CN103270436A - 用于机动车的平视显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的平视显示器，包括成像装置，图像的射束经过在出光侧布置在成像装置上的偏振器4线性偏振地通过光学成像单元8被导向挡风玻璃10，并且由挡风玻璃10转向机动车的驾驶员的方向。在光束的位于成像装置和挡风玻璃10之间的光程6中布置有反射性的偏振器5，其偏振方向相应于由成像装置所射出的光束的偏振方向，并且在由挡风玻璃10到成像装置的光程6上对另一个偏振的所发射的光线进行反射。

Description

用于机动车的平视显示器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的平视显示器（Head-up-Display），包括成像装置，图像的射束由成像装置经过在出光侧布置在成像装置上的偏振器线性偏振地通过光学成像单元被导向挡风玻璃，并且由挡风玻璃转向机动车的驾驶员的方向。
背景技术
在这种平视显示器中，由投影系统为机动车的驾驶员将数据显示反映到挡风玻璃中。
在此，由成像装置生成图像。为了进行观察，最后在成像装置上设有吸光性偏振膜。成像装置的光线由此被线性偏振。这种偏振垂直于投影的平面。
基于投影图像在挡风玻璃上的光束的光程和反射，存在这种可能，即太阳直接射入成像装置中。基于光学成像单元的聚焦，将大量的热量带入成像装置中。
为了使这些热量最小化，已知的是，要在光束的位于成像装置和挡风玻璃之间的光程上布置冷光反射器，其在红外光谱区内是透明或者是吸光的。
尽管如此，这样的光功率仍然能够射到成像装置上，即将成像装置加热到会干扰到所生成的图像的温度。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的平视显示器，所述平视显示器明显减少了射入成像装置中的入射太阳光。
上述目的根据本发明在第一种实施方式中由此得以实现，即：在光束的位于成像装置和挡风玻璃之间的光程上布置有反射性的线性偏振器，其偏振的方向相应于成像装置所射出的光束的偏振方向。并且在由挡风玻璃到成像装置的光程上对另一个偏振所发出的光线进行反射。
通过反射性的线性偏振器，并不相应于反射性的偏振器的偏振方向的偏振方向的、由太阳光通过挡风玻璃射入挡风玻璃和成像装置之间的光程中的光线被反射，因而无法导致成像装置的温度上升。
反射性的偏振器可以布置在成像装置和挡风玻璃之间的光程中的任何位置上。
在另一种有利的设计中，反射性的偏振器可以布置在成像装置的在出光侧的偏振器上。
此外，如果反射性的偏振器和成像装置在出光侧的偏振器被设计在同一个薄膜中，就不需要分开安装反射性的偏振器。
在另一种实施方式中，可在光束位于成像装置和挡风玻璃之间的光程中布置反射性的线性偏振器，其偏振方向垂直于由成像装置所射出的光束的偏振方向并反射该光线，并且在由挡风玻璃到成像装置的光程上对另一个偏振所发出的光线进行吸收或者透射。
由成像装置出发的光束被反射性的偏振器进一步转向挡风玻璃并且由该处再转向驾驶员的方向。在由挡风玻璃到成像装置的光程中所发出的太阳光中，其中的一部分被反射性的偏振器反射，仅仅另一部分被透射，因此，只有被透射的部分能够到达成像装置并且导致其升温。
此外，反射性偏振器可以是光学成像单元的一个镜体。
为了防止受到外部影响，成像装置和光学成像单元可以被布置在罩体内，罩体具有由透光的盖板密闭的开口，成像装置的光束穿过该开口到达挡风玻璃。
此外，可以在盖板上或者其中布置反射性的偏振器。
此外，不需要分开安装盖板和反射性偏振器，从而简化了安装。
这种设计还导致高透射值，进而形成了高效率的平视显示器。
原则上，在将反射性偏振器布置在成像装置上时，在该成像装置的出光侧上不需要有另一个s偏振的偏振器。
由于反射性偏振器的偏光效果不够理想，在仅将其单独在出光侧布置在成像装置上时，会导致显示的对比度更低，因此，优选在出光侧在成像装置上既布置纯线性吸光的偏振器，又布置反射性的偏振器。
如果成像装置为一种液晶显示器，其可由光源透射的、在入光侧承载了偏振的偏振器，那么就避免了液晶显示器的晶晰（Klaeren），通过其不再显示任何图像。
附图说明
本发明的一种实施例在附图中被示出并且下面予以详细说明。其中：
图1为一种平视显示器的原理图，
图2为根据权利要求1所述的平视显示器的液晶显示器的横截面。
具体实施方式
作为TFT液晶显示器示出的液晶显示器1在其背面上具有第一偏振器2，光源3的光线通过该偏振器线性偏振地射入液晶显示器1中。
出光侧上，首先在液晶显示器1上布置线性s偏振的第二偏振器4，并且在其上布置反射性的、与所述第二偏振器4偏振相同的线性偏振器5。
因此，图像的、由液晶显示器1所输出的光束就由s偏振光构成。
这一光束在光程6中通过具有镜体7和非球面镜体7′的光学成像单元8以及透明的盖板9被引导到机动车的挡风玻璃10上，并且将其反射到机动车驾驶员的视力11范围中。
盖板9密闭了位于挡风玻璃10下方的罩体12，液晶显示器1、光源3、镜体7、7′和光学成像单元8均被布置在该罩体中。
通过倾斜挡风玻璃10，来实现挡风玻璃10上的光束在110°至140°之间的转向。
这就意味着，转向角度即约为60°的布儒斯特角度α′。
如果太阳14的照射光13在接近布儒斯特角度α的角度下自外面到达挡风玻璃10是，这种太阳光中的一部分就通过挡风玻璃10被偏振。
而基于该布儒斯特角度，太阳光在经过挡风玻璃10之后具有的p偏振的份额多余s偏振的份额。通过反射性的偏振器5很好地使这部分p偏振的份额与液晶显示器1隔离，由此无法使其升温。
p偏振的份额约为70%，而s偏振的份额则仅为约30%。
因为由此太阳光中仅有30%的s偏振的份额能够反向于光程6地到达液晶显示器1并且使得液晶显示器1升温，因此这种升温是这样地少，即其不会导致给液晶显示器1的功能带来任何影响。

