CN108027517B - 用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统 - Google Patents

用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108027517B
CN108027517B CN201780000692.1A CN201780000692A CN108027517B CN 108027517 B CN108027517 B CN 108027517B CN 201780000692 A CN201780000692 A CN 201780000692A CN 108027517 B CN108027517 B CN 108027517B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
head
display system
imager
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780000692.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108027517A (zh
Inventor
M.阿恩特
M.帕切格
N.巴巴雅尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of CN108027517A publication Critical patent/CN108027517A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108027517B publication Critical patent/CN108027517B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10559—Shape of the cross-section
    • B32B17/10568—Shape of the cross-section varying in thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • B60K35/23—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/011—Head-up displays characterised by optical features comprising device for correcting geometrical aberrations, distortion
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0194—Supplementary details with combiner of laminated type, for optical or mechanical aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0198—System for aligning or maintaining alignment of an image in a predetermined direction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G06F1/1639—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing the display being based on projection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

本发明涉及用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统（11），所述平视显示器系统具有用于发射第一图像的成像器（4）、用于将图像的投影转向的投影面，所述投影面包括复合片材（10）的子区域，其中校准装置（7、8、9）被设置用于查明第一图像和第一图像的投影之间的偏差，具有用于检测复合片材的反射特性的检测装置（7），并且成像器（4）被设置用于根据所述偏差产生修正图像。

Description

用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统
技术领域
本发明涉及平视显示器（head-up-display）系统、用于校准平视显示器系统的方法和其使用。
背景技术
车辆、尤其是载客汽车（PKW）越来越经常地被装备所谓的平视显示器（HUD）。平视显示器被设置用于为观察者或驾驶员显示图像信息。利用例如在仪表板的区域中或在顶盖区域中的投影仪作为成像器（Bildgeber），图像被投影到挡风玻璃上，在那里被反射并且由驾驶员作为虚拟图像（从该驾驶员来看）在挡风玻璃后方被察觉。因此，重要的信息可以被投影到驾驶员的视野中，而并不必将该驾驶员的视线从车行道转开，所述重要信息例如是驾驶员能够察觉的当前的行驶速度、导航或警告提示。因此，平视显示器能够显著地有助于提高交通安全性。
通常，挡风玻璃由两个玻璃片材（Glasscheibe）组成，所述两个玻璃片材经由热塑性薄膜相互层压。如果玻璃片材的表面应该以一个角度来布置，则常见的是，使用具有非恒定的厚度的热塑性薄膜。也述及楔形的薄膜或楔形薄膜。薄膜的两个表面之间的角度被称为楔角。楔角可以在整个薄膜上是恒定的（线性厚度变化）或者可以与位置有关地变化（非线性厚度变化）。
在上面所描述的平视显示器的情况下出现以下问题：投影图像在挡风玻璃的两个表面处被反射。由此，驾驶员不仅仅察觉到所期望的主图像，所述主图像通过在挡风玻璃的内部空间侧表面处的反射而引起（一次反射（ Primärreflexion））。驾驶员也察觉到轻微错位的、通常强度较弱的双重像（Nebenbild），所述双重像通过在挡风玻璃的外侧表面处的反射而引起（二次反射）。所述问题一般通过以下方式解决，即以有意地挑选的角度彼此布置反射性表面，使得使主图像和双重像（虚影）重叠，由此双重像（虚影）不再以干扰的方式而突显。
