CN103048799A - 用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法、装置和控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法，该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕（220）上的光学仪器和用于将图像从投影屏幕（220）向显示元件偏转的偏转镜。该方法包括使投影屏幕（220）和/或偏转镜在至少一个方向上运动以便减少斑点效应的步骤。

Description

用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法、装置和控制设备

技术领域

本发明涉及用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法、用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的装置、相应的控制设备以及相应的计算机程序产品。

背景技术

基于激光投影系统的正视显示需要可以作为投影面、所谓的屏幕被使用的平的表面。为该屏幕设置的尺寸通常大于3x6cm，其中这里在屏幕的尺寸、像素数量和在投影仪与屏幕之间的距离之间的光学关系是重要的。在光学设计时，该点被决定，从而也一定可以使用具有小于所提到的尺寸的屏幕。

该平的表面通常包含固有的、也即裸眼不可见的不平坦，该不平坦产生所谓的斑点效应。该效应在所投影的图像上导致不期望的、可见的、具有由偶然因素所决定的光强度偏差的小区域，所述小区域被称为图像斑点（英文speckle＝斑痕、斑点）。

用于斑点减少的解决方案一般遵循技术方案，在所述技术方案中在光学仪器（Apparat）（例如激光投影系统）和投影面之间进行干预。

US 20100232005A1公开了一种用于具有空间相位调制器的计算设备的激光束显示器，所述空间相位调制器接在光源和采样模块之间，以便借助光束的相位调制实现在投影到投影面上的显示图像中的斑点减少。

发明内容

以此为背景，利用本发明介绍了按照主权利要求的用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法、用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的装置，此外还介绍了使用该方法的控制设备以及最后介绍了相应的计算机程序产品。有利的扩展方案由相应的从属权利要求和后面的描述中得到。

斑点效应可以被减少，其方式是，使显示装置的光学元件运动。例如可以使显示装置的屏幕连续地运动。为了产生运动，可以使用合适的执行器，其例如基于电活性材料。从而例如可以借助电活性材料的使用来设置在材料处的运动，该材料例如被用作在正视显示装置中的屏幕。

按照这里建议的方案，电活性材料例如可以是压电执行器、电活性聚合物或任意其它合适的材料类型。作为压电执行器例如可以考虑波浪形弯曲的柔性压电面执行器，电活性聚合物可以是介电或离子EAP（电活性聚合物）。

这里所建议的方案提供如下优点：仅仅在投影面、例如投影屏幕或者偏转镜中可以干预显示装置。可以放弃显示装置的各个光学元件之间的单独的设备的中间连接。因此可以节省结构空间和成本。

本发明提供一种用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法，所述显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕上的光学仪器以及用于将图像从投影屏幕偏转到显示元件的偏转镜，其中该方法具有下面的步骤：

在至少一个方向上运动投影屏幕和/或偏转镜，以便减少斑点效应。

该方法例如可以被使用来使由激光产生的虚拟图像对于人眼尽可能无干扰地可见，其方式是，排除斑点效应或者至少显著减少斑点效应。所谓的斑点效应（Speckle＝斑点，斑痕）是当足够相干的光被不平的表面反射时形成的光学干涉图案。即使表面的不平坦或粒度非常精细、也即对于人眼是不可察觉的时，该效应也显示出。在观察由这种表面反射的图像时，观察者于是例如看见由大量白色斑痕实现的图像。

显示装置可以以正视显示装置或者HUD（HUD＝Head-Up Device（平视装置））的形式存在。这种装置例如可以使用在车辆中，以便在视线高度上给车辆驾驶员供应有关的光学信息。相应地，显示元件可以是车辆的挡风玻璃或者布置在挡风玻璃上的透明的材料，例如组合器、信息的德语组合器。在使用具有组合器作为光学元件的HUD的情况下，图像不是直接被投影在挡风玻璃上，而是被投影在组合器上。可以在显示元件上显示例如以虚拟图像形式的有关信息，该图像例如可以包含文本或图形元素。

光学仪器可以是用于产生单色或彩色光的激光投影仪。该光学仪器可以被构造用于借助定向光束将要显示在显示元件上的虚拟图像的信息投射到投影屏幕上，以便在其上显示虚拟图像的原图。

