CN109690393A - 图像生成装置、包括这样的装置的平视显示器和用于制造图像生成装置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种图像生成装置，包括产生光束的光源和由光束穿过的屏幕(5)，该屏幕被设计成用于改变光束以便形成图像。屏幕(5)包括透明元件(150)，该透明元件由光束横穿并设计成移除在屏幕(5)的水平处生成的热量。所述透明元件(150)由烧结的透明陶瓷制成。还描述了包括这样的装置的平视显示器，以及用于制造图像生成装置的方法。

Description

图像生成装置、包括这样的装置的平视显示器和用于制造图 像生成装置的方法
技术领域
本发明涉及屏幕内的加热的减少，特别是用于平视显示器的图像生成装置中的屏幕内的加热的减少。
更具体地，本发明涉及图像生成装置，包括这样的装置的平视显示器以及用于制造图像生成装置的方法。
背景技术
汽车平视显示器的原理是要将图像、特别是对驾驶有用的图像直接投影到驾驶员的视野中。
为此，平视显示器通常包括适于生成图像的图像生成装置和用于投影所生成图像的装置，该装置适合于将这些图像发送到放置在驾驶员的视野中的半透明板。
目前使用的大多数图像生成装置包括背光适合于生成图像的屏幕的光源。该屏幕吸收一些给它背光的光，这导致其热加热。
然而，屏幕的温度对于其正确操作是至关重要的，后者由于温度过高而存在被损坏或甚至被制成缺陷的风险。因此，屏幕的加热可能会缩短其寿命并导致其更换。
因此，需要找到旨在冷却屏幕或防止其加热的解决方案。
发明内容
在此情况下，本发明提出了一种图像生成装置(特别是用于平视显示器)，其包括产生光束的光源和由光束穿过的屏幕，该屏幕被设计用于改变光束以便形成图像，在该装置中，屏幕包括透明元件，该透明元件由光束穿过并且布置成移除屏幕中产生的热量，其特征在于，所述透明元件由烧结的透明陶瓷制成(即通过烧结获得)。
烧结工艺的使用允许以较低的成本生产透明元件，因此特别适合于图像生成装置的大规模生产。
例如，上述陶瓷的导热率高于10W/mK，优选地甚至高于40W/mK。
上述陶瓷例如是氧化镁。具体地，允许获得由氧化镁制成的透明陶瓷的烧结工艺是相对简单的。此外，氧化镁具有良好的导热性(通常在45W/mK和50W/mK之间)，因此特别有利的是将其用于形成导热元件。
透明元件还可以具有使光束偏振的元件，例如能够使穿过透明元件的光偏振的金属线(形成金属网格)。然后，透明元件可以用作偏振器，如下面给出的某些实例中所提出的。
屏幕可包括金属盖。在此情况下可选地设置成使透明元件与金属盖热接触。措辞“热接触”在此应理解为意指允许传热的直接或间接接触。因此，透明元件可能与金属盖(物理)接触或通过粘合剂连接到金属盖。
因此，屏幕内产生的热量可以通过透明元件传递到金属盖，从而更容易移除热量。
此外，可以在金属盖上形成或安装用于移除热量的散热器。
可以设置成使金属盖容纳(在所述金属盖的内部)液晶矩阵阵列，并且可选地还容纳颜色元件的矩阵阵列。
根据某些实施例，透明元件可以与金属盖的至少一个外表面接触。在此情况下，可以设置成使透明元件与屏幕的另一个元件热接触，例如偏振器(这里是入口偏振器)，从而允许在该屏幕的另一个元件中产生的大部分热量传递到金属盖。
根据某些实施例，透明元件可以容纳在金属盖的内部。然后，透明元件位于屏幕的中心处，因此有助于移除屏幕内产生的热量。
透明元件尤其可以与环绕形成在金属盖中的窗口的金属盖的横向部分接触。因此，有利地，金属盖的横向部分用于确保屏幕的组成部分的(轴向)保持和与透明元件的接触，以便移除热量。
透明元件例如在可见光中具有高于50％(或甚至高于80％)的透射率。透明元件还可以具有抗反射处理以改善其透射率。
本发明还提出了一种平视显示器，包括如上所述的图像生成装置和适于在半透明板的方向上传送由图像生成装置生成的图像的图像投影装置。
本发明最后提出了一种用于制造图像生成装置的方法，该图像生成装置包括产生光束的光源和由光束穿过的屏幕，该屏幕被设计成改变光束以形成图像，该方法包括以下步骤：
-烧结粉末以便获得由透明陶瓷制成的元件；
-将所述元件安装在屏幕上，使得该元件由光束穿过并移除屏幕中产生的热量。