Claims (7)

1.一种用于机动车的平视显示器，包括成像装置，图像的射束由所述成像装置经过在出光侧布置在所述成像装置上的偏振器线性偏振地通过光学成像单元被导向挡风玻璃，并且由所述挡风玻璃转向机动车的驾驶员的方向，其特征在于，在所述光束的位于所述成像装置和所述挡风玻璃（10）之间的光程（6）中布置有了反射性的线性偏振器（5），所述反射性的线性偏振器的偏振方向相应于由所述成像装置所射出的光束的偏振方向，并且在由所述挡风玻璃（10）到所述成像装置的光程（6）上对另一个偏振所发射的光线进行反射。
2.根据权利要求1所述的平视显示器，其特征在于，所述反射性的偏振器（5）被布置在所述成像装置在出光侧的所述偏振器（4）上。
3.根据权利要求2所述的平视显示器，其特征在于，所述反射性的偏振器（5）和所述成像装置的在出光侧的所述偏振器（4）被设计在同一个薄膜中。
4.一种用于机动车的平视显示器，包括成像装置，图像的光束由所述成像装置经过在出光侧布置在所述成像装置上的偏振器线性偏振地通过光学成像单元被导向挡风玻璃，并且由所述挡风玻璃转向机动车的驾驶员的方向，其特征在于，在所述光束的位于所述成像装置和所述挡风玻璃之间的光程中布置有反射性的线性偏振器，所述反射性的线性偏振器的偏振方向垂直于由所述成像装置所射出的光束的偏振方向并反射所述光线，并且在由所述挡风玻璃到所述成像装置的光程上对另一个偏振所发出的光线进行吸收或者透射。
5.根据权利要求4所述的平视显示器，其特征在于，所述反射性的偏振器为所述光学成像单元的镜体。
6.根据前述权利要求中任一项所述的平视显示器，其特征在于，所述成像装置和所述光学成像单元被布置在罩体内，所述罩体具有由透光的盖板所密闭的开口，所述成像装置的所述光束通过所述开口到达所述挡风玻璃，其中，所述反射性的偏振器被布置在所述盖板上或者中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的平视显示器，其特征在于，所述成像装置为液晶显示器（1），所述液晶显示器能由光源（3）透射，并且在入光侧承载p偏振的偏振器。
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