的仪表盘设置，

[0017] -所述入口面对应于所述板状件的轮廓部的侧面中的一个面，并且所述出口面对应于所述轮廓部的其他侧面，

[0018] -所述光源包括沿所述入口面设置的多个发光二极管，

[0019] -所述二极管具有不同的颜色，

[0020] -所述装置包括向所述二极管供电的柔性导体，

[0021] -所述二极管设置在所述柔性导体上。

[0022] 本发明还涉及一种显示器，包括如上描述的图像传输装置。

[0023] 所述显示器可包括用于激活光源的装置。

[0024] 根据本发明的一个方面，所述激活装置配置为使所述光源以交替方式工作，特别是以和闪光相同的方式。

[0025] 所述显示器还可包括所述显示器的图像产生装置的控制装置，所述控制装置)配置为控制所述激活装置。所述图像产生装置包括，例如，具有一个或多个激光二极管的光源。

[0026] 结合附图，根据本发明实施例的下面的描述，将使本发明的这些特点和优点以及其他的特点和优点变得更加明显易懂。

附图说明

[0027] 图1是根据本发明的车辆图像显示器的立视图示意图，以及

[0028] 图2是安装在如图1所示的显示器上的传输装置的示例性实施例的透视图示意图。

[0029] 在下面的描述中，使用相同的标记表示相似或者相同的元件。

具体实施方式

[0030] 如图1所示，本发明涉及显示器1，也称为平视显示器，显示车辆司机5观察汽车运动轨迹的视野内的虚像9。

[0031] 显示器1包括图像产生装置11。例如，所述装置包括具有一个或者多个光源的扫描投影仪34，每个光源发射激光类的光束。例如，这些光源是激光源，通常是激光二极管，每个激光源发射一个单色光束，即由单一颜色组成的光束。

[0032] 所述装置可通常包括三个源，所述装置配置为通过汇集、组合由所述源的每一个单独发射的光束形成一个光束。更确切地说，使用的源可发射从一个源至另一个源颜色不同的光束。颜色可以是，例如，红色，绿色或者蓝色(RGB)。

[0033] 使用一个或多个激光源的供应电流对每个源的光功率独立控制。在给定光功率下，光束的颜色由建立在不同激光二极管之间的功率比来确定。例如，为了获得白光，光功率的比例必须根据下面的分配进行设立：绿色二极管60份，蓝色二极管30份和红光二极管10份。每个源的光功率也可被控制以便调节光束的光功率。

[0034] 每个源发射的光束是定向的，例如，平行于另一个，并且在相同的方向上反射，以便通过组合形成一个共同光束。为了这个目的，所述装置包括在一波长的范围上是半透明的光学元件，例如分色镜或结合板，其拦截由每个所述源发射的光束并将它们在所述光束的方向上组合。

[0035] 更一般地，所述装置配置为从一个或多个所述激光束形成所述光束，而不管使用的源的数量。在单个源的情况下，根据所述颜色的明暗度(shading)，光束由使用的唯一的源发出的光束组成，然后生成的图像将是单色的，它由施加到构成它的每个点的不同水平的光功率组成。在多个源的情况下，通常是上述的三个源，之后形成所述光束的所述共同光束可用来根据色谱建立一个图像，该色谱的分辨率对应于所述源的电源的控制精细度。

[0036] 所述装置还可包括用于控制至所述源的电流供应的装置。如上所述，它们可以允许选择光束的颜色。

[0037] 所述扫描投影仪还包括，例如，扫描发生器，其用于水平或垂直移动由一个或多个光源发射的光束，以便在以一频率提供扫描，作为非限制的例子，该频率尤其是等于60Hz的频率。特别地，扫描发生器包括带有微机电系统的扫描镜(下面简称为MEMS反射镜)，一个或多个光源发出的光束从其以扫描束10反射出来。例如，这种类型的MEMS反射镜具2
有1mm的直径。MEMS反射镜可围绕两个旋转轴旋转，以例如以60Hz的刷新频率进行所述装置的散射屏29的扫描。然后在所述散射器29上形成所述图像。或者，MEMS反射镜可被更换为两个运动相关联的可移动平面镜。这些镜子之一可用于沿水平轴线进行扫描，而另外一个镜子可用于沿垂直轴线扫描。

[0038] 图像形成处的散射器29可以是具有用于透明投影的复杂结构的透明投影屏幕。或者，它可能是半透明的。例如，它由玻璃制成，尤其是由磨砂玻璃或聚碳酸酯制成。作为举例，散射屏29是出瞳类型(“出瞳扩展器”)。它可以用于提供更广的观察锥。它在光束通过的平面上延伸，由这个扫描光束10产生的图像形成在散射屏29的一个面的平面中。

