CN105409323A - 用于车辆的显示器，特别是平视显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的显示器，特别是平视显示器，所述显示器包括：图像生成装置(2)；用于反射从图像生成装置(2)发射的光线(4)的单元(5)；和用于加热反射单元的器件(30)，其并入在反射单元(5)中。

Description

用于车辆的显示器，特别是平视显示器
技术领域
本发明涉及用于车辆的一种显示器，特别是平视显示器。
背景技术
如果这样的信息显示系统已经多年来用于航空领域以允许飞行员同时查看外界环境和由机上设备提供并在驾驶舱显示在飞行员面前的信息而无需调整其视觉，它们现在正在汽车领域中变得日益广泛，并有助于车辆驾驶辅助。
将在下文描述根据本发明的显示器关于其在汽车中的使用，但一旦有必要在相关人的视野中显示信息，其当然也可以意图用于任何其它常见的运输领域。
通常，用于车辆的平视显示器包括用于产生图像的装置，允许形成要被投影的图像。
此外，该系统通过用于对由该装置发射的光束进行反射的镜的组件来实现，以引导其传输的图像，直到最终光学元件，所述最终光学元件允许位于驾驶员眼睛视野内的虚拟图像的显示，超出风挡。
已知车辆的乘客厢经受温度和湿度的显著变化(其为有意或无意的)，这会造成冷凝现象，特别是通过在车辆的窗户上或其他类似表面(例如显示器的反射镜)上形成雾汽而造成。这在温度达到所谓的露点时发生。确实，当周围空气的温度变得低于露点温度时，冷凝出现在材料上，其取决于空气相对湿度。因此，如果跨越了露点，存在以下危险：显示器的光链的元件(特别是镜)部分起雾以达到这样的程度：通过光束传输的图像将被改变，质量降低，或难以辨认，使驾驶员无法获得信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种对出现在平视显示系统上的冷凝问题的方案。
为此目的，本发明涉及一种用于车辆的显示器，特别是平视显示器，所述显示器包括：
-图像生成装置，
-用于反射由图像生成装置发射的光线的组件，以及
-用于加热所述反射组件的器件，所述器件被并入到所述反射组件中。
换言之，所述反射组件被制成为加热组件，其允许防止显示器的光链的元件上形成冷凝。结果，由于到达露点的危险被消除，被传输的且在最终屏幕上获得的图像(代表要显示的信息的图像)是锐化的，具有最优的质量，并且没有模糊的轮廓、或部分或全部的图像丢失。因此，本发明的系统克服了上述的冷凝问题，且在不需要额外部件的情况下这样做，这是由于反射器件自身被设置有用于解决该问题的器件。
根据本发明的可以一起或单独采用各实施例:
-所述加热器件为电气的，
-所述加热器件包括电阻器，
-所述反射组件包括一个或多个镜，且所述加热器件并入到所述一个镜或所述多个镜的每个中，
-所述电阻器设置在所述镜(一个或多个)的多个区域处，
-所述显示器包括用于检测在所述反射组件上起雾的器件，
-所述显示器包括用于驱动所述加热器件的器件，
-所述驱动器件被配置为考虑用于检测在所述反射组件上起雾的信息，
-所述图像生成装置包括激光源，
-所述激光源包括一个或多个激光二极管。
附图说明
根据本发明的显示器的示意性实施例将在下文参照单独的附图1进行描述。
具体实施方式
如该单独的图中所示，本发明涉及一种用于车辆的显示器1，特别是平视显示器。它允许显示虚拟图像40。
在本发明的一个优选但不排他的用途中，所述显示器1意图安装在机动车辆上以在驾驶员的视野FV内、大致沿其眼睛的视线L显示具体信息，所述具体信息例如车辆的速度、导航系统的信息项、故障、检测等，同时防止驾驶员目光离开路面来看其仪表盘或导航系统的屏幕。
该显示器1通常包括图像生成装置2，输出意图投影代表要被传输的信息的图像的光线4。所述装置包括，例如，扫描投影仪34，所述扫描投影仪34设置有一个或多个光源，每个光源都发射激光束。这些例如是激光源，典型为激光二极管，每个激光源发射单色光束，即由单一颜色组成的光束。
所述装置可以典型的包括三个源，所述装置被配置为经由通过合并而将每个所述源单独发射的束汇集来形成光束。更精确地，这些可以是发射具有从一个源到另一个源不同的颜色的束的源。颜色例如是红、绿或蓝(RGB)。
每个源的光功率使用激光源(一个或多个)的供电电流而被独立地驱动。在给定的光功率下，光束的颜色以在各激光二极管之间建立功率比的方式决定。例如，为了获得白光，光功率必须依照如下分配成比例地建立：对于绿光二极管60，对于蓝光二极管30，对于红光二极管10。每个源的光功率也可以被驱动以调节光束的光功率。
每个源发射的光束被取向为，例如，彼此平行并沿同一方向反射，以通过合并形成共同光束。在这方面，所述装置包括在一波长范围上为半透明的光学元件，例如分色镜或组合板，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合成。
更通常地，所述装置被配置为由所述激光束(一个或多个)形成所述光束，而无论所涉及的源的数量。在单一源的情况下，光束由所使用的单一源发射的激光束组成，而所获得图像则将是单色的，其根据所述颜色的分级，由施加至构成其的每一个点的各水平的光功率构成。在多个源的情况下，典型地为上文所提到的三个源，随后形成所述光束的所述共同光束将允许图像根据色谱建立，其分辨率将对应于驱动所述源的供电的精度(fineness)。
所述装置可以还包括用于驱动对所述源的电流供应的器件。如上文所述，它们可允许选择光束的颜色。
作为非限制性例子，所述投影扫描仪34还包括，例如，扫描发生器，其功能为水平或垂直地移动光源(一个或多个)发射的光束，以根据一频率执行扫描，该频率特别是等于60Hz。该扫描发生器特别是包括具有微电机系统的扫描镜(以下称为MEMS反射镜)，在其上，由光源(一个或多个)发射的光束被反射为扫描光束3。这种MEMS反射镜具有例如1mm2的直径。MEMS反射镜适合于绕两个旋转轴线旋转以执行所述装置的漫射屏16的扫描，例如以60Hz的刷新频率扫描。图像然后形成在所述漫射器16上。可替代地，该MEMS反射镜可以由两个平面且可移动的反射镜来替代，所述反射镜的移动相关联。这些镜中的一个可专用于沿水平轴线扫描，而另一个镜可专用于沿垂直轴线扫描。
形成有图像的漫射器16可以是透明的投影屏幕，其具有复杂的结构用于背面投影。可替代地，其可为半透明的。其例如由玻璃制成，特别是蚀刻玻璃，或由聚碳酸酯制成。举例来说，该漫射屏16为出瞳漫射屏("ExitPupilExpander")。其允许放大的观察锥形结构。其在光束穿过的平面中延伸，得自于扫描光束3的图像形成于该漫射屏16的一个面的平面上。
该漫射屏接收扫描光束3。其被设置为使该扫描光束3沿一角域发生散射，该角域例如在扫描光束3到达漫射屏16的时刻相对于扫描光束3的方向等于30°。为此目的，根据一非限制性例子，漫射屏的一面为粗糙的，在此意义上其包括引起扫描光束散射的突起。该粗糙面对应于光束离开所通过的面，换言之，其上形成有图像的面。
根据一可替代的实施例，所述显示装置可以是屏幕，特别是TFT屏幕。
沿光束的运动方向在漫射屏16的下游，所述显示器包括至少一个半反射板20和反射组件5，所述反射组件5插入在漫射屏16和半反射板20之间的图像路径上。在这种情况下，所述反射组件5包括镜6、7(例如两个镜)，接收从装置2输出的光线4，以投影所述图像40。在该图中，图像的路径以在通过半反射板20显示前被反射装置5反射的箭头来表示。该半反射板允许放大和/或，通过透明的方式，在所述半反射板以外在虚拟屏处显示该图像40，特别是在被装备车辆的风挡以外，所述虚拟屏使用所述半反射板20获得。
该透明板具有至少等于20％的反射率，其允许用户通过该板看到车辆所占的道路，同时又受益于允许看到显示图像的高对比度。可替代地，该图像可以通过设置有所述显示器的车辆的风挡来显示。
如此，根据本发明，所述显示器还包括用来加热所述反射组件的器件30，该器件并入在所述反射组件5中。
由于本发明，在反射器件的表面处的环境温度被保持在露点温度以上，其允许防止形成显示器的光链的元件上形成冷凝，并获得传输到驾驶员眼前的信息的清晰和锐化的显示。
所述加热器件30有利地为电气的。它们例如是电阻器32。
所述加热器件30，特别是所述电阻器32，可并入到每个所述镜中，特别是在多个区域处。换言之，每个镜设置有多个电阻器。
关于促动所述加热机构30，所述显示器可以包括用于检测所述反射组件5上起雾的器件，以直接或间接的方式检测，例如通过测量周围环境的温度和/或湿度。所述显示器还包括用于驱动所述加热器件30的器件。所述驱动器件有利地配置为考虑用于检测所述反射组件上起雾的信息，例如通过在存在起雾和/或存在起雾风险的情况下激活所述加热器件30。
所述显示器的所述图像生成装置2，在这种情况下，包括控制器件33，特别是包括用来驱动对其光源的电流供应的器件。所述控制器件33有利地配置为还促动所述用于驱动所述加热器件30的器件。