以上以装置术语提供的可选特征可以可选地应用于这样的方法。
本发明还提出了一种图像生成装置，包括产生光束的光源和由光束穿过的屏幕，该屏幕设计成用于改变光束以便形成图像，在该装置中，屏幕包括透明元件(例如由透明陶瓷制成)，其由光束穿过并且布置成移除屏幕中产生的热量，其特征在于，
屏幕包括金属盖并且透明元件被容纳在金属盖的内部。
在以下描述中提出了金属盖内部中的透明元件的各种可能的布置。
附图说明
参考作为非限制性示例提供的附图的以下描述将有助于理解本发明以及如何实施本发明。在附图中：
-图1示意性地示出了平视显示器的主要元件，车辆将配备该平视显示器；
-图2示出了诸如图1的平视显示器的屏幕的第一示例实施例；
-图3示出了这样的屏幕的第二示例实施例；
-图4示出了这样的屏幕的第三示例实施例；
-图5示出了这样的屏幕的第四示例实施例；
-图6示出了这样的屏幕的第五示例实施例；
-图7示出了这样的屏幕的第六示例实施例；和
-图8示出了这样的屏幕的第七示例实施例。
附图未按比例绘制，以便能够更清楚地看到下面通过示例呈现的屏幕的构成。
具体实施方式
图1示意性地示出了平视显示器1的主要元件，车辆、例如机动车辆预期装备该平视显示器。
这样的显示器1适合于在车辆的驾驶员的视野中创建虚拟图像I，使得驾驶员能够看到该虚拟图像I及其包含的任何信息而不必转移他的视线。
为此，显示器1包括放置在驾驶员视野中的半透明板2，适合于生成图像的图像生成装置3和适合于在所述半透明板2的方向上重定向由图像生成单元3生成的图像的的图像投影装置4。
更确切地说，半透明板2在这里是组合器2，即专用于平视显示器1的半透明板。
这样的组合器2在此处放置在车辆的风挡9和驾驶员的眼睛之间。
作为变体，半透明板可以与车辆的风挡组合。换句话说，在该变体中，车辆的风挡执行用于平视显示器的半透明板的功能。
此外，这里，图像投影装置包括折叠镜4，该折叠镜4被布置成以便将由图像生成装置3生成的图像在半透明板2的方向上反射。这里，所述折叠镜是平面镜。
作为变体，图像投影装置可以包括多个镜和/或其他光学元件，例如透镜。
图像生成装置3本身包括至少一个光源6，由该光源6背光的屏幕5，以及反射器7。因此，在图中，光从光源6到屏幕5的透射已由箭头L示意性地示出。
光源6在这里是发光二极管(LED)，屏幕5在这里是液晶显示器(LCD)，例如薄膜晶体管(TFT)LCD。下面描述这样的屏幕的示例实施例。
图2示出了屏幕5的第一示例实施例。
在该第一示例中，屏幕5按照在光L的行进方向上的顺序(即，从位于光源6侧的部分到朝向投影装置4定位的一侧)包括下面的板形状的元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-入口偏振器20；
-第一玻璃板12；
-液晶矩阵阵列10；
-第二玻璃板14；
-颜色元件16的矩阵阵列；
-出口偏振器22。
入口偏振器20和出口偏振器22在此是通过吸收而极化的滤光器(导致这些偏振器20，22的显著。入口偏振器20和出口偏振器22分别具有彼此垂直的第一轴和第二轴(在常黑或NB技术的背景下)。(可以回想起，偏振器的轴是在通过偏振器之后光束的直线偏振方向)。
因此，如果液晶矩阵阵列10的元件没有活动，则入口偏振器20和出口偏振器22之间的光束将沿着第一轴(入口偏振器20的轴)偏振，因此将不会有光发射作为从出口偏振器22的输出。
通过适当地激活液晶矩阵阵列10的元件(借助于未示出的控制模块)，在液晶矩阵阵列10中改变光束的某些部分的偏振，使得光发射为在与光束的所述部分对应的区域中从出口偏振器22的输出。
对于屏幕5的每个像素，颜色元件16的矩阵阵列包括多个颜色元件(这里是红色元件、绿色元件和蓝色元件)，通过每个颜色元件可以通过适当地激活液晶矩阵阵列10的相应元件使可调节的光强度通过，如上所述的。
因此，通过穿过该像素的各种颜色元件的光的相加组合来获得每个像素所需的颜色。
上述板状元件10，12，14，16，20，22安装在第一盖30(有时称为边框)中，第一盖30在此由塑料制成。第一盖30大部分围绕上述板状元件10，12，14，16，20，22的边缘面延伸，以便保持这些彼此压靠的板状元件。