相应地，投影屏幕可以是平的、例如矩形的元件，其表面适合这样地反射从光学仪器发射的射束，从而形成虚拟图像的原图。为此，投影屏幕被定位在相对于光学仪器的射束出射开口的合适距离。投影屏幕的反射面可以具有对于眼睛不可见的细粒的结构，斑点效应可以基于该结构。投影屏幕可以具有几个平方厘米的尺寸，例如近似3x6厘米的面积。

偏转镜又可以被构造，以便建立显示在投影屏幕上的原图的反射并且将其可能放大地偏转到显示元件上，通过该显示元件于是最后该虚拟图像对于观察者的眼睛来说看起来是可见的。从观察者的角度来看，该虚拟图像可以看起来好像该虚拟图像布置在显示元件后面、在车辆情况下例如在车辆发动机罩的区域中或者在车辆的前部区域中。此外，偏转镜可以以相对投影屏幕的合适角度被定位。偏转镜例如可以是折叠镜，该折叠镜基于其较稳健的涂层特别适于结合激光设备使用。

显示装置可以由光学仪器、投影屏幕和偏转镜组成。此外，显示元件可以是显示装置的部分或者可以被用作显示装置的单独的元件。在此，光学仪器、投影屏幕和偏转镜可以被布置在共同的壳体中，其中该壳体又与显示元件相邻地布置。在光学仪器、投影屏幕、偏转镜和显示元件之间的光路中可以布置至少一个另外的光学元件、例如透镜或另一镜。

可以运动投影屏幕以及偏转镜，或者可以运动偏转镜，而投影屏幕保持固定不变，或者代替地，投影屏幕运动，而偏转镜保持固定不变。该运动可以通过投影屏幕或偏转镜在垂直或水平方向上的移动来实现。附加地或代替地，该运动也可以代表投影屏幕或偏转镜的旋转运动。该运动可以在一个方向上并且马上接着在与其相反的另一方向上进行。在此，该运动可以代表投影屏幕或偏转镜在微米或纳米范围中的最小位置改变并且周期性地重复，例如在预先确定的时间段上，但是或者在显示装置被接通的持续时间上。斑点效应可以被减少或者消除，其方式是通过运动投影屏幕或偏转镜来产生准杂乱的光束反射。该运动可以被实施为使得投影屏幕或偏转镜或者连续地处于运动中，或者在各个运动之间的静止间歇如此短暂，使得其对于人眼来说是不可察觉的。如果使不仅投影屏幕而且偏转镜运动，则两个元件的运动可以彼此协调为经常两个元件之一执行运动。如果元件之一由于运动方向的翻转恰好处于静止，则也可以通过该方式消除斑点效应。在此，运动的协调可以通过用于操控产生运动的执行器的控制设备来控制。

在运动步骤中例如可以将投影屏幕关于投影屏幕的原始平面在该原始平面中移动和/或与该原始平面正交地移动。代替地或者附加地，可以将投影屏幕围绕处于原始平面中的轴线旋转。附加地或代替地，可以将偏转镜关于偏转镜的原始平面与原始平面正交地移动和/或围绕处于原始平面中的轴线旋转。该原始平面可以定义投影屏幕或偏转镜在处于静止时所处的平面。原始平面因此可以代表静止位置或初始位置。如果元件之一可以执行至少两个不同的运动，例如线性运动和旋转运动或者两个沿着不同运动轴线的线性运动，则元件的由于运动之一的止点的静止状态可以被避免。为此，用于使相应元件运动的执行器可以被操控为使得至少两个不同运动的止点在时间上相互错开地出现。

按照一个实施方式，该方法还可以具有将激励信号输出给至少一个电活性执行器的步骤。该电活性执行器可以被构造用于响应于激励信号来执行运动步骤。该激励信号例如可以由与电活性执行器连接的控制设备产生和输出。该激励信号可以被预先给定或者例如基于传感器信号被输出。为此，这里建议的方法可以具有步骤：检测在投影屏幕和/或偏转镜上的图像和将基于图像的图像信号输出给控制设备。基于该图像信号，控制设备可以接着将合适的激励信号输出给电活性执行器。该电活性执行器可以是显示装置的部件，该部件将电子激励信号转换为机械运动，以便因此使投影屏幕和/或偏转镜运动。为此，执行器可以与投影屏幕和/或偏转镜的表面直接接触地被布置。电活性执行器例如可以被布置为使得其例如接触投影屏幕和/或偏转镜的边缘区域。该实施方式提供如下优点：可以进行投影屏幕或偏转镜的准确受控的运动。该运动的开始和结束以及运动速率因此可以准确地根据当前需求被调整。

