CN103827727A - 用于车辆的显示装置和操作这种显示装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆（5）的显示装置（1），所述显示装置（1）显示可由至少一个车辆乘员看见的图像信息。设置发光单元（3）和显示单元（2），所述发光单元（3）涉及为至少一个激光器，和所述显示单元（2）的至少一些区段是用至少一种电激活聚合物和/或显色材料形成的。本发明还涉及一种用于操作显示装置（1）的方法。

Description

用于车辆的显示装置和操作这种显示装置的方法

技术领域

本发明涉及一种根据专利权利要求1的前言所述的用于车辆的显示装置。而且，本发明还涉及一种根据专利权利要求8的前言所述的用于操作这种显示装置的方法。

背景技术

用于车辆的显示装置，例如所谓的平视显示器形式的用于车辆的显示装置，是已知的。为了将具有宽范围色谱和色对比度的图像清晰地投射到车辆显示装置的显示器上，激光特别适合作为发光单元，因为其具有高光效率。在此已知的是，由于激光束的相干，出现作为图像噪声的斑纹图案，这会产生有颗粒覆盖图像的印象。斑纹图案是由相干光束的干扰产生的，干扰来自显示器的在光学方面粗糙的表面扩散地反射和透射以及随后由具有有限孔径的探测器捕捉到，例如人眼。这适用于正面投影和背面投影的显示装置，也就是说，正面投影用于观察从显示单元反向散射的光的图像，背面投影用于观察投射到显示单元后侧的图像透射的图像。

已知多种用于减少和/或避免显示装置的图像上的斑纹图案的方法。举例来说，US 7,796,330 B2提出用两个相对于彼此可以移动的显示装置减少斑纹图案。US 7,762,673,B2和US 7,585,078 B2提出用光学仪器将激光束分解成两部分光束，这样减少激光束的在时间上和空间上的相干。US7,535,937 B2提供了利用在腔内辐射和不同频率的混合的结合来扩展用于将图像投射到显示装置上的激光束。

此外，DE 20 2004 020 615 U1描述了一种投射激光的屏幕，其包括至少一层对激光透明的层和至少一层反射激光的层，其中，所述反射层设计成柔性的，透明层相对于反射层具有较高的刚性，其中所述屏幕还包括至少一个压电元件或/和至少一个产生静电力的元件，至少反射层的表面结构在投射过程中通过反射层的弯曲能够随着时间变化，这样透过透明层并且照射在反射层的点上的激光束根据时间函数在不同方向是可反射的。

发明内容

本发明的目的是提供一种相对于现有技术改进的用于车辆的显示装置以及改进的用于操作车辆上的显示装置的方法。

关于所述用于车辆的显示装置，所述目的用权利要求1所限定的特征实现。

关于用于操作车辆上的显示装置的方法，所述目的用权利要求8所限定的特征实现。

所述附属权利要求涉及本发明的有利的改进方案。

根据本发明的用来显示能够由至少一个车辆乘员看见的图像信息的用于车辆的显示装置，设有发光单元和显示单元，其中，所述发光单元设计成至少一个激光器，所述显示单元的至少一些区段由至少一种电激活聚合物和/或显色材料形成。

通过使用用于所述显示单元的显色材料和/或电激活聚会物连同对于所述显示单元的显色材料区段的透光度（也就是光透射率）的激活控制和/或电激活聚合物区段的形状改变及其调制频率或者所述显示单元的或者所述显示单元的电激活聚合物由此引起的运动的激活控制，以及使用由所述发光单元产生的辐射的不同调制频率，这样能够减少由所述显示单元的表面反射和/或透射的辐射的相干。作为结果，能够减少干扰图样，尤其是斑纹图案，其在图像显示中对图像质量有干扰作用。

所述显色材料包括电激活部件和/或非电激活部件。合适的电激活部件的实例包括所谓的SPDs（悬浮颗粒装置）、电致变色、微型薄膜或者其他相应类型的液晶，非电激活部件包括例如热致变色、正温变色、汽油致变色或者光致变色的部件。优选地，所述显示材料设计成多层布置，藉此所述显示材料的图像单元格的透光度是按时序可控制的。

在本发明的一个优选实施例中，所述显示单元的子区段由至少一种电激活聚会物形成和/或能够在平移和/或旋转方向上引起振动。

通过对所述显示单元的一些区段使用这种电激活聚合物连同所述显示单元或者所述显示单元的区段的形状改变及其调制频率或者由此引起的平移和/或旋转运动的激活控制，以及使用由所述发光单元产生的辐射的不同调制频率，从而能够减少由所述显示单元反射和/或透射的辐射的相干。