此处的第一盖30还包括横向部分31，该横向部分与出口偏振器22的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件10，12，14，16，20，22。然而，窗口32形成在第一盖30的横向部分31中，以便允许由屏幕5生成的光束射出。
第一盖30本身容纳在第二盖40中(也由前述术语框架覆盖)。第二盖40在此是金属盖。
第二盖40在第一盖30的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕第一盖30延伸。第二盖40还包括横向部分41，该横向部分与第一盖30的圆周端和入口偏振器20的入口面的一部分的圆周端成直线(并且接触)，以便轴向地保持上述板状元件10，12，14，16，20，22。然而，在第二盖40的横向部分41中形成窗口42，以允许光源6生成的光进入。
屏幕5还包括透明元件50，其由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成并且用于移除热量，特别是入口偏振器20中生成的热量。
为此，透明元件50在此放置成与第二盖40接触。在本实施例中，透明元件50布置在第二盖40的外部，并围绕第二盖40，如现在将进行说明的。
透明元件40包括基部52，该基部横向于光的路径延伸(因此在当前情况下平行于第二盖40的横向部分41)，与入口偏振器20的整个入口表面成一直线。
此处的透明元件40还包括侧壁54，该侧壁从基部52的周边区域延伸，然后与第二盖40接触(更确切地说，第二盖40的围绕板状元件10，12，14，16，20，22的区域)。
透明元件50可选地安装成粘附地结合到第二盖40。
由屏幕5(特别是在入口偏振器20中)生成的热量经由其横向部分41(与入口偏振器20接触)传递到第二盖40，然后传递到透明元件50。
此外，可以设置安装成与第二盖40和/或透明元件50接触的散热器(未示出)。
为了进一步改善热量移除，可以设置用透明粘合剂填充形成在第二盖40中的窗口42。具体地，然后能够经由透明粘合剂将热量从入口偏振器20移除到透明元件50。
作为变体，可以设置成透明元件50的基部52包括突出部，该突出部延伸到第二盖40的窗口42中直到与入口偏振器20接触，从而能够将热量直接从入口偏振器20移除到透明元件50。
氧化镁具有约47W/mK的良好导热性，这允许经由上面设想的各种措施有效地移除热量。
此外，可以设置成，透明元件50的基部52例如在其朝向光源的面上承载一组形成金属网格的金属线，使得透明元件50(配备有该金属网格)形成反射偏振器(偏振轴与入口偏振器20的偏振轴相同)。
金属线例如通过在透明元件50上真空沉积(通过金属蒸气冷凝成透明元件50的表面上的均匀膜)而产生，然后通过光刻工艺(移除未受抗蚀剂保护的金属部分以便形成金属线)。
因此，透明元件50还执行(光学)偏振功能。
因此，其偏振不对应于透明元件50(因此也对应于入口偏振器20的偏振)的光线被朝向图像形成装置3的内部反射，通常朝向反射器7反射，其中它们可以再次被反射并且可能朝向透明元件50重定向，此时偏振对应于透明元件50的偏振。
下面描述对于屏幕5可想到的其他示例实施例。为了简明起见，在下面的描述中将不再描述以上参考图2已经提供的操作方面。
图3示出了这样的屏幕5的第二示例实施例。
在该示例中，屏幕5按照在光L的行进方向(即，从位于光源6一侧的部分到朝向投影装置4的一侧)的顺序包括以下板状元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-入口偏振器120；
-第一玻璃板112；
-液晶矩阵阵列110；
-第二玻璃板114；
-颜色元件116的矩阵阵列；
-出口偏振器122。
上述板状元件110，112，114，116，120，122安装在第一盖130(有时称为边框)中，第一盖130在此由塑料制成。第一盖130大部分围绕上述板状元件110，112，114，116，120，122的边缘面延伸，以便保持这些板状元件彼此压靠。