本发明此外提供一种用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的装置，该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕上的光学仪器和用于将图像从投影屏幕向显示元件偏转的偏转镜，其中该装置具有如下特征：

用于使投影屏幕和/或偏转镜在至少一个方向上运动以便减少斑点效应的设备。

该设备可以包括电活性执行器或者由其构成。

该装置可以被构造用于将本发明方法的步骤在相应的设备中执行或者实施。也可以通过本发明的以装置形式的该实施变型方案来快速并且高效地解决本发明所基于的任务。

当前，装置可以理解为电设备，该电设备处理传感器信号并且根据其输出控制信号和/或数据信号。该装置可以具有接口，该接口可以以硬件和/或软件方式来构造。在硬件方式的构造中，接口例如可以是所谓的系统ASIC的部分，该系统ASIC包括装置的最不同的功能。但是也可能的是，这些接口是特有的集成电路或者至少部分地由分立部件组成。在软件方式的构造中，接口可以是软件模块，这些软件模块例如除了其它软件模块存在于微控制器上。

按照一个实施方式，用于运动投影屏幕和/或偏转镜的设备可以具有至少一个第一电活性执行器。该电活性执行器可以被构造用于响应于第一激励信号执行振动，以便运动投影屏幕。附加地或代替地，该设备可以具有至少一个第二电活性执行器。该电活性执行器可以被构造用于响应于第二激励信号执行振动，以便运动偏转镜。在此，可以将第一执行器如此定位在显示装置中，使得其例如贴靠在投影屏幕的侧面或者下主侧上。第二执行器可以以相同或类似方式关于偏转镜来布置。可以使投影屏幕或偏转镜运动，其方式是，将第一执行器的振动传输到投影屏幕上或者将第二执行器的振动传输到偏转镜上。显然，也可以使用多个第一和第二电活性执行器，它们例如可以围绕投影屏幕和/或偏转镜均匀分布地被布置。电活性执行器的使用提供如下优点：简单并且成本低地要制造的器件可以被用于使投影屏幕或偏转镜运动。

第一电活性执行器和/或第二电活性执行器例如可以包括压电元件。压电元件可以是如下器件，该器件充分利用压电效应，以便在这里通过将电激励信号施加给压电元件来执行执行器的以振动形式的机械运动。振动的能量又可以被传输到投影屏幕或偏转镜上，以便使它们如已经阐述的那样运动。压电效应是物理现象：确定的材料在施加电压时变形和反之亦然。第一或第二压电元件例如可以借助激励信号被置于振动中。第一和/或第二电活性执行器例如可以由压电元件和金属小板构成，压电元件例如通过粘合被固定在所述金属小板上。这里，使用具有压电元件的执行器是有利的，因为这些执行器响应于电信号执行非常小的最大偏向并且因此特别适于投影屏幕或偏转镜在微米范围和纳米范围中的所希望的运动。

按照一个实施方式，用于运动投影屏幕或偏转镜的设备还可以具有第一载体元件。在此，该第一电活性执行器可以被布置在投影屏幕和第一载体元件之间，以便将投影屏幕与第一载体元件连接。该设备此外还可以具有第二载体元件，其中第二电活性执行器可以被布置在偏转镜和第二载体元件之间，以便将偏转镜与第二载体元件连接。该实施方式提供了如下优点，通过使用在其处例如固定有第一和/或第二执行器的第一或第二载体元件可以构建反压，该反压适于实现投影屏幕或偏转镜的运动。

按照另一个实施方式，该装置可以具有用于检测在投影屏幕和/或偏转镜上的图像并且输出基于该图像的图像信号的传感器。该装置此外可以包括用于基于图像信号控制用于运动投影屏幕和/或偏转镜的设备的控制设备。该传感器例如可以被构造用于将所检测的图像的对比度值传送给控制设备。在那里，可以基于对比度值确定电活性执行器的合适的振动。因此可以有利地例如准确地根据当前需求调整振动的持续时间和/或频率并且因此更有效地抑制斑点效应。