也已知的是，给挡风玻璃配备透明的、能导电的覆层。所述覆层可以作为IR反射性覆层起作用，以便减少车辆内部空间的加温并且由此改善热舒适度。但是所述覆层也可以被用作可加热的覆层，其方式为，使所述覆层与电压源连接，使得电流流经覆层。适合的覆层包含基于银的能导电的金属层。
具有在复合玻璃内部中的能导电的覆层的挡风玻璃与平视显示器关联地具有以下问题，通过能导电的覆层构成用于投影图像的另一反射性界面。这导致另一不期望的双重像，所述双重像也被称为层反射（Schichtreflexion）或层“幻影”。
DE102014005977公开具有经涂覆的挡风玻璃的HUD投影装置。为了避免干扰图像而建议，在清晰的虚拟图像情况下从成像光束中过滤出近红外光分量。不过，所述解决方案具有以下缺陷：投影仪在光路中必须具有附加的红外线吸收元件。
发明内容
本发明所基于的任务在于，提供平视显示器系统，所述平视显示器系统具有复合片材，所述复合片材具有能导电的覆层，其中通过所述覆层所生成的层反射的干扰作用应该被尽可能地最小化。
根据本发明通过根据权利要求1所述的平视显示器系统来解决本发明的任务。优选的实施方案由从属权利要求得知。
用于为观察者显示图像信息的根据本发明的平视显示器（HUD）系统包括用于发射第一图像的成像器以及用于将图像的投影转向的投影面，所述投影面包括复合片材的子区域。根据本发明的平视显示器系统也包括校准装置，所述校准装置被设置用于查明在第一图像和所述图像的投影之间的偏差。所述校准装置具有检测装置，所述检测装置被设置用于检测复合片材的反射特性。所述成像器被设置用于根据所述偏差产生修正图像。
修正图像是以下图像，所述图像通过成像器发射并且在所述图像的情况下已经发生了第一图像的电子预先失真或变形。所述图像的失真或变形基于在第一图像和所述第一图像的投影之间的之前所测量的偏差。通过修正图像的失真或变形，补偿所测量的偏差。这种电子失真也被称为预先失真或歪曲（Warping）。换言之，修正图像是以下图像，在所述图像情况下已经发生了第一图像的电子预先失真。对干扰性反射的这种补偿明显改善所投影的图像的清晰度。
成像器可以被理解为成像设备、例如投影仪、LCD显示器、TFT显示器。图像信息在本发明的意义上被理解为以下信息，以图像的形式对观察者显示所述信息。图像可以具有数字图像数据。
优选地，校准装置具有检测装置，所述检测装置用于确定反射特性。校准装置可以具有用于测定第一图像的失真的软件组件。所述软件组件在此可以存储在外部硬件式控制单元、例如计算机上。控制单元可以具有输入/输出单元，经由所述输入/输出单元，用户可以操控具有校准装置的平视显示器系统。所述软件组件被设置用于控制检测装置、成像器以及用于存储图像录制和分析图像数据。这具有的优点在于，因此影响所发射的图像，使得所投影的图像以明晰的且质量上更好的印象而出众。
所述图像数据、尤其是关于失真的图像数据于是可以例如被传输给成像器。为此，成像器可以具有接口，图像数据由控制单元发送给所述接口。这样的接口能够在成像器处容易地实施并且图像数据能够以简单的方式被提供给成像器。
检测装置可以包括存储介质，各个图像的图像数据能够被存储在所述存储介质中。校准装置也可以具有用于录制图像的照相技术设备。所述用于录制图像的设备可以被构造为单个摄像机或者被构造为具有多个摄像机的摄像机系统。尤其是，软件组件用于控制所述用于录制的设备、用于存储图像和用于分析由所述用于录制的设备所检测的图像。优选地借助矩阵计算来进行对所检测的图像的分析。
有利地，成像器被设置用于产生修正图像。尤其是，所述修正图像可以被构造为一次反射、二次反射和/或层反射（幻影）的至少部分的重叠。这具有的优点是，所投影的图像获得明显的立体效应。
复合片材可以包括外片材和内片材，所述外片材和内片材经由热塑性中间层相互连接。在此，内片材的朝向中间层的表面具有透明的、能导电的覆层。能导电的覆层可以具有至少一个金属层和多个介电层，通过所述层基本上确定复合片材的反射特性、尤其是复合片材的反射颜色。层的数量、厚度和组成可以影响复合片材的反射颜色。覆层的反射比在彩色光谱上不是恒定的，而是在可见光谱的一个或多个波长范围中具有最大值。由此，引起从白色光向特殊颜色的颜色改变，所述特殊颜色被称为反射颜色。
校准装置可以被构造，使得可以根据复合片材的反射颜色或者内片材的厚度产生所述修正图像。可以从彩色光谱中选择颜色，其方式为，光的波长以加强的方式被发射。基于所述反射颜色，控制单元选择光的波长范围，所述波长范围在修正图像中以加强的方式被发射并且将所述图像数据转发给成像器。第一图像的颜色被改变，使得所述覆层的反射行为被补偿。例如，可以以完全符合颜色的方式在修正图像中再现（例如白色的）标记，其方式为，成像器以加强的方式发射与复合片材的反射颜色（例如红色）互补的（例如蓝色的）颜色。有针对性地使修正图像的颜色与复合片材的反射颜色相适配。
复合片材可以被构造为车辆挡风玻璃。所述复合片材被设置用于在开口内、尤其车辆的窗户开口内将内部空间相对于外部环境隔开。在本发明的意义上利用内片材来表示复合片材的朝向内部空间（车辆内部空间）的片材。利用外片材来表示朝向外部环境的片材。
中间层的厚度在复合片材的下边缘和上边缘之间的垂直走向中至少逐段地可变。在这里“逐段地”指的是，在复合片材的下边缘和上边缘之间的垂直走向具有至少一个区段，中间层的厚度在所述区段中与位置有关地变化。但是所述厚度也可以在多个区段中变化或者在整个垂直走向上变化。利用垂直走向表示在下边缘和上边缘之间的具有基本上垂直于所述边缘的走向方向的走向。具有可变厚度的中间层典型地被称为楔形薄膜。在中间层的两个表面之间的角度被称为楔角。如果所述楔角不是恒定的，则为了在一个点对所述楔角进行测量可以考虑在所述表面上的切线。