此处的第一盖130还包括横向部分131，该横向部分131与出口偏振器122的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件110，112，114，116，120，122。然而，窗口132形成在第一盖130的横向部分131中，以便允许由屏幕5生成的光束射出。
第一盖130本身容纳在第二盖140中(也由前述术语框架覆盖)。第二盖140在此是金属盖。
第二盖140在第一盖130的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕第一盖130延伸。第二盖140还包括横向部分141，该横向部分141与第一盖130的和入口偏振器120的入口面的一部分的圆周端成直线(并且接触)，以便轴向地保持上述板状元件110，112，114，116，120，122。然而，在第二盖140的横向部分141中形成窗口142，以便允许由光源6生成的光进入。
屏幕5还包括透明板状元件150，其由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成并且用于移除热量，特别是入口偏振器120中生成的热量。
为此，透明元件150放置成与第二盖140接触，这里抵靠第二盖140的横向部分142。透明元件150例如粘附地结合到第二盖140的横向部分142。
为了进一步改善热量移除，可以设置成用透明粘合剂填充形成在第二盖140中的窗口142。作为变体，可以设置成透明元件150包括突出部，该突出部延伸到第二盖140的窗口142中直到与入口偏振器120接触，使得能够直接将热从入口偏振器120移除到透明元件150。
透明元件150还可以例如在其朝向光源6的面上承载一组形成金属网格的金属线，使得透明元件150(配备有该金属网格)形成反射偏振器(其偏振轴与入口偏振器120的偏振轴相同)。
图4示出了这样的屏幕5的第三示例实施例。
在该示例中，屏幕5按照在光L的行进方向上(即，从位于光源6一侧的部分到朝向投影装置4的一侧)的顺序包括以下板状元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-透明元件250；
-入口偏振器220；
-第一玻璃板212；
-液晶矩阵阵列210；
-第二玻璃板214；
-颜色元件216的矩阵阵列；
-出口偏振器222。
透明元件250由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成。
因此，透明元件250被放置成与入口偏振器220接触，并且因此可以移除屏幕5内生成的热量，特别是入口偏振器220中生成的热量。
上述板状元件210，212，214，216，220，222(透明元件250除外)安装在第一盖230(有时称为边框)中，第一盖230在此由塑料制成。第一盖230大部分围绕上述板状元件210，212，214，216，220，222的边缘面延伸(除了这里围绕透明元件250)，以便保持这些板状元件彼此压靠。
此处的第一盖230还包括横向部分231，该横向部分231与出口偏振器222的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件210，212，214，216，220，222，250。然而，在第一盖230的该横向部分231中形成窗口232，以便允许由屏幕5生成的光束射出。
第一盖230和透明元件250容纳在第二盖240中。第二盖240在此是金属盖。
第二盖240在第一盖130的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕透明元件250和第一盖130延伸。第二盖240还包括横向部分241，该横向部分241与透明元件250的周边部分成直线延伸(并且接触)，以便轴向地保持上述板状元件210，212，214，216，220，222，250。然而，窗口242形成在第二盖240的横向部分241中(与透明元件250的中心部分成直线)，以允许由光源6生成的光进入屏幕5并且通过透明元件250。
本实施例还允许特别有效地移除由屏幕5生成的热量。具体地，入口偏振器220的所有入口面与透明元件250接触，透明元件250与第二盖240接触，热量被容易地移除到其(借助于由氧化镁制成的透明元件250和第二金属盖240的良好导热性)。此外，可以在第二盖240上形成或安装散热器(未示出)。