本发明还提供一种用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的控制设备，该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕上的光学仪器和用于将图像从投影屏幕向显示元件偏转的偏转镜，其中该控制设备具有下面的特征：

用于接收图像信号的输入接口，其中图像信号由用于检测在投影屏幕和/或偏转镜上的图像的传感器提供；

用于确定基于图像信号的激励信号的确定设备；和

用于向至少一个电活性执行器输出激励信号的输出接口，该电活性执行器被构造用于响应于激励信号使投影屏幕和/或偏转镜运动。

控制设备可以被构造用于在相应的设备中执行或实施本发明方法的步骤。也通过本发明以控制设备形式的实施变形方案，可以快速并且高效地解决本发明所基于的任务。

控制设备当前可以理解为电设备，该电设备处理传感器信号并且根据其输出控制信号。该控制设备可以具有接口，该接口可以以硬件和/或软件方式来构造。在硬件方式的构造中，接口例如可以是所谓的系统ASIC的部分，该系统ASIC包括控制设备的最不同的功能。但是也可能的是，这些接口是特有的集成电路或者至少部分地由分立部件组成。在软件方式的构造中，接口可以是软件模块，这些软件模块例如可以除了其它软件模块存在于微控制器上。

也有利的是具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码可以被存储在机器可读的载体、如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上，并且当程序在计算机或装置上执行时，被用于实施根据前述实施方式之一的方法。

附图说明

下面借助所附附图示例性地更详细地阐述本发明。其中：

图1 示出用于阐述斑点效应的原理图；

图2示出具有按照本发明实施例的显示装置的车辆的原理图；

图3A至3D 示出按照本发明实施例的、用于通过运动显示装置的投影屏幕来减少斑点效应的设备的原理图；

图4 示出按照本发明实施例的电活性执行器的原理图；

图5示出用于阐述斑点效应的减少的原理图；

图6A至6C 示出按照本发明实施例的、用于通过运动显示装置的偏转镜来减少斑点效应的设备的原理图；

图7 示出按照本发明实施例的显示装置的原理图；和

图8 示出按照本发明实施例的、用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法的流程图。

具体实施方式

在本发明的优选实施例的后面的描述中，针对在不同图中示出并且类似地起作用的元件使用相同和类似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复的描述。

图1相应地示出了用于阐述斑点效应的原理图。所示出的是投影面100的截面的片断，该投影面的表面具有粒状或者粗糙的结构。与在图1中的示图不同，该表面的粒度处于显微的小范围中并且这里为了更好地理解而放大地示出。

由于所描述的固有的不平坦，投射面100的表面具有大量点状的散射中心110。如果现在用作投影面100或者屏幕的材料的、具有这些固有的不平坦的表面用相干光120（其例如由激光发射）照射，那么所述相干光从散射中心110以同中心的球形波130的形式被反射。相邻的球形波130的相互干涉导致：观察者的眼睛140察觉到具有不同光强度的小区域、所谓的图像斑点，其中眼睛140仅仅拥有有限的光阑直径。

基于激光的投影设备产生在具有不同相位的波前和投影面100（例如屏幕）之间的相互干涉。这些干涉可能由于屏幕表面的粒度导致有斑点的光强度分布。

借助后面的图，阐述按照本发明的不同的实施例振动的光学元件以及用于带有激光投影设备的平视显示器的抗斑点方法。

图2示出了具有按照本发明实施例的显示装置210的车辆200的原理图。显示装置210被安装在车辆200中，并且这里以正视显示器或平视显示器的形式存在。平视显示器210包括光学仪器215、投影屏幕220、偏转镜225、显示元件230和控制设备235。

在图2中的示图中，虚拟图像（在图2中未被示出）或者其数据的投影路径或光路借助多个具有不同方向的虚线箭头240来表示。因此，虚拟图像的原图借助虚线光束从光学仪器215（这里以激光投影仪的形式存在）被投射到投影屏幕220上。由投影屏幕220的表面，该图像被反射到偏转镜或折叠镜225上。该偏转镜或折叠镜使图像变向到显示元件230上，在那里该图像最后作为对于观察者245可见的虚拟图像被显示。显示元件230这里以车辆200的挡风玻璃的形式存在。观察者245这里是驾驶员或者一般地是车辆200的乘客。由图2中的示图可以良好地看出，虚拟图像大致在观察者245的眼睛高度上显示在显示元件230上，使得其处于观察者245的视向250上。