如果为了生成图像的投影而使成像器对准复合片材，则通过在内片材的背离中间层的内部空间侧表面处的反射生成所期望的第一虚拟图像。未被反射的部分射束穿过复合片材伸展并且在外片材的背离中间层的外侧表面处另一次被反射。由此，生成第二虚拟图像（虚影）。在平行的片材表面的情况下，图像和虚影会以相对错位的方式显现，这对于观察者是干扰性的。通过楔角，使第二虚拟图像在空间上基本上与第一虚拟图像重叠，使得观察者仅仅仍察觉到唯一的图像。
复合片材根据本发明具有在内片材的朝向中间层的表面上的透明的、能导电的覆层。通过所述覆层生成具有折射率的显著变化的另一界面。因此形成用于成像器的光束的另一反射性界面。由此覆层生成另一不期望的虚影、即所谓的层反射。
透明的覆层被理解为以下覆层，所述覆层具有在可见光谱范围中至少80%的平均透射，所述覆层因此并不显著地限制通过片材的透穿。
内片材和外片材具有不对称的厚度。不对称的厚度组合是内片材和外片材的以下布置，在所述布置情况下所述两个片材可以是不同厚的。另外的不对称的厚度组合（内片材/外片材）可以具有以下值：1.6mm/2.1mm; 1.4mm/1.8mm; 1.4mm/2.1mm; 2.1mm/2.6mm;1.0mm/1.4mm。
内片材优选地具有小于1.6mm的厚度，使得所述复合片材的总厚度可以为至少4.0mm至6.0mm，优选4.4mm。由于根据本发明的楔角，所述复合片材的厚度不是恒定的。在本发明的意义上所述总厚度在最薄的侧边缘处被测量，也即典型地在复合片材的下边缘处被测量。总厚度因此是最小出现的总厚度。
如对于机动车片材常见的，复合片材优选地在所述空间的一个或多个方向上弯曲，其中典型的曲率半径处于大约10cm至大约40m的范围中。但是，例如当复合片材被设置为用于公共汽车、列车或牵引机的片材时，所述复合片材也可以是平的。
复合片材的以下区域也被称为复合片材的HUD区域，所述区域被设置用于利用投影仪被照射以便生成虚拟的图像。在复合片材的所述HUD区域中，复合片材的几何形状可以有利地具有在5和15米之间的垂直曲率半径以及在1和5米之间的水平曲率半径。
平视显示器系统可以优选地包括用于将由成像器所产生的修正图像朝复合片材的方向转向的光学模块。所述光学模块可以被构造为组合器（combiner）、反射镜设备、棱镜设备和/或透镜设备。
本发明此外包括用于校准平视显示器系统的方法，其中第一图像通过成像器被发射，所述第一图像由作为投影面的复合片材的至少一个子区域转向并且作为图像的投影通过校准装置被检测。在此，在第一图像和所述图像的投影之间的偏差通过校准装置被测量。成像器根据所述偏差产生修正图像。所述修正图像是以下图像，在所述图像的情况下已经发生了第一图像的电子预先失真、变形和/或染色。
本发明此外包括根据本发明的平视显示器系统在机动车中、优选在载客汽车中的使用。
附图说明
在下文中根据附图和实施例进一步阐述本发明。附图是示意图并且并不是比例正确的。附图不以任何方式限制本发明。
图1 示出作为根据本发明的平视显示器系统的组成部分的复合片材；
图2 示出根据本发明的平视显示器系统；
图3 示出根据本发明的方法的一种实施方式的流程图；和
图4 示出修正图像的示意图。
具体实施方式
图1示出作为根据本发明的平视显示器系统的组成部分的复合片材10，所述复合片材由外片材1和内片材2组成，所述外片材和内片材经由热塑性中间层3相互连接。复合片材10被设置为机动车的挡风玻璃，所述机动车装备有平视显示器。外片材1在安装位置中朝向外部环境，内片材2朝向车辆内部空间。
此外，图1示出作为HUD系统的成像器的投影仪4，所述投影仪对准复合片材10的子区域。在所述子区域（HUD区域）中可以通过投影仪4生成图像，由观察者5（车辆驾驶员）将所述图像察觉为在复合片材10的背离该观察者的侧上的虚拟图像。在所述子区域中的楔角导致外片材1和内片材2的相对倾斜的表面I、IV。薄的内片材2导致通过能导电的覆层6所引起的层反射与在挡风玻璃的内部空间侧表面处所引起的一次反射以及在挡风玻璃的外侧表面处所引起的二次反射重叠，所述层反射、一次反射以及二次反射因此不再能够以彼此分开的方式被察觉。
外片材1具有外侧表面I和内部空间侧表面II，所述外侧表面在安装位置中朝向外部环境，所述内部空间侧表面在安装位置中朝向内部空间。同样地，内片材2具有外侧表面III和内部空间侧表面IV，所述外侧表面在安装位置中朝向外部环境，所述内部空间侧表面在安装位置中朝向内部空间。外片材1的内部空间侧表面II经由中间层3与内片材2的外侧表面III连接。
中间层3的厚度在从复合片材的下边缘到上边缘的垂直走向中持续增加。所述厚度增加在该图中为了简单起见以线性的方式示出，但是也可以具有更复杂的轮廓。中间层3由由PVB组成的单个薄膜构造(具有可变厚度的所谓的楔形薄膜)。楔角α为0.25mrad-0.8mrad之间，优选在0.35mrad至0.65mrad之间。在具有大像距的HUD系统的情况下、诸如在增强现实（Augmented-Reality, AR）HUD系统的情况下，也使用0.1mrad至0.3mrad的楔角。利用用户的现实察觉的计算机辅助扩展工作的HUD系统被称为AR-HUD系统。
对于0.5mrad的楔角和高度、也即载客汽车的挡风玻璃的平均高度为1米的复合片材，其是约0.5mm的厚度变化（例如在复合片材的下边缘处为0.76mm并且在复合片材的上边缘处为1.26mm）。薄膜的增厚除了楔角以外还与片材高度有关。在内片材/外片材为1.6mm/2.1mm的优选玻璃组合的情况下，总玻璃厚度在复合片材的下边缘边处为4.46mm并且在复合片材的上边缘处为4.96mm。
通过楔形地构造中间层3，通过投影图像在表面I和IV处的反射而生成的两个虚拟图像被相互重叠。二次反射因此不以相对于一次反射错位的方式显现，使得干扰性反射图像能够被避免。相反地，通过层反射形成另一虚拟图像，所述另一虚拟图像通过在虚拟图像中与一次反射和二次反射的重叠而引起。
复合片材10此外具有在内片材2的外侧表面III上的能导电的覆层6。覆层6是IR反射性的并且被设置用于减少通过太阳辐射的IR分量对车辆内部空间的加热。覆层6例如是薄层堆叠，所述薄层堆叠包含由银组成的两个或三个层和另外的介电层，所述另外的介电层作为防反射层、阻挡层或表面适配层（Oberflächenanpassungsschicht）来优化覆层的光学的、电的和/或机械的特性。能导电的覆层6的介电层例如包含氮化硅、氧化硅、氧化锌、锡锌氧化物和氮化铝。