此外，可以可选地借助于透明粘合剂来提供透明元件250和入口偏振器220的连接，这不会对刚刚描述的操作产生问题。
透明元件250还可以例如在其朝向光源6的面上承载一组形成金属网格的金属线，使得透明元件250(配备有该金属网格)形成反射偏振器(其偏振轴与入口偏振器220的轴相同)。
图5示出了屏幕5的第四示例实施例。
在该示例中，屏幕5按照在光L的行进方向上(即，从位于光源6一侧的部分到朝向投影装置4的一侧)的顺序包括以下板状元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-形成入口偏振器的透明元件350；
-第一玻璃板312；
-液晶矩阵阵列310；
-第二玻璃板314；
-颜色元件316的矩阵阵列；
-出口偏振器322。
透明元件350由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成。
为了执行入口偏振器功能(具体参见上面参考图1关于屏幕5的操作所提供的描述)，透明元件350例如在其朝向光源6的面上承载一组形成金属网格的金属线。
因此，透明元件350与其他板状元件接触并且可以移除屏幕5内生成的热量。
上述板状元件310，312，314，316，322，350安装在第一盖330(有时称为边框)中，第一盖330在此由塑料制成。第一盖330大部分围绕上述板状元件310，312，314，316，322，350的边缘面延伸，以便保持这些板状元件彼此压靠。
此处的第一盖330还包括横向部分331，该横向部分331与出口偏振器322的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件310，312，314，316，322，350。然而，窗口332形成在第一盖330的横向部分331中，以便允许由屏幕5生成的光束射出。
第一盖330本身容纳在第二盖340中。第二盖340在此是金属盖。
第二盖340在第一盖330的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕第一盖330延伸。第二盖340还包括横向部分341，该横向部分341与透明元件350的周边部分成直线(并且与其接触)，以便轴向地保持上述板状元件310，312，314，316，322，350。然而，窗口342形成在第二盖340的横向部分341中(与透明元件350的中心部分成一直线)，以允许由光源6产生的光进入屏幕5并通过透明元件350。
在本实施例中，屏幕5内生成的热量经由透明元件350被移除到第二盖340(特别是通过透明元件350的周边部分和第二盖340之间的接触，以及由氧化镁制成的透明元件350的良好导热性)。此外，可以在第二盖340上形成或安装散热器(未示出)。
图6示出了屏幕5的第五示例实施例。
在该示例中，屏幕5按照在光L的行进方向上(即，从位于光源6一侧的部分到朝向投影装置4的一侧)的顺序包括以下板状元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-入口偏振器420；
-透明元件450；
-第一玻璃板412；
-液晶矩阵阵列410；
-第二玻璃板414；
-颜色元件416的矩阵阵列；
-出口偏振器422。
透明元件450由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成。
因此，透明元件450放置成与其他板状元件接触，这里位于入口偏振器420和第一玻璃板412之间，并且可以移除屏幕5内生成的热量。
上述板状元件410，412，414，416，420，422，450安装在第一盖430(有时称为边框)中，第一盖430在此由塑料制成。第一盖430大部分围绕上述板状元件410，412，414，416，422的一些边缘面延伸，以便保持这些板状元件彼此压靠。
此处的第一盖430还包括横向部分431，该横向部分431与出口偏振器422的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件410，412，414，416，420，422，450。然而，在第一盖430的该横向部分431中形成窗口432，以便允许由屏幕5产生的光束射出。