在这种情况下，所述电激活聚合物优选设计成电致变色的、电介质的、铁电的或者基于液晶的聚合物。电激活聚合物是由于施加电压而改变其形状的聚合物。

优选地，所述电激活聚合物的形状改变和所述显示单元的由此引起的平移或者旋转运动是可以通过实施电压控制和/或调节的。

在一个替代的实施例变型中，整个显示单元能够由显色材料或者至少一种电激活聚会物形成。

特别优选地，用于联接电压源的电极以在边上的方式布置在显示单元上，尤其在车辆的乘员能够看见的外侧区域。作为结果，所述显示单元的显示质量不会受到因所述显示单元的接触连接而造成的损害和影响。

在用于操作显示装置的方法中，根据本发明，至少所述显示单元的显色材料区段的透光度是可控制和/或可调节的，和/或所述显示单元的电激活聚合物区段在平移和/或旋转方向上引起振动，和/或所述发光单元设计成激光器，以调频或者调相的方式操作。藉此能够减少由所述显示单元的表面反射和/或透射的辐射的相干，这样使得能够减少干涉图样，尤其是斑纹图案，其在图形显示方面对图像质量具有干扰影响。

在一个优选实施例中，通过将电压施加到所述电激活聚合物及其由此引起的形状改变而导致所述显示单元在平移和/或限制方向上振动。

附图说明

下面参考附图更加详细地说明本发明。在图中：

图1示意性地示出显示装置的第一实施例变型的透视图；

图2示意性地示出显示装置的第二实施例变型的透视图；

图3示意性地示出显示装置的第三实施例变型的透视图；

图4以半透明图示意性地示出车辆的平面图。

具体实施方式

在所有附图中，相互对应的部分用相同的附图标记表示。

图1示意性地示出显示装置1的第一实施例变型的透视图。在这种情况下，显示装置1包括显示单元2和发光单元3。

显示单元2包括多个以栅格型方式布置的图像单元格2.1，图像单元格2.1在本示范性实施例中是分别由能量源2.2，尤其是电压源，用电驱动的。

显示单元2还具有前侧2.3（未更具体地图示说明）和后侧2.4，其中，前侧2.3面对观察者，后侧2.4面对发光单元3。

显示单元2的前侧2.3和后侧2.4都具有以制造方式控制的粗糙表面。

发光单元3设计为至少一个激光器，例如半导体激光器，并且产生处于可见范围内、具有规定波长的辐射3.1，辐射3.1照射在显示单元2的后侧2.4上并且被后侧2.4部分地反射和部分地透射，因而在显示单元2的前侧2.3上能够向观察者显示相应的图像。

在这种情况下，发光单元3和/或来自发光单元3的辐射3.1可以用常规方式调频，或者作为选择，调相，以避免或者破坏发射的辐射3.1的在时间上的相干并且拓展发射光束的线宽。

在这种情况下，能够直接或者间接地实现发射的辐射3.1的调制，在直接调制的情况下，优选借助于馈电电流的相应调节和/或控制直接调制来自于激光器的光。

在间接调制的情况下，调制装置布置在激光器的下游，并且调制已发射的辐射3.1。在这种情况下，间接调制能够实现为电光调制或者声光调制。

在电调制的情况下，光束的极化性能定期地变化，例如借助于相应的过滤器。

在声光调制的情况下，光束在超声波处被衍射并且以这种方式调制。

在一个没有示出的实施例变型中，能够实现将图像直接投射到显示设置2的前侧上。

根据本发明的第一实施例变型，显示单元2的至少一些区段是由显色材料构成的。

在这种情况下，显示单元2的单独的图像单元格2.1或者图像单元格2.1的栅格或者显示单元2的所有图像单元格2.1都能够由显色材料构成。

显色材料是着色剂形成的材料，其根据外部刺激，例如温度（热致变色）、光（光致变色）、压力（受压变色）以及电压（电致变色）等等改变它们的光学特性，尤其是光学透光度。所述改变能够可逆地或者不可逆地发生。

为此，所述显色材料能够包含电激活部件或者非电激活部件，例如，所述电激活部件是所谓的SPDs（悬浮粒子装置）、电致变色、微型薄膜或者其他相应类型的液晶，所述非电激活部件是热致变色、正温变色、汽油致变色或者光致变色部件。

在这种情况下，显示单元2的显色材料具有决定性地影响将要显示在显示单元2的前侧2.3上的图像，并且其中所述材料形成依赖于刺激，在这里是辐射3.1的相应的着色剂。

优选地，显色材料的图像单元格2.1具有多个显色材料的层，其中单独的层的温度能够根据照射在它们上面的辐射3.1按时序变化。换句话说，依赖于辐射3.1照射的层，作为着色剂形成的结果，所述层的光学透光度改变。

通过使用用于显示单元2的这种显色材料连同图像单元2.1尤其是显色材料的图像单元格2.1，的透光度的激活控制，和使用由发光单元3产生的辐射3.1的不同调制频率，因而能够显著地减少反射的和透射的辐射3.1的相干。