覆层6是在复合片材10的内部中的另一反射性界面，根据本发明的修正图像在所述反射性界面处另一次被反射。
内片材2由钠钙玻璃组成并且仅仅具有例如1.6mm的小的厚度。由此确保，在一次反射和层反射之间的空间错位（Versatz）是小的，并且虚拟图像重叠，使得在观察者5的眼中形成清晰的和颜色完全符合的（farbgetreu）修正图像。
外片材1同样地由钠钙玻璃组成并且具有例如2.1mm的明显更大的厚度。由此保证，复合片材10总计具有足够的机械稳定性、断裂强度和扭转刚性。
中间层3的最小厚度例如为0.76mm（在下边缘U处测量）。中间层3在这里通过唯一的楔形PVB薄膜构造。但是，也可以设像中间层3的多层结构，例如具有恒定厚度的0.36mm厚的PVB薄膜、0.76mm厚的PVB楔形薄膜和处于其之间的0.05mm厚的PET薄膜。
复合片材10的总厚度所以为例如4.5mm。所述总厚度在最薄的侧边缘处、也即在下边缘处被测量。
图2示出具有校准装置的根据本发明的平视显示器系统。校准装置包括用于检测第一图像的投影的检测装置7和具有软件组件9的控制单元8，所述软件组件用于控制检测装置7和用于分析所述投影。检测装置7被构造为具有用于记录投影的多个摄像机的摄像机系统。所述记录的图像数据然后被转发给控制单元8。控制单元8是具有多个兼容接口的计算机，所述接口适合用于接收检测装置7的图像数据并且用于与成像器交换图像数据。这类接口是有线的和/或无线的并且适合用于按照以下标准之一工作：WLAN（Wi-Fi，IEEE802.11）、NFC或蓝牙。此外，控制单元8拥有用户界面，在所述用户界面处，平视显示器系统的用户能够与校准装置交互。
投影仪4发射第一图像，所述第一图像经由复合片材10作为虚拟图像被转向。检测装置7的摄像机系统检测虚拟图像并且存储虚拟图像的图像数据。图像数据然后经由接口被转发给控制单元8。控制单元8接收虚拟图像的图像数据并且将所述虚拟图像的图像数据与由投影仪4所发射的第一图像的图像数据比较。所述图像数据的分析通过软件组件9根据矩阵计算进行并且被存储在控制单元8中。图像数据的分析被转发给投影仪4。
图3示出用于校准根据本发明的平视显示器系统的根据本发明的方法的一种实施例的流程图。
在本方法的步骤12中，通过投影仪4发射第一图像。第一图像由作为投影面的复合片材的至少一个子区域被转向，并且作为第一图像的投影在步骤13中通过校准装置被检测。所述校准装置由摄像机系统7组成，所述摄像机系统录制（aufnehmen）第一图像的投影并且在步骤14中转发给控制单元8。控制单元8可以被构造为具有存储介质的外部计算机。控制单元8拥有软件组件9，所述软件组件在步骤15中将第一图像的投影与由投影仪4所发射的图像比较和分析。图像数据形式的图像的分析借助软件组件9根据矩阵计算进行。在步骤16中，分析的结果得出偏差，所述偏差由控制单元8转发给投影仪4。
通过利用校准装置所测量的在第一图像和第一图像的投影之间的偏差可以导致第一图像的失真、变形、变色或扭曲。根据所述偏差，投影仪4在步骤17中从第一图像中产生修正图像。修正图像是以下图像：在所述图像情况下已经发生了第一图像的电子预先失真、变形和/或染色。对投影仪4的这种预调导致，修正图像以清晰并且完全符合颜色的方式被显示。虚拟图像的信息对于观察者是清楚的并且能够明显识别的。
图4示出分析的结果。所述分析可以得出，第一图像的设计被改变。所述修正图像于是被构造，使得一次反射、二次反射和层反射部分地重叠并且在最好的情况下接触（berühren）。通过反射的这种重叠例如可以全面地（in einer Vollfläche）显示圆形空隙（Aussparung），其方式为，由投影仪4发射椭圆形基本形状作为修正图像。通过椭圆形基本形状与椭圆形基本形状的二次反射和层反射的重叠，在观察者处形成圆形空隙的视觉印象。在此，图像可以被渐显到观察者的视线中，所述图像给人以所述图像好像是观察者的环境的组成部分的印象。在所述观察者或车辆的驾驶员导航的情况下应用根据本发明的平视显示器系统是特别有利的。导航方向可以被显示为方向箭头，其方式为，对于所述驾驶员朝其视向投影方向箭头的图像并且在所述驾驶员处形成好像所述方向箭头处于所述驾驶员的车行道上的印象。
对于投影仪4在产生图像时不考虑之前通过校准装置所检测的偏差的情况，图像在复合片材处被反射。当在复合片材处反射所述图像时，通过一次反射、二次反射和层反射形成三个虚拟图像，所述虚拟图像不以合适的方式重叠。对于驾驶员的眼睛5，于是会形成不清晰的、不完全符合颜色的图像，所述图像包含无法识别的信息。
附图标记列表
(1) 外片材
(2) 内片材
(3) 热塑性中间层
(4) 作为成像器的投影仪
(5) 观察者/车辆驾驶员
(6) 能导电的覆层
(7) 检测装置
(8) 控制单元
(9) 软件组件
(10) 复合片材
(11) 平视显示器系统
(12) 至（17） 方法步骤
(I) 外片材1的背离中间层3的外侧表面
(II) 外片材1的朝向中间层3的内部空间侧表面
(III)内片材2的朝向中间层3的外侧表面
(IV)内片材2的背离中间层3的内部空间侧表面。

Claims (13)

1.用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统（11），所述平视显示器系统具有用于发射第一图像的成像器（4）、用于将所述第一图像的投影转向的投影面，所述投影面包括复合片材（10）的子区域，其中
校准装置（7、8、9）被设置用于查明所述第一图像和所述第一图像的所述投影之间的偏差并且具有用于检测所述复合片材的反射特性的检测装置（7），并且
所述成像器（4）被设置用于根据所述偏差产生修正图像，
其中所述复合片材（10）包括外片材（1）和内片材（2），所述外片材和内片材经由热塑性中间层（3）相互连接；并且包括在所述内片材（2）的朝向所述中间层（3）的表面（III）上的透明的、能导电的覆层（6），以及