第一盖430本身容纳在第二盖440中。第二盖440在此是金属盖。
第二盖440在第一盖430的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕第一盖430延伸。第二盖440还包括横向部分441，该横向部分441与入口偏振器420的周边部分成直线(并且与其接触)，以便轴向地保持上述板状元件410，412，414，416，420，422，450。然而，窗口442形成在第二盖440的横向部分441中(与入口偏振器420的中心部分成一直线)，以便允许由光源6产生的光通过入口偏振器420进入屏幕5。
透明元件450的尺寸略大于其他板状元件410，412，414，416，422的尺寸，使得透明元件450(的边缘面)与第二盖440接触。
因此可以设置成使入口偏振器420具有与透明元件450相同的尺寸，以便固定在第二盖440和透明元件450之间。作为变体，可以设置成使第一盖430也延伸到与入口偏振器420一样的水平，如在图7所示的第六示例的情况下。在这里描述的示例性实施例中，如图6所示的，第二盖440被成形为与入口偏振器420、入口偏振器420的外部尺寸匹配，与之一样水平。
在本实施例中，屏幕5内生成的热量经由透明元件450被移除到第二盖440(特别是通过透明元件450的边缘面和第二盖440之间的接触，以及由氧化镁制成的透明元件450的良好导热性)。此外，可以在第二盖440上形成或安装散热器(未示出)。
图7示出了屏幕5的第六示例实施例。
在该示例中，屏幕5按照在光L的行进方向上(即，从位于光源6一侧的部分到朝向投影装置4的一侧)的顺序包括以下板状元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-入口偏振器520；
-透明元件550，其形成保持液晶的第一玻璃板；
-液晶矩阵阵列510；
-第二玻璃板514；
-颜色元件的矩阵阵列；
-出口偏振器522。
透明元件550由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成。
因此，透明元件550放置在屏幕5的中心，在此位于入口偏振器520和液晶矩阵阵列510之间，并且可以移除屏幕5内生成的热量。
上述板状元件510，514，516，520，522，550安装在第一盖530(有时称为边框)中，第一盖530在此由塑料制成。第一盖530大部分围绕上述板状元件510，514，516，520，522(除了透明元件550之外)的边缘面延伸，以便保持这些板状元件彼此压靠。
此处的第一盖530还包括横向部分531，该横向部分531与出口偏振器522的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件510，514，516，520，522，550。然而，窗口532形成在第一盖530的横向部分531中，以便允许由屏幕5产生的光束射出。
第一盖530本身容纳在第二盖540中。第二盖540在此是金属盖。
第二盖540在第一盖530的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕第一盖530延伸。第二盖540还包括横向部分541，该横向部分541与入口偏振器520的周边部分成直线(并且与其接触)，以便轴向地保持上述板状元件510，514，516，520，522，550。然而，窗口542形成在第二盖540的横向部分541中(与入口偏振器520的中心部分成一直线)，以允许由光源6产生的光通过入口偏振器520进入屏幕5。
透明元件550在其周边的至少一部分上具有略大于其他板状元件510，514，516，520，522的尺寸的尺寸，使得透明元件550(的边缘面的至少一部分))通过形成在第一盖530中的孔口与第二盖540接触。
在本实施例中，屏幕5内生成的热量通过透明元件550被移除到第二盖540(特别是借助于在透明元件550的边缘面的至少一部分上透明元件550的边缘面和第二盖540之间的接触，以及借助于由氧化镁制成的透明元件550的良好导热性)。此外，可以在第二盖540上形成或安装散热器(未示出)。