Claims (10)

1.一种用于车辆的显示器，特别是平视显示器，所述显示器包括:
-图像生成装置(2)，
-用于反射由图像生成装置(2)发射的光线(4)的组件(5)，和
-用于加热所述反射组件的器件(30)，所述器件(30)被并入在所述反射组件(5)中。
2.如权利要求1所述的显示器，其中所述加热器件(30)是电加热的。
3.如权利要求2所述的显示器，其中所述加热器件(30)包括电阻器(32)。
4.如权利要求3所述的显示器，其中所述电阻器(32)被设置于多个区域处。
5.如前述权利要求中任一项所述的显示器，其中，所述反射组件(5)包括一个或多个镜(6，8)，而所述加热器件(30)被并入到所述一个镜或所述多个镜的每个。
6.如前述权利要求中任一项所述的显示器，包括用于检测在所述反射组件(5)上起雾的器件。
7.如前述权利要求中任一项所述的显示器，包括用于驱动所述加热器件(30)的器件。
8.如权利要求7所述的显示器，其中，所述驱动器件被配置为考虑用于检测在所述反射组件(5)上起雾的信息。
9.如前述权利要求中任一项所述的显示器，其中，所述图像生成装置(2)包括激光源。
10.如权利要求9所述的显示器，其中，所述激光源包括一个或多个激光二极管。
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