其中所述修正图像可以被构造为由在所述复合片材（10）的内侧表面上的反射引起的一次反射、由在所述复合片材（10）的外侧表面上的反射引起的二次反射和/或通过在导电覆层上的反射引起的层反射的至少部分的重叠。
2.按照权利要求1所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述校准装置（7、8、9）具有用于测定所述第一图像的失真的软件组件（9）。
3.按照权利要求2所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述成像器（4）具有用于将传输所述软件组件（9）的图像数据的接口。
4.按照权利要求2所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述成像器（4）被设置借助所述第一图像和所述失真用于产生所述修正图像。
5.按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述校准装置（7、8、9）被设置用于确定所述复合片材（10）的反射颜色。
6.按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述校准装置（7、8、9）包括控制单元（8），所述控制单元（8）被设置用于选择光的波长范围并且所述成像器（4）被设置用于发射在所述所选择的波长范围中的修正图像。
7.按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述复合片材（10）是车辆挡风玻璃。
8.按照权利要求6所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述校准装置（7、8、9）被设置用于根据所述内片材（2）的厚度来确定所述第一图像的失真。
9.按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11），其特征在于，光学模块被设置用于将由所述成像器（4）产生的所述修正图像朝所述复合片材（10）的方向转向。
10.按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述复合片材（10）的所述投影面具有在5和15米之间的垂直曲率半径和/或在1和5米之间的水平曲率半径。
11.按照权利要求6所述的平视显示器系统（11），其特征在于，所述内片材（2）和所述外片材（1）具有不对称的厚度。
12.用于校准按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11）的方法，其中第一图像通过成像器（4）被发射，
所述第一图像由作为投影面的复合片材（10）的子区域转向并且作为所述第一图像的投影通过校准装置（7、8、9）被检测，其中
在所述第一图像和所述第一图像的所述投影之间的偏差通过所述校准装置（7、8、9）被测量，并且
所述成像器（4）被设置用于根据所述偏差产生修正图像。
13.按照权利要求1至2之一所述的平视显示器系统（11）在机动车中的使用。
CN201780000692.1A 2016-07-18 2017-05-12 用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统 Active CN108027517B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16179955 2016-07-18
EP16179955.6 2016-07-18
PCT/EP2017/061428 WO2018015039A1 (de) 2016-07-18 2017-05-12 Head-up-display system zur darstellung von bildinformationen und dessen kalibrierung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108027517A CN108027517A (zh) 2018-05-11
CN108027517B true CN108027517B (zh) 2021-09-28

Family

ID=56418457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780000692.1A Active CN108027517B (zh) 2016-07-18 2017-05-12 用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10754152B2 (zh)
EP (1) EP3485318A1 (zh)
JP (1) JP2019525236A (zh)
KR (1) KR20190028529A (zh)
CN (1) CN108027517B (zh)
BR (1) BR112018076924A2 (zh)
CA (1) CA3030441C (zh)
MA (1) MA45648A (zh)
MX (1) MX2019000738A (zh)
RU (1) RU2705742C1 (zh)
WO (1) WO2018015039A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE052295T2 (hu) * 2016-03-17 2021-04-28 Saint Gobain Villamosan vezetõ bevonattal rendelkezõ, többrétegû panel szem elé vetített kijelzõhöz
GB201711553D0 (en) * 2017-07-18 2017-08-30 Pilkington Group Ltd Laminated glazing