图8示出了屏幕5的第七示例实施例。
在该示例中，屏幕5按照在光L的行进方向上(即，从位于光源6一侧的部分到朝向投影装置4的一侧)的顺序包括以下板状元件(或板)(每个元件与一个或多个相邻元件接触)：
-形成入口偏振器和液晶保持玻璃板的透明元件650；
-液晶矩阵阵列610；
-玻璃板614；
-颜色元件616的矩阵阵列；
-出口偏振器622。
透明元件650由烧结镁氧(或氧化镁，分子式为MgO)制成。
为了执行入口偏振器功能(特别地上面参考图1关于屏幕5的操作所提供的描述)，透明元件650例如在其面向光源6的面上承载形成金属网格的一组金属线。
因此，透明元件650放置成与其他板状元件接触，并且可以移除屏幕5内生成的热量。
上述板状元件610，614，616，622，650安装在第一盖630(有时称为边框)中，第一盖630在此由塑料制成。第一盖630大部分围绕上述板状元件610，614，616，622，650的边缘面延伸，以便保持这些板状元件彼此压靠。
此处的第一盖630还包括横向部分631，该横向部分631与出口偏振器622的出口面接触，以便轴向地保持上述板状元件610，614，616，622，650。然而，窗口632形成在第一盖630的横向部分631中，以便允许由屏幕5产生的光束射出。
第一盖630本身容纳在第二盖640中。第二盖640在此是金属盖。
第二盖640在第一盖630的大部分长度上(在光的行进方向上)围绕第一盖630延伸。第二盖640还包括横向部分641，该横向部分641与透明元件650的周边部分成直线(并且与其接触)，以便轴向地保持上述板状元件610，614，616，622，650。然而，窗口642形成在第二盖640的横向部分641中(与透明元件650的中心部分成一直线)，以允许由光源6产生的光通过入口偏振器620进入屏幕5。
在本实施例中，屏幕5内生成的热量经由透明元件650被移除到第二盖640(特别是借助于透明元件650的周边部分和第二盖640之间的接触，以及借助于由氧化镁制成的透明元件650的良好导热性)。此外，可以在第二盖640上形成或安装散热器(未示出)。
如上所述的，对于刚刚描述的所有实施例，透明元件50，150，250，350，450，550，650通过烧结工艺获得。
这样的烧结工艺例如是热等静压(HIP)工艺或火花等离子体烧结(SPS)工艺。
这里提出将这样的烧结工艺应用于氧化镁粉末，这使得能够容易地获得能够形成上述透明元件50，150，250，350，450，550，650的透明陶瓷。读者可以例如参考文章"MgO–Transparent Ceramics with High Thermal Conductivity"，Fraunhofer IKTS AnnualReport 2012/13，以获得关于获得透明元件50，150，250，350，450，550，650的这样的工艺的更多细节。
这样的透明元件的透射率高于85％(约86.5％)。
然而，作为变体，可以再次以烧结形式，即以通过烧结获得的形式，使用其它透明陶瓷。
例如，可以使用基于简单氧化物(Al2O3，ZrO2，Y2O3，Sc2O3或Lu2O3)或基于复合氧化物(Y3Al5O12，MgAl2O4或ZNAl2O4，或者甚至Lu2TiO3，Lu2Zr2O7，Lu3NbO7，LaGdZr2O7，La9,33Si6O26，Sr2Y8(SiO4)6O2，Sr3Al2O6或BaAl4O7)或甚至基于非氧化物(AlON或AlN)的透明陶瓷。在上面参考图2至8提供的每个示例实施例中，可以使用由基于刚刚列出的任何一种材料的透明陶瓷形成的透明元件。
还应注意到，氧化镁的良好导热性(通常在45W/mK和60W/mK之间)允许经由透明元件50，150，250，350，450，550，650获得良好的热量移除，即使后者具有有限的厚度，例如包括在0.5mm和3mm之间。在这里描述的示例中，提出使用厚度在0.5mm和1.5mm之间，更精确地在0.8mm和1.2mm之间(例如具有1mm厚度)的透明元件。