为了减少或者避免由于投影屏幕220的不平坦的表面（如其在上面借助图1所述）引起的斑点效应，显示装置210的在图2中所示的实施例具有这里介绍的用于减少斑点效应的装置255。在这里所示的实施例中，装置255具有用于使投影屏幕220和偏转镜225运动的两个设备260。代替地，也可以仅仅设置一个用于运动投影屏幕220的装置260或者仅仅设置一个用于运动偏转镜225的装置260。该控制设备235经由线路270向设备260的在图2中未示出的执行器提供激励信号，所述执行器响应于该激励信号使投影屏幕220和偏转镜225快速地连续运动或震动，使得斑点效应完全或者部分地被排除。因此，观察者245可以观察到在显示元件230上无图像斑点的虚拟图像。

图3A至3C借助原理图阐述在图2中所示的用于减少斑点效应的装置的设备260的不同实施例。图3A至3C示出了在用于使投影屏幕220运动的实施中的设备260。

图3A示出了在用于运动以投影玻璃形式的投影屏幕220的实施中的设备260的第一实施例。设备260这里包括载体元件300和四个电活性执行器310。投影屏幕220和载体元件300分别具有矩形形状，其中载体元件300的周长较大，使得执行器310可被布置在载体元件300和投影屏幕220的侧面之间。该示图示出了设备260的俯视图，也即看向投影屏幕的固有地不平坦的投影面100。

四个执行器310如此被布置并且固定在框架或载体元件300处，使得它们接触投影屏幕220的边缘区域。框架300被构造用于通过执行器310承载在正视显示器中所使用的投影屏幕220。在图3A中所示的实施例中，电活性执行器310如此被固定在载体元件300处，使得它们均匀地围绕投影屏幕220布置，其中分别两个执行器310相对。执行器310被分配给投影屏幕220的每个侧边缘，其中执行器310分别在中心布置在相应的侧边缘处。执行器310可以通过激励信号被置于振动中，所述振动传输到投影屏幕220上，使得其快速连续地来回运动，在一定程度上也即振动。在后面的图4中还更准确地探讨电活性执行器310的作用原理。

按照在设备260的在图3A中所示的实施例中情况下执行器310的布置，在电活性执行器310振动时投影屏幕220水平地、也即在投影屏幕220的原始平面中运动。投影屏幕220的震动可以在投影屏幕220的纵向延伸方向和/或横向延伸方向上进行，如通过箭头符号320在示图中表示的一样。

图3B示出了设备260的代替性实施例。这里示出的设备260对应于在图3A中所示的，具有区别：这里使用8个电活性执行器310，其中出于一目了然起见仅仅两个配备有附图标记310。这些执行器如此围绕投影屏幕220分布，使得矩形投影屏幕220的角分别布置在两个通过角被固定在框架300中的电活性执行器310之间。投影屏幕220的每个侧边缘因此被分配有两个执行器310，其中侧边缘的两个执行器310分别偏心地布置在相应的侧边缘处。相应地，设备260的该实施方式除了借助箭头元素320所描述的振动运动之外也能够实现投影屏幕220在原始平面中绕投影屏幕220的正交于原始平面伸展的中轴线的旋转运动。投影屏幕220借助旋转振动的该移动在图3B中的示图中通过另外的箭头符号330来表示。

图3C示出了设备260的另外的实施例。这里，与借助图3A和3B阐述的例子不同，电活性执行器310处于屏幕220的与构成投影面的上侧相对的下侧的边缘区域之下。框架300被布置为，使得屏幕220的下侧完全被跨越。代替地，框架300和屏幕220的下侧可以部分地重叠。在框架300和屏幕220的下侧之间存在间隙。框架300和屏幕220的下侧通过电活性执行器310连接。