[0039] 该散射屏接收扫描光束10。它设置为在角扇区上产生扫描光束10的分散，例如，当扫描光束10碰撞散射屏29时，此时相对扫描光束10的方向其扇角为30°。为此目的，根据一个非限制性的例子，扩散器屏幕的一个面是不平整的，这是因为它具有导致扫描光束分散的粗糙区域。不平整的面是光束射出时通过的面，换句话说，其上形成图像的面。

[0040] 在光束运动方向上的散射屏29的下游，所述显示器包括至少一个半反射光学元件21以及，可选地，包括在散射屏29与所述半反射光学元件21之间的图像路径上插入的反射装置25。在该图中，图像的路径由箭头表示，箭头在显示之前通过半反射光学元件21从反射装置25中反射出。该半反射光学元件可通过在所述半反射光学元件21之外(特别地在显示屏安装至其的风挡玻璃之外)的透明物而允许图像9在虚拟屏幕的位置处被放大或显示，该虚拟屏幕在所述半反射光学元件的帮助下被提供。。

[0041] 有利地，半反射光学元件21是透明的，且具有至少20％的反射率，使得用户通过所述传输装置能够看到车辆采取的路线，同时受益于增强的对比度允许显示的图像可视。

[0042] 因此，如图2所示，本发明还涉及图像传输装置，包括如上所述的半反射光学元件21，即光学元件21配置为传输光线，其可用于显示司机所述视野内的所述虚像。根据本发明，所述光学元件21还配置为导光。

[0043] 所述传输装置还包括发射光束的光源30。所述光源30和所述光学元件21的位置彼此相关，以使所述光学元件21如导光件一样工作发射光束。换句话说，所述光源30发射的光由所述光学元件引导并且通过所述光学元件21被观察者(特别是司机)察觉。

[0044] 例如，所述光学元件21是板状件，特别是半反射板。所述板状件可具有两个面32、34传输形成虚像9的光线，所述面通过边缘36连接。所述边缘36包括形成所述传输装置的所述光源30发射的光束的入口面38的第一部分。所述边缘36还包括形成所述光束的出口面40的第二部分。换句话说，在这种情况下，所述光学元件21发射在所述出口面40的位置处从所述光源30接收的光。因此，在包含在所述虚像9中的信息之外，板状件21的半反射边缘的照明对司机是可用的。

[0045] 作为例子，通过选择一个合适的颜色，特别是红色，可使用所述照明以便引起司机注意到危险。很显然，其他颜色的例子是可能的。

[0046] 所述边缘36可被打磨，尤其是通过粒化(graining)，特别是在所述出口面40。有利地，它具有斜的横截面，以便对于司机更明显。

[0047] 在这种情况下，配置所述入口面38以便于面向车辆的仪表盘42设置。

[0048] 所述入口面38对应于所述板状件21的轮廓部的一个侧面，并且所述出口面40对应于所述轮廓部的其他侧面。这个轮廓部可以是矩形的，所述入口面38由所述板状件21的一条较长边形成，并且所述出口面40由所述板状件21的其他三个侧面形成。

[0049] 所述传输装置的所述光源30包括一个或者多个发光二极管44，在这种情况下，多个二极管沿所述入口面38设置。一个或多个所述二极管可能是红色、橙色和/或另一种颜色。换句话说，所述发光二极管44可能都是相同的颜色以提供更高的发光强度，或具有不同的颜色以改变为板状件21的边缘所挑选的颜色。

[0050] 在这种情况下，所述传输装置包括向所述二极管44供电的柔性导体46，所述二极管44设置在所述柔性导体上。所述柔性导体46可通过紧固装置47连接到仪表盘42和/或所述板状件21。

[0051] 因此，有利地，所述显示器包括光源30的激活装置。所述激活装置可被配置为使所述光源30以交替方式工作，特别是通过交替所述板状件21的照明为它提供闪光的重复功能。使用的一个或多个发光二极管44，示例性地，颜色是橙色的。

[0052] 所述显示器的所述图像产生装置11包括，在这种情况下，控制装置33(图1)，特别是包括，向显示器光源供应的电流的控制装置。有利地，配置所述控制装置以便使它们还控制所述传输装置的光源的所述激活装置。

[0053] 在这种情况下，光传感器13集成到所述图像产生装置11中，以便接收光束，该光束的方向与所述图像发射的方向19相反，即朝向图像产生装置11的方向。这个光束在相反方向上对应于在所述图像位置处的环境照明，例如，对应于环境背景照明的水平，特别是通过所述半反射板21或者可显示虚像9的所述挡风玻璃传输的环境照明，如图1所示。

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