BR112020007388A2 (pt) * 2018-03-22 2020-09-29 Saint-Gobain Glass France painel compósito para um colimador de pilotagem frontal (hud) com um revestimento eletricamente condutor e um revestimento antirreflexo
WO2019189734A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 積水化学工業株式会社 合わせガラス用中間膜、合わせガラス及び合わせガラスの取り付け方法
DE102018221387A1 (de) * 2018-12-11 2020-06-18 Audi Ag Verfahren zum Untersuchen einer Scheibenanordnung
KR20210033583A (ko) * 2019-09-18 2021-03-29 삼성디스플레이 주식회사 광학 필름, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
US10996481B1 (en) * 2019-11-19 2021-05-04 GM Global Technology Operations LLC Head-up display calibration
CN111089708A (zh) * 2019-12-09 2020-05-01 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种测量平显显示中心误差的系统及方法
CN111277808B (zh) * 2020-03-24 2021-02-05 欧拓飞科技(珠海)有限公司 一种虚拟现实增强设备及方法
CN113752832B (zh) * 2021-09-13 2022-03-29 黑龙江天有为电子有限责任公司 一种汽车仪表盘
WO2023099281A1 (de) 2021-12-02 2023-06-08 Saint-Gobain Glass France Verbundscheibe mit bereichsweise aufgebrachter reflexionsschicht
CN117320879A (zh) * 2022-04-27 2023-12-29 法国圣-戈班玻璃公司 具有第一反射层和第二反射层的复合玻璃板
US11887220B2 (en) 2022-06-13 2024-01-30 Harman International Industries, Incorporated Ghost image mitigation for heads-up display

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007083215A2 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Ferrari S.P.A. Method of controlling a road vehicle hud system
JP2009145540A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Honda Motor Co Ltd 投射型画像表示装置
DE102013219556A1 (de) * 2013-09-27 2015-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Bilderzeugungseinrichtung eines Head-Up-Displays
CN105376526A (zh) * 2014-08-07 2016-03-02 大陆汽车系统公司 动态校准的平视显示器
JP2016508108A (ja) * 2012-12-20 2016-03-17 サン−ゴバン グラス フランスＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｇｌａｓｓ Ｆｒａｎｃｅ 電気加熱層を備えているガラス板
WO2016091435A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-16 Saint-Gobain Glass France Verbundglas mit geringer dicke für ein head-up-display (hud)

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961625A (en) * 1987-09-18 1990-10-09 Flight Dynamics, Inc. Automobile head-up display system with reflective aspheric surface
JPH1130764A (ja) 1997-07-11 1999-02-02 Shimadzu Corp 表示装置
DE69930646T2 (de) 1998-09-02 2007-01-18 Seiko Epson Corp. Lichtquelle und anzeige-vorrichtung
WO2001064481A2 (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Donnelly Corporation Video mirror systems incorporating an accessory module
US20020130953A1 (en) 2001-03-13 2002-09-19 John Riconda Enhanced display of environmental navigation features to vehicle operator