按照在图3C中所示的布置，投影屏幕220借助电活性执行器310的振动倾斜或者在绕被放置于投影屏幕220的原始平面中的轴线的旋转运动中移动。该旋转运动可以根据分别所激励的执行器310绕在原始平面中在投影屏幕的纵向延伸或横向延伸中伸展的轴线或者绕两个轴线交替地或者同时地进行。投影屏幕220的这些运动方向在图3C中的示图中借助两个向上指向的箭头340来表示。电活性执行器310也可以如此被操控，使得投影屏幕220执行正交于原始平面的线性运动。

图3D示出了设备260的另一实施例。如在图3A中所示的实施例情况下，四个电活性执行器310被布置在矩形投影屏幕220的相应侧和围绕其的载体元件300之间。如由在图3D中的示图可看出的，这里使用的执行器310与在先前的图中所描述的不同地如此被弯曲，使得一个端部区域分别贴靠在框架300处并且相对的端部区域贴靠在投影屏幕220处。在此，执行器310可以利用通过在该示图中的第一圆圈标出的第一端部区域332与载体元件300固定连接并且利用通过在该示图中的第二圆圈标出的第二端部区域334与投影屏幕220固定连接。电活性执行器310与框架300或投影屏幕220的连接例如可以通过借助粘合剂的粘接来进行。在图3D中所示的实施例情况下所使用的执行器310的位置和实施允许投影屏幕220的通过箭头符号330表示的旋转振动，如其已经结合图3B所描述的。

图4以原理图示出了电活性执行器310的实施例，如其在借助图3A至3C描述的设备中被使用那样。执行器310由条状的电活性元件400和这里以小钢板410的形式的金属小板组成。电活性元件400平面地与小钢板410固定连接或者例如通过粘合剂粘接。电活性元件400可以是压电元件。执行器310经由电活性元件400借助电线路420与控制设备235或控制单元（例如在图2中所介绍的显示装置的控制设备235）连接。响应于电信号，该电信号经由线路420由控制设备235被施加给电活性元件400，触发电活性元件400和由此执行器310的运动或振动。

控制设备235被构造用于相应于预先确定的电压和频率产生激励信号并且输出给电活性元件400。激励信号被构造用于使执行器310弯曲，由此在所示的方向430上产生执行器310的振动。振动的最大偏向主要取决于通过激励信号向电活性元件400施加的电压和频率。执行器310的小的振动足以实现投影屏幕的借助图3A至3C描述的运动。例如，执行器310的所需的小于1mm的最大弯曲偏向被确定，其方式是基于HUD装置的像素大小的三倍、也即大约150μm。与存在的铁电压电元件不同，该铁电压电元件基于传统的变换器，可以利用这里使用的电活性压电元件来实现对于所述尺寸（近似3×6cm）所需的最大弯曲偏向。

图5示出了用于阐述减少斑点效应的原理图，如其按照在前描述的元件和功能是可能的。如在图1中那样，这里又示出了固有地不平坦的表面100，这里是投影屏幕220的表面。平行箭头束表示相干激光束130入射到表面100上。与在图1中的示图不同，这里示出，由于所描述的不同的施加到屏幕220上并且使屏幕220置于运动中的振动，投影面100的固有的不平坦杂乱地在所有方向上散射回所投影的相干光130，由此实现了抗斑点效应。

图6A至6C相应地借助另外的原理图阐述了在图2中所示的用于减少斑点效应的装置的设备260的不同的实施例。图6A至6C示出了在用于运动折叠镜225的实施中的设备260。

按照这些实施例，执行器可以附加地或代替地被放置于在图1中所示的平视显示器的折叠镜225处。通过这种方式也可以产生抗斑点效应，其中这里仅仅考虑垂直地移动和旋转镜225。

图6A示出了用于阐述当设备260被用于使折叠镜或偏转镜225运动时该设备260的作用原理的示图。在图6A中的示图对应于图3C的示图，具有如下区别：这里载体元件300被构造用于除了执行器310之外代替投影屏幕承载偏转镜225。偏转镜225同样被实施为矩形的，其中其大小大致对应于处于其下的框架300的大小。在图6A中的该示图此外示出了偏转镜225的中点600，其借助向上指向的箭头表示。通过中点600的线表示处于偏转镜的原始平面中的纵向延伸轴线610和处于偏转镜的原始平面中的横向延伸轴线620，绕其可以按照接下来阐述的实施例旋转偏转镜，以便减少斑点效应。在此，角度630表示偏转镜225绕纵向延伸轴线610的旋转，和角度640表示偏转镜225绕横向延伸轴线620的旋转。