作为结果，能够减少干扰情况，尤其是对图像质量具有干扰作用的所谓斑纹图案。斑纹图案是颗粒状的干扰现象，其发生在光学粗糙表面的充分相干照明的情况下。

因此，发光单元3和显示单元2两者都是构成用于在显示单元2的前侧2.3上显示图像的显示装置1的激活部件。

图2示意性地示出显示装置1的第二实施例变型的透视图。

显示单元2的至少一些区段优选由至少一种电激活聚合物形成。

电激活聚合物是由于施加电压而改变其形状的聚合物。在这种情况下，所述电激活聚合物能够设计为电致收缩的、非传导性的、铁电的聚合物，或者设计为基于液晶的聚合物。

通过用至少一种电激活聚合物制造显示单元2的至少一些区段，所述显示单元能够由于所述电激活聚合物的形状改变而在平移和/或旋转方向上产生振动。在这种情况下，具有特定图案，例如正弦的运动也是可能的。为了产生所述形状改变，能量源2.2的电压能够施加到显示单元2上。

为了将显示单元2的电激活聚合物联接到能量源2.2，例如常规电极6以在边上的方式布置在显示单元2上。

在这种情况下，整个显示单元2可包括电激活聚合物，或者电激活聚合物的区段例如以在边上的方式布置在显示单元2上。这使节约材料和因而节省成本成为可能。

在这种情况下，根据激励，借助所述聚合物引起显示单元或者至少显示单元的区段在平移和/或旋转方向上振动，显示单元2的电激活聚合物有决定性地影响将要显示在显示单元2的前侧上的图像。

借助使用用于显示单元2的这种电激活聚合物连同电激活聚合物的形状改变及其调制频率和显示单元2的或者显示单元2的区段的由此引起的运动，和使用由发光单元3产生的辐射3.1的不同调制频率，因而能够减小由显示单元2的前侧2.3反射和/或透射的辐射的相干，因而能够降低图像中的斑纹图案。

而且，显示单元2的一些区段由显色材料形成和所述显示单元的一些区段由至少一种电激活聚合物形成是可能的。

图3示意性地示出显示装置1的第三实施例变型的透视图。在这种情况下，根据图3的实施例变型基本上对应根据图2的实施例变型，二者的区别之处在于散射器或者散射屏7布置在显示单元2的后侧2.4上并且散射和均匀化来自发光单元3的发光辐射3.1，以便使强烈的直射光辐射更柔和及减小光-影对比以及干涉反射。

图4以半透明的方式示出车辆5的常规车辆内部4。

在车辆内部5中，根据本发明的显示装置1可布置在例如仪表板4.1、车顶控制台4.2、中央控制台4.3、门饰4.4和/或头枕4.5以便显示图像和用于例如显示与车辆和/或车辆乘员的娱乐有关的不同的信息。

附图标记列表

1   显示装置

2   显示单元

2.1 图像单元格

2.2 能量源

2.3 前侧

2.4 后侧

3   发光单元

3.1 辐射

4   车辆内部

4.1 仪表板

4.2 顶部控制台

4.3 中央控制台

4.4 门饰

4.5 头枕

5   车辆

6   电极

7   散射器

Claims (9)

1.一种用于车辆（5）的显示装置（1），用于显示由至少一个车辆乘员可以看见的图像信息，其特征在于，

所述显示装置（1）设有发光单元（3）和显示单元（2），其中所述发光单元（3）设计为至少一个激光器，和所述显示单元（2）的至少一些区段由至少一种电激活聚合物和/或由显色材料形成。

2.根据权利要求1所述的显示装置（1），其特征在于，所述显色材料包括电激活的和/或非电激活的部件。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置（1），其特征在于，所述显示单元（2）的一些区段可引起在至少一个平移方向上振动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置（1），其特征在于，所述电激活聚合物设计为电激活的电介质的、铁电的或者基于液晶的聚合物。

5.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置（1），其特征在于，电激活聚合物的形状改变和显示单元（2）的由此引起的平移和/或旋转运动是可通过施加电压来控制的和/或调节的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置（1），其特征在于，所述整个显示单元（2）是由显色材料或者电激活聚合物形成的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置（1），其特征在于，用于联接能量源（2.2）的电极（6）以在边上的方式布置在所述显示单元上。

8.一种用于操作根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置（1）的方法，其特征在于，至少显示单元（2）的区段的显色材料的透光度被控制和/或调节和/或显示单元（2）的区段的电激活聚合物被引起在平移和/或旋转方向上振动和/或设计为激光器的发光单元（3）以调频或者调相的方式被操作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述显示单元（2）由对所述电激活聚合物施加电压和电激活聚合物的由此引起的形状改变而引起在平移和/或旋转方向上振动。

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