通常，例如建议使用导热率高于10W/mK的透明陶瓷(例如基于Y2O3，Sc2O3，Lu2O3，Y3Al5O12，MgAl2O4，或AlON)或甚至导热率高于40W/mK(例如基于MgO的透明陶瓷，如已指出的，或基于氮化铝：AlN，其导热率为320W/mK)。
在上面的描述中，透明元件位于光L进入屏幕5的面上(或附近)。然而，作为变体或另外，可以设置成使相同类型的透明元件位于光出口的面上(或附近)，即面朝向重定向镜4的面上(或附近)。因此可以通过该出口面移除生成的热量。在使用由氧化镁制成的透明元件的情况下，还利用了透明元件的低表面反射率(表面反射率比例如由氧化铝制成的元件低7％)，这限制了存在于图像生成装置的外表面上的反射率。特别在此情况下(而且在上面给出的实施例中)，透明元件还可以具有抗反射处理以改善其透射率。

Claims (12)

1.一种图像生成装置(3)，包括产生光束的光源(6)和由光束穿过的屏幕(5)，该屏幕被设计成用于改变光束以便形成图像，在该装置中，屏幕(5)包括透明元件(50；150；250；350；450；550；650)，该透明元件由光束穿过并且布置成移除屏幕(5)中生成的热量，
其特征在于，所述透明元件(50；150；250；350；450；550；650)由烧结的透明陶瓷制成。
2.如权利要求1所述的图像生成装置，其中所述陶瓷具有高于40W/mK的导热率。
3.如权利要求1或2所述的图像生成装置，其中所述陶瓷是氧化镁。
4.如权利要求1至3中任一项所述的图像生成装置，其中所述透明元件(50；150；350；650)含有用于使光束偏振的元件。
5.如权利要求1至4中任一项所述的图像生成装置，其中所述屏幕(5)包括金属盖(40；140；240；340；440；540；640)，并且其中所述透明元件(50；150；250；350；450；550；650)与金属盖(40；140；240；340；440；540；640)进行热接触。
6.如权利要求5所述的图像生成装置，其中金属盖(40；140；240；340；440；540；640)容纳液晶矩阵阵列(10；110；210；310；410；510；610)。
7.如权利要求5或6所述的图像生成装置，其中透明元件(50；150)与金属盖(40；140)的至少一个外表面接触。
8.如权利要求5或6所述的图像生成装置，其中透明元件(250；350；450；550；650)容纳在金属盖(240；340；440；540；640)的内部。
9.如权利要求5至8中任一项所述的图像生成装置，其中透明元件(50；150；250；350；650)与环绕形成在金属盖(40；140；240；340；640)中的窗口(42；142；242；342；642)的金属盖(40；140；240；340；640)的横向部分(41；141；241；341；641)接触。
10.一种平视显示器(1)，包括如权利要求1至9中任一项所述的图像生成装置(3)和适于在半透明板(2)的方向上传送由图像生成装置(3)生成的图像的图像投影装置(4)。
11.一种用于制造图像生成装置(3)的方法，包括产生光束的光源(6)和由光束穿过的屏幕(5)，该屏幕设计成用于改变光束以便形成图像，该方法包括以下步骤：
-烧结粉末以便获得由透明陶瓷制成的元件(50；150；250；350；450；550；650)；
-将所述元件(50；150；250；350；450；550；650)安装在屏幕(5)上，使得该元件(50；150；250；350；450；550；650)由光束穿过并移除屏幕(5)中生成的热量。
12.一种图像生成装置(3)，包括产生光束的光源(6)和由光束穿过的屏幕(5)，该屏幕被设计成用于改变光束以便形成图像，在该装置中，屏幕(5)包括透明元件(250；350；450；550；650)，该透明元件由光束穿过并且布置成移除屏幕(5)中生成的热量，
其特征在于，屏幕(5)包括金属盖(240；340；440；540；640)，并且透明元件(250；350；450；550；650)容纳在金属盖(240；340；440；540；640)的内部。
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