在设备260的在图6A中所示的实施例情况下，执行器310如此被布置在框架300处，使得其接触折叠镜225的长侧的边缘区域和短侧的边缘区域或者所有侧的边缘区域（在图6A中未示出）。相应地，设备260这里被构造用于实施偏转镜的垂直运动，该垂直运动这里借助两个箭头符号650表示。

通过将唯一的执行器310固定在折叠镜225的长侧或短侧的边缘，其中在折叠镜225的安装状态中长侧可以被定向为水平的并且短侧可以被定向为垂直的，可以获得折叠镜225的旋转，该旋转同样产生反射的图像的偏差，该偏差被观察者作为被平滑的图像察觉。

相应地，图6B和6C示出了设备260的实施例，其引起偏转镜225的旋转。在两个图中，示图基本上对应于图6A的示图，具有以下区别：分别仅仅使用一个执行器310。

在设备260的在图6B中所示的实施例情况下，执行器310处于偏转镜225的长侧的边缘区域下方。相应地，在执行器310的激励情况下，发生镜225绕图6A中所示的纵向延伸轴线或与其平行布置的轴线的旋转。箭头660表示相反的方向，偏转镜225交替地在所述方向上振动。角度630表明在设备260激活情况下镜225的可能的运动半径。

在设备260的在图6C中所示的实施例情况下，执行器310处于偏转镜225的短侧下方。相应地，在执行器310激励的情况下，这里发生折叠镜225绕图6A中所示的横向延伸轴线或与其平行布置的轴线的旋转。箭头760在此情况下表示相反的方向，偏转镜225交替地在所述方向上振动。角度640表明在设备260激活情况下镜225的可能的运动半径。

图7借助原理图示出用于阐述用于这里建议的平视显示器210的另一实施例的基本原理的布置。这里示出了这里所建议的正视显示器或平视显示器210的用于产生由观察者察觉的虚拟图像的几个最重要的元件，即以激光投影设备形式的光学仪器215、作为投影屏幕220使用的表面和作为可能的不同光学元件之一的偏转镜225。在各个元件之间的多个直线束表示虚拟图像从其原点直至最终表示的路径，如其借助图2更准确地阐述的那样。在其上最后产生虚拟图像（在图7中未示出）的表面或者可以是挡风玻璃或者可以是用作组合器的透明材料。此外，在图7中的该示图示出了传感器700，该传感器这里被设置用于检测在折叠镜225上反射的图像的数据。

图7示出了简单的HUD 210的实施例的一部分，其中具有激光器或激光投影仪215的光学仪器、投影屏幕220和作为唯一偏转镜的折叠镜225被用作最重要的元件。这里，仅仅更详细地观察平视显示器210的、对于投影屏幕220有关的光学部分。

具有单色激光或彩色激光的光学仪器215将图像投影到屏幕220上，其在使用以上述执行器形式的电活性材料的情况下被置于振动中。折叠镜225将图像发送给其他光学元件，所述其他光学元件被包含在平视显示器210中并且产生所谓的虚拟图像，该虚拟图像被观察者察觉。这里，传感器700附加地被插入，以便检测在镜上的图像，计算对比度并且确定合适的要施加的振动。代替地并且在图7中未示出地，传感器700也可以被定向到反射屏幕220 的表面上，以便在那里检测图像的对比度值。为此，传感器700可以具有合适的图像传感器。

图8示出用于减少图像在显示装置的显示元件上的斑点效应的方法800的流程图的实施例，该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕上的光学仪器和用于将图像从投影屏幕向显示元件偏转的偏转镜。

用于激光投影系统800的抗斑点方法例如可以由借助图7阐述的显示装置来实施。在第一步骤810中，在显示装置的投影屏幕和/或偏转镜上检测要在显示元件上显示的虚拟图像的原图的对比度值。该图像例如可以通过显示装置的传感器检测。在第二步骤中，由传感器将所检测的对比度值传送给显示装置的控制设备并且在那里进行分析。在第三步骤830中，控制设备基于对比度值分析向用于使投影屏幕和/或偏转镜运动的设备的该或这些执行器输出激励信号。在接着的步骤840中，执行器基于激励信号的电压和/或频率实施振动，借助于该振动使投影屏幕和/或偏转镜运动。因此，可以使用方法800来根据原图的对比度值确定激励信号的所测得的频率和电压，以便最佳地抑制最终的虚拟图像在显示装置的显示元件上的斑点效应。