WO2007000178A1 (de) * 2005-06-29 2007-01-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur verzerrungsfreien darstellung
DE102005037797B4 (de) 2005-08-03 2011-06-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System und Verfahren zur automatischen Kalibrierung einer Projektion, sowie eine Verwendung des Systems
DE102007021230B4 (de) * 2007-05-07 2021-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Kalibrierung einer Vielzahl von Projektionseinrichtungen
JP5315358B2 (ja) * 2007-12-07 2013-10-16 サン−ゴバン グラス フランス 合わせガラスからなる曲面の車両用フロントガラス
JP5223452B2 (ja) 2008-05-20 2013-06-26 株式会社リコー プロジェクタ及び投影画像形成方法及び車両用ヘッドアップディスプレイ装置
US8711485B2 (en) 2008-11-05 2014-04-29 Johnson Controls Technology Company Vehicle display system or projection display for a motor vehicle, and calibration method
DE102010040694A1 (de) 2010-09-14 2012-03-15 Robert Bosch Gmbh Head-up-Display
EP2651676B1 (de) * 2010-12-13 2018-01-24 Saint-Gobain Glass France Gebogene scheibe
CN102745084A (zh) 2012-07-04 2012-10-24 浙江工业大学 多信息显示的车用抬头显示装置
BR112015011786B1 (pt) * 2012-12-17 2021-09-14 Saint-Gobain Glass France Vidraça transparente, método para produzir a vidraça transparente e uso da vidraça transparente
DE102012224107A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Bestimmen einer Referenzposition als Startposition für ein Trägheitsnavigationssystem
JP6003719B2 (ja) * 2013-02-28 2016-10-05 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP6387589B2 (ja) * 2013-08-30 2018-09-12 株式会社リコー 画像形成装置、車両、及び画像形成装置の制御方法
KR101526424B1 (ko) * 2013-12-18 2015-06-05 현대자동차 주식회사 차량용 헤드 업 디스플레이 검사장치 및 그 방법
DE102014005977A1 (de) 2014-04-24 2014-09-25 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Störbildern auf einer mit einer Infrarotbeschichtung versehenen Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges
JP5862986B2 (ja) * 2014-07-18 2016-02-16 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 無人搬送車
EA033562B1 (ru) * 2014-09-04 2019-10-31 Saint Gobain Стекло с электрической областью нагрева
US20170100919A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Solutia Inc. High rigidity interlayers and light weight laminated multiple layer panels
US20170169612A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-15 N.S. International, LTD Augmented reality alignment system and method
WO2017138292A1 (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 株式会社リコー 画像表示装置及び画像表示方法
JP6527605B2 (ja) * 2016-02-12 2019-06-05 マクセル株式会社 車両用映像表示装置
US20170285339A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-05 Solutia Inc. Interlayers having enhanced optical performance