这里建议的发明方案涉及投影屏幕和/或折叠镜并且描述该屏幕和折叠镜的运动或振动，这些运动或振动由执行器产生，以便消去或减少由激光投影系统产生的斑点效应。

所描述的并且在图中所示的实施例仅仅是示例性地选择的。不同的实施例可以完全地或者关于各个特征地相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征来补充。此外本发明方法步骤可以重复以及以不同于所描述的顺序来实施。如果实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”逻辑连接，则这可读为：该实施例按照一个实施方式具有第一特征以及第二特征，并且按照另一实施方式或者仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。

Claims (10)

1.用于减少图像在显示装置（210）的显示元件（230）上的斑点效应的方法（800），该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕（220）上的光学仪器（215）和用于将图像从投影屏幕向显示元件偏转的偏转镜（225），其中该方法具有下面的步骤：

使投影屏幕和/或偏转镜在至少一个方向上运动（840），以便减少斑点效应。

2.根据权利要求1所述的方法（800），其中，在运动（840）步骤中将投影屏幕（220）关于投影屏幕的原始平面在该原始平面中移动和/或与该原始平面正交地移动和/或绕处于原始平面中的轴线旋转和/或将偏转镜（225）关于偏转镜的原始平面与原始平面正交地移动和/或绕处于原始平面中的轴线（610，620）旋转。

3.根据上述权利要求之一所述的方法（800），该方法还具有将激励信号输出给至少一个电活性执行器（310）的步骤（830），该电活性执行器被构造用于响应于激励信号来执行运动（840）步骤。

4.用于减少图像在显示装置（210）的显示元件（230）上的斑点效应的装置（255），该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕（220）上的光学仪器（215）和用于将图像从投影屏幕向显示元件偏转的偏转镜（225），其中该装置具有下面的特征：

用于使投影屏幕和/或偏转镜在至少一个方向上运动以便减少斑点效应的设备（260）。

5.根据权利要求4所述的装置（255），其中，用于使投影屏幕（220）和/或偏转镜（225）运动的设备（260）具有至少一个第一电活性执行器（310），其被构造用于响应于第一激励信号执行振动，以便运动投影屏幕和/或具有至少一个第二电活性执行器（310），其被构造用于响应于第二激励信号执行振动，以便运动偏转镜。

6.根据权利要求5所述的装置（255），其中，第一电活性执行器（310）和/或第二电活性执行器（310）包括压电元件（400）。

7.根据权利要求5或6所述的装置（255），其中，用于使投影屏幕（220）和/或偏转镜（225）运动的设备（260）还具有第一载体元件（300），其中该第一电活性执行器（310）被布置在投影屏幕和第一载体元件之间，以便将投影屏幕与第一载体元件连接和/或此外还具有第二载体元件（300），其中该第二电活性执行器被布置在偏转镜和第二载体元件之间，以便将偏转镜与第二载体元件连接。

8.根据权利要求4至7之一所述的装置（255），具有用于检测在投影屏幕（220）和/或偏转镜（225）上的图像并且输出基于该图像的图像信号的传感器（700）以及具有用于基于图像信号控制用于使投影屏幕和/或偏转镜运动的设备（260）的控制设备（235）。

9.用于减少图像在显示装置（210）的显示元件（230）上的斑点效应的控制设备（235），该显示装置包括用于将图像投影到投影屏幕（220）上的光学仪器（215）和用于将图像从投影屏幕向显示元件偏转的偏转镜（225），其中该控制设备具有下面的特征：

用于接收图像信号的输入接口，其中图像信号由用于检测在投影屏幕和/或偏转镜上的图像的传感器（700）提供；

用于确定基于图像信号的激励信号的确定设备；和

用于向至少一个电活性执行器（310）输出激励信号的输出接口，该电活性执行器被构造用于响应于激励信号使投影屏幕和/或偏转镜运动。

10.具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码用于当程序在控制设备（235）上被执行时实施根据权利要求1至3之一的方法（800）。

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