CN109073501B (zh) * 2016-04-14 2021-03-23 Ａｇｃ株式会社 检查装置、检查方法
CN112946897B (zh) * 2016-04-26 2023-02-28 麦克赛尔株式会社 抬头显示器装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007083215A2 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Ferrari S.P.A. Method of controlling a road vehicle hud system
JP2009145540A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Honda Motor Co Ltd 投射型画像表示装置
JP2016508108A (ja) * 2012-12-20 2016-03-17 サン−ゴバン グラス フランスＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｇｌａｓｓ Ｆｒａｎｃｅ 電気加熱層を備えているガラス板
DE102013219556A1 (de) * 2013-09-27 2015-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Bilderzeugungseinrichtung eines Head-Up-Displays
CN105376526A (zh) * 2014-08-07 2016-03-02 大陆汽车系统公司 动态校准的平视显示器
WO2016091435A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-16 Saint-Gobain Glass France Verbundglas mit geringer dicke für ein head-up-display (hud)

Also Published As

Publication number Publication date
CA3030441A1 (en) 2018-01-25
EP3485318A1 (de) 2019-05-22
KR20190028529A (ko) 2019-03-18
CN108027517A (zh) 2018-05-11
WO2018015039A1 (de) 2018-01-25
MX2019000738A (es) 2019-05-02
CA3030441C (en) 2021-03-16
JP2019525236A (ja) 2019-09-05
US10754152B2 (en) 2020-08-25
MA45648A (fr) 2019-05-22
RU2705742C1 (ru) 2019-11-11
BR112018076924A2 (pt) 2019-04-02
US20190285882A1 (en) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108027517B (zh) 用于为观察者显示图像信息的平视显示器系统
CA3009453C (en) Composite pane having electrically conductive coating for a head-up display
US11526009B2 (en) Projection arrangement for a head-up display (HUD) with P-polarised light portions
US10656414B2 (en) Projection arrangement for a head-up display (HUD)
US20210018749A1 (en) Composite pane for a head-up display with an electrically conductive coating and an anti-reflective coating
CN112513716A (zh) 用于平视显示器（HUD）的具有p偏振辐射的投影装置
CN111356949B (zh) 用于车辆的投影装置，包含侧玻璃
US20210107256A1 (en) Method of producing a coated vehicle windshield for a head-up display (hud)
JP2019527158A (ja) 前面カメラに関連する可変厚さプロファイルを有する車両用の窓組立体
US20230278309A1 (en) Interlayers having enhanced optical performance in transmission
CN117280253A (zh) 具有p偏振辐射的用于平视显示器的投影装置
US20230127785A1 (en) Multilayer colored intermediate layer having a wedge-shaped cross-section
US20230016592A1 (en) Laminated glazing for projecting an image from a head-up display (hud)
CN114929475A (zh) 用于平视显示器的复合板
CN117083542A (zh) 用于具有p偏振辐射的平视显示系统的复合玻璃板
CN116568501A (zh) 用于具有p偏振辐射的平视显示系统的复合玻璃板
CN113811449A (zh) 具有楔形截面的着色热塑性中间层
CN115529824A (zh) 用于制造包括具有功能性质的膜的复合玻璃板的方法
CN116438149A (zh) 包括复合玻璃板的投影装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant