CN111448503A - 抬头显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在观察者视场中表示信息的抬头显示装置。该抬头显示装置包括至少一个投影装置、包括至少一个偏转元件的偏转装置、传感器装置以及控制装置，入射光束在该偏转元件中发生偏转。该传感器装置用于检测至少一个测试光束入射到偏转装置上的数据。该控制装置用于确定由偏转装置引起的至少一个像差，并用于实时确定至少一个校正信号。

Description

抬头显示器

本发明涉及一种用于在观察者视场中表示信息的抬头显示装置，尤其涉及一种可以补偿光束路径中的像差的抬头显示装置。此外，本发明还涉及一种用于在观察者视场中表示信息的方法。

投影仪或投影装置是产生二维信息并且优选地在投影面或显示屏上成像的显示装置。

然而，投影装置也可以用于生成和显示虚拟图像。例如，这种投影装置用作车辆的抬头显示器，以便将内容或信息融入车辆的实际环境。附加信息与人的自然感知或环境的插入或显示或覆盖也称为增强现实。因此，这些附加的显示信息(例如关于速度显示、温度显示、标志、警告、车道变化或辅助功能、导航系统功能或无线电功能的信息)混合到车辆操作员的视场或视觉范围中，而不影响操作者的驾驶行为或操作行为。

这种虚拟信息通常出现在离车辆用户约2米至3米的距离处。

然而，在观察信息时，可能会出现感知误差，这种感知误差可能发生在创建信息时。

例如，专利文献US2016/0163108A1公开了一种抬头显示器，它使用雷达传感器或激光雷达传感器对感知误差进行校正，为此目的，通过传感器确定车辆驾驶员的眼睛位置和位于车辆外部的对象的位置。确定相应的校正参数，并以校正的方式显示外部对象信息。

在专利文献US2013/0265622A1中也描述了抬头显示器。抬头显示器将全息图重建为距离虚拟图像的观察者不同深度或距离处的虚拟图像。这通过在编码全息图时提供可变透镜数据以及图像数据来实现。在这种情况下，通过快速连续表示不同深度的二维重建图来生成伪三维表示。

专利文献WO2015/173558A1公开了一种抬头显示器，该显示器包括用于表示图像的扩散器。在这种情况下，以静态补偿车辆挡风玻璃的空间不同曲率引起的变形的方式形成扩散器的表面。因此，扩散器直接适应于挡风玻璃或仅用于特定的挡风玻璃。然而，在车辆运行过程中动态补偿变形是不可行的。

根据现有技术，通常已知的抬头显示器(HUD)如图1所示，该图用于描述总体功能。例如，这种抬头显示器用在运输工具中，例如机动车辆或飞机，以便将信息融入运输工具的操作者或信息观察者的视场。该抬头显示器包括投影单元P，投影单元P包括光源、光调制器和成像元件，例如透镜。从投影单元P射出并由黑色箭头显示的光在挡风玻璃W处反射到可视区域V的方向上。可视区域V位于观察者至少一个眼睛的区域中。可以通过抬头显示器中的相应装置实现可视区域V相对于观察者的正确定位。所显示的虚拟信息融入从可视区域V跨越到挡风玻璃W和更远的体积。挡风玻璃W设计成半透明的，这样观察者就可以观察到融入周围环境的所显示的信息或所显示的图像。

在挡风玻璃的区域处设置反射镜的抬头显示器也是已知的。反射镜元件可以是入射角和反射角大小相等的法线反射镜。反射镜元件还可以包含衍射光学元件(DOE)或全息光学元件(HOE)，其中入射角和反射角在大小上可以不同。利用这种DOE或HOE，可以获得光束路径和光的入射角以及反射角的更多的设计自由度。

然而，在布置于运输工具中的抬头显示器的操作过程中，主要由于外部影响，挡风玻璃可能发生变形，或者当使用反射镜元件时也可能发生反射镜元件的变形。因此，如果反射镜元件连接到挡风玻璃上或直接集成到挡风玻璃中，反射镜元件的这种变形也会导致其位置或角度的变化。例如，由于热应变、气流引起的气压或运输工具的振动可以造成挡风玻璃和/或反射镜元件的这种变形。

所使用的挡风玻璃和/或反射镜元件的任何变形以及其位置或角度的变化也会对抬头显示器的光束路径产生不利影响。因此，变形导致挡风玻璃和/或反射镜元件反射的波阵面或光束的像差，从而使融入驾驶员视场的信息变形。然而，也可以发生下列情况，由于挡风玻璃和/或反射镜元件的变形，光线沿不正确的方向偏转，因此，没有光或只有一部分光在挡风玻璃和/或反射镜元件反射后到达可视区域以及驾驶员的眼睛。所显示的信息将不可见或不再完全可见。

然而，在抬头显示器设计为基于子全息图编码和跟踪可视区域或观察者窗口的原理的全息抬头显示器的情况下，挡风玻璃和/或反射镜元件的变形以及由此产生的反射镜元件的位置或角度的变化对于观察抬头显示器是尤其重要的。例如，在专利文献WO2004/044659A1中公开了与可视区域跟踪有关的子全息图编码原理，其公开的内容将全部结合于此。在这里，用于观察者平面的投影单元的光源的成像在这一原理中起着重要的作用。因此，挡风玻璃和/或反射镜元件的变形将导致光源成像的像差，并且会导致非衍射光或其他衍射级的串扰，通过使用在可视区域产生信息的基本上相干的光而产生这些串扰。反射镜元件的位置或角度的变化也会导致光束路径中光的方向误差。因此，会出现可视区域不再位于驾驶员或信息的观察者的眼睛处。

挡风玻璃和/或反射镜元件的变形也会在运输工具的操作过程中发生变化，因此在操作过程中，会存在不同的变形，这会大大损害对融入观察者视场中的信息的感知。

现有技术的装置已经为像差校正提供了解决方案，但这种校正只涉及挡风玻璃和/或反射镜元件的特定变形，但不能解决在抬头显示器的操作过程中挡风玻璃和/或反射镜元件会出现的不同变形的问题，但必须对它们进行校正或补偿，以便能够以高精度和高图像质量向信息观察者提供信息。

因此，本发明的一个目的是提供一种抬头显示装置，该装置能够应对挡风玻璃和/或反射镜元件的变形并改变其位置或角度，并且其能够实时补偿由此产生的至少一个像差。

本发明的目的通过具有权利要求1的特征的抬头显示装置根据本发明来实现。

根据本发明，提供了一种抬头显示装置，该装置除了在观察者的视场中生成和显示信息外，还尤其适合于补偿例如变形、彗形像差、散光、场曲率、球面或色差等的像差。抬头显示装置可以通过传统的二维投影或全息图像生成要显示或要呈现的信息。此外，可以二维或三维地在视场中显示信息。

根据本发明的用于在观察者视场中表示信息的抬头显示装置包括至少一个投影装置、偏转装置、传感器装置和控制装置。入射光束被偏转装置偏转，偏转装置包括至少一个偏转元件。传感器装置用于检测入射到偏转装置上的至少一个测试光束的数据。该控制装置用于实时确定由偏转装置引起的至少一个像差并用于实时确定至少一个校正信号。

在根据本发明的抬头显示装置的情况下，包括可以设计为运输工具的挡风玻璃或部分反射的元件(例如反射镜元件)的至少一个偏转装置的偏转装置可以由至少一个测试光束以及被偏转装置偏转到观察者处并且称为信号光束的光照射。该测试光束在偏转装置处反射到传感器装置方向上，然后由传感器装置检测。在这种情况下，检测至少一个测试光束的数据。通过对至少一个测试光束的波阵面、位置和方向的检测，可以计算出光的波阵面的至少一个像差和光的至少一个方向误差。在此传感器装置的数据的基础上，之后通过控制装置确定并计算由偏转装置的变形引起的至少一个像差。根据本发明，术语“像差”也应理解为光的方向误差或角度误差。根据确定的像差，然后确定至少一个校正信号。实时提供像差和至少一个校正信号的确定。

以这种方式，然后可以实时地(即在抬头显示装置的使用过程中或操作过程中)确定并补偿至少一个像差，这种像差是由挡风玻璃和/或反射镜元件受到外部影响所导致的这些元件的变形所引起的。因此，可以大大改善和提高在观察者视场中生成的信息的图像质量。这相应地也具有巨大的优势，即根据本发明，这种抬头显示装置可以用于任何型号的运输工具。例如，根据本发明的抬头显示装置可以用于各种型号的机动车辆或不同型号的飞机，所引起的像差可以实时确定，也可以实时补偿。

可以在其他从属权利要求中发现本发明的进一步有利的实施例和改进。

在本发明尤其有利的实施例中，可以提供至少一种调制装置，其中该至少一种调制装置利用至少一个校正信号实时校正指向观察者方向上的信号光束。

可以在至少一个调制装置中补偿或校正至少一个像差。为此，通过控制装置传输可设计为可控的至少一个调制装置的至少一个校正信号。调制装置可以以下列方式控制，即源于至少一个投影装置的至少一个信号光束或几个信号光束根据校正信号进行调制，以使偏转装置引起的至少一个像差得到校正或补偿。为此，调制装置设置在光束路径中。为此，对至少一个像差的补偿可以实时进行。

以这种方式，对至少一个像差的检测、计算和补偿可以实时地、尤其连续地进行，也可以在一个反馈回路中进行，其中至少一个校正信号被检查并潜在地被校正。因此，使像差补偿例如匹配挡风玻璃和/或反射镜元件的瞬时变形是可行的。

在本发明的另一种或附加的有利实施例中，可以将投影装置设置为利用至少一个校正信号实时校正信号光束，其中在为投影装置提供全息图的全息计算的情况下，可以包括至少一个校正信号。

至少一个像差的补偿也可以在全息图计算中进行。所要计算的全息图被编码到具有至少一个投影装置的空间光调制装置中。在将抬头显示装置设计为全息抬头显示装置并且由此将全息图编码到空间光调制装置中，并利用该装置在观察者的视场中生成要显示的信息的情况下，这种方法是尤其有利的。这意味着，除了调制装置外或者可选地，还可以仅在投影装置的空间光调制装置上的全息图中补偿至少一个像差。为此，将至少一个校正信号传输到投影装置，并包括在全息图计算中。这样，像差可以用于全息图的计算并在投影装置中直接补偿。

在本发明的进一步有利实施例中，偏转装置的至少一个偏转元件可以设计为挡风玻璃。

在光的入射角等于光的反射角的情况下，信号光束以及至少一个测试光束在挡风玻璃的空气-玻璃边界表面处偏转。在这种情况下，应注意至少一个测试光束不在挡风玻璃上的同一位置以与信号光束相同的角度入射。因此，可以确保至少一个测试光束偏转到与信号光束不同的另一方向上。

因此，运输工具的挡风玻璃是抬头显示装置的一部分。然而，它不构成固定的部分，因为抬头显示装置可用于不同的运输工具，因此不要求或需要特定类型的挡风玻璃。

然而，偏转装置的至少一个偏转元件也可以被设计为设置在挡风玻璃的区域中的半透明反射镜元件。然而，这种半透明的反射镜元件随后形成抬头显示装置的固定部分。

有利地，可以设置为，将偏转装置的至少一个偏转元件设计为波长选择性的和/或角度选择性的。

至少一个偏转元件基本上只偏转特定波长的光和/或特定入射角的光，并允许其他波长和/或其他入射角的光通过而不偏转或只有一小部分、可忽略的小部分偏转。以这种方式，可以以尤其有利的方式确保至少一个测试光束不被至少一个偏转元件偏转到观察者的方向上，而是偏转到可以进行测试光束的检测的不同方向上，不会对信号光束和观察者产生影响。

根据本发明，至少一个偏转元件可以设计为体光栅或连接在基板上的体光栅。体光栅具有波长选择性和角度选择性。这意味着它们基本上只偏转预定波长以及预定入射角的光。体光栅具有布拉格平面，在布拉格平面上光被反射和选择性偏转。例如，可以通过双光束干涉在光聚合物中暴露体光栅。

例如，可以设计为偏转元件的体光栅(在这里无论体光栅是否附接在基板上都没有差别)被用来偏转信号光束或将信号光束引导到观察者的方向。然而，在光的入射角等于光的反射角的情况下，至少一个测试光束不被体光栅偏转，而是在挡风玻璃的空气-玻璃界面处偏转。

相对地，当然也可以将设计为偏转元件的体光栅(在这里无论体光栅是否附接在基板上都没有差别)用于将至少一个测试光束偏转或引导到朝向传感器装置的预定方向上。然而，在光的入射角等于光的反射角的情况下，信号光束不被体光栅偏转，而是在挡风玻璃的空气-玻璃界面处偏转。

总体认为，体光栅的使用使关于入射光束的入射角和反射角有很大的设计自由度。这是因为对于体光栅，光的入射角和光的反射角可以是不同的，因为它涉及衍射光栅。

此外，根据本发明，可以将偏转装置设置为包括至少两个偏转元件。

在这里，至少两个偏转元件可以设计为体光栅。在这种情况下，可以设置为，信号光束仅由一个体光栅偏转，其中至少一个测试光束仅由不偏转信号光束的体光栅偏转。因此，仅至少一个测试光束指向传感器装置，并且信号光束仅指向观察者。对于从运输工具外部通过挡风玻璃入射到体光栅上的抬头显示装置的环境光，体光栅基本上是透射的，不会导致环境光的偏转。

体光栅可以附接到基板上。它们可以在两个单独的层连接到基板上，其中也可以在公共层中设置体光栅。这些体光栅可以通过复用在光聚合物层中为此目的而暴露出来。

还可以将至少两个偏转元件中的一个设计为体光栅，而至少两个偏转元件中的另一个可以设计为反射镜元件。

如果至少一个偏转元件设计成具有介电层的层叠，这也可以是有利的。具有介电层的层叠可以以使信号光束反射的方式设计，其中光的入射角和光的反射角在大小上再次相等。这种层叠可以是波长选择性的，由此只有信号光束被反射和偏转，而至少一个测试光束不被反射和偏转。至少一个测试光束可以在挡风玻璃的空气-玻璃界面处偏转。当然，反过来也是可行的，层叠只反射至少一个测试光束，并相应地将其偏转到传感器装置，其中信号光束不被层叠反射和偏转。例如，信号光束可以在挡风玻璃的空气-玻璃界面处偏转。

在本发明的一个附加的实施例中，可以将投影装置设置为包括具有至少一个光源的照明装置、至少一个空间光调制装置以及光学系统。

通过这个投影装置，将要显示的信息生成给观察者。这可以以常规方式进行。然而，也可以全息地生成信息。为此，全息图被编码到空间光调制装置中，全息图可以由单独的子全息图组成。通过发射实质相干光的至少一个光源和光学系统，然后生成或重建在空间光调制装置的全息图中编码的信息。为此，至少一个光源被成像到观察者平面上，在这个观察者平面中产生可视区域。可视区域可以通过全息图的傅里叶变换或空间光调制装置的成像来产生。此外，可视区域只有几毫米大小，必须在观察者的眼睛的位置提供，这样当观察者通过这个可视区域查看时，所述观察者可以在运输工具之外的视场中观察到虚拟生成的信息。在观察者眼睛运动的情况下，并且同样在观察者运动的情况下，该可视区域可以跟踪眼睛。为了确保这一点，有必要例如通过位置检测系统检测眼睛的位置。

有利地，可以将投影装置设置为既用于发射信号光束，也用于发射至少一个测试光束。在这方面是有利的，因为只需要仅一个装置发射信号光束和至少一个测试光束。以这种方式，抬头显示装置可以保持紧凑。

此外，还可以有利地设置为，至少一个调制装置在光束路径中设置在至少一个投影装置和偏转装置之间，其中至少一个调制装置包括至少一个调制元件，该调制元件与确定的至少一个校正信号相对应地调制入射信号光束。

在这种情况下，优选地，可以通过控制装置使至少一个调制装置可控，该控制装置将至少一个校正信号传送到调制装置。控制装置以下列方式控制至少一个调制装置，即使得投影装置发射的信号光束与所确定的校正信号相对应地进行调制，以补偿或校正由偏转装置引起的信号光束波阵面的至少一个像差。

在这里，尤其优选地，至少一个调制装置可以设计为包括液晶的相位调制器，其中液晶的取向通过局部电场来控制。为了补偿至少一个像差，相位调制器可以设置为例如调制装置。相位调制器包括设置在两基板之间的液晶层，该液晶的取向可控。应用局部电场可以改变液晶的取向。相位调制器可以通过下列方式来控制，即实现调整校正信号的液晶的方向，从而实现与校正信号对应地调制信号光束的波阵面。换句话说，使用这种相位调制器，尤其可以在局部调制相位，从而调制入射光的波阵面。以这种方式，入射在至少一个调制装置上的信号光束的波阵面可以与要校正的像差对应地调制。

至少一种调制装置的另一可选实施例可以设置根据电润湿原理调制光的液晶单元。电润湿原理是基于液体细胞形式的变化。在这种情况下，通过施加电场来改变液滴的表面张力，从而可以相应地调节入射光。

液晶设置在单元中是尤其有利的，其中液晶单元旋转对称地排列在至少一个调制装置中。至少一个调制装置可以具有旋转对称或环形或圆形排列的液晶单元。液晶或液晶单元的该实施例尤其适合于校正旋转对称像差，例如球差，也称为非结构缺陷。

此外，至少一个调制装置设置为反射的形式是尤其有利的，优选地设计为微电子机械系统调制装置。在这种布置中，可以局部控制其行程和倾斜角的微镜的布置可以用来调制至少一个信号光束的波阵面。

当然，已知的液晶显示器也可以用作调制装置。

在本发明的另一有利实施例中，可以将传感器装置设置在观察者视场之外。这具有如下的有利效果，即在观察视场中的信息时，观察者不会受到传感器装置的干扰。

此外，还可以有利地设置为，传感器装置根据Shack-Hartmann传感器的原理设计，或者设计为用于检测至少一个测试光束的摄像机。

传感器装置被设置用于确定或测量至少一个测试光束的波阵面和方向。为此，例如可以根据Shack-Hartmann原理将传感器装置设计为波阵面传感器装置，从其数据中可以计算出测试光束波阵面的像差和倾角。在另一实施例中，传感器装置还可以设计为摄像机，尤其是具有摄像机芯片的摄像机，该摄像机检测至少一个入射测试光束的位置和大小，并从中计算测试光束的波阵面和入射方向。

然而，传感器装置也可以用于测量偏转装置的热应力和/或机械应力。然后，传感器装置测量偏转装置的温度和/或机械张力。通过利用数值表或数据集的计算，控制装置然后从确定的测量值中确定偏转装置的至少一个像差的至少一个瞬时值。

此外，还可以设置光图案投影系统以用于在偏转装置的区域上或在其区域内产生光图案。

光图案投影系统在偏转装置上生成条纹图案或栅格图案。换句话说，通过光图案投影系统，将条纹或网格形式的光图案投影到偏转装置上。然后，摄像机系统或摄像机记录光图案的形状，即条纹或网格，并且控制装置由该形状与所需的光图案形状的偏差计算偏转装置的至少一个像差。

可选地或者除了传感器装置外，还可以在偏转装置上设置标记，标记用于确定由偏转装置引起的像差，标记的位置可以通过摄像机确定。

例如，也可以在偏转装置上设置标记，从而可以通过标记确定引起的像差。为此目的，可以通过摄像机系统确定标记的各个位置。由标记的各个位置与先前限定的标记所需位置的偏差来确定和计算偏转装置的至少一个像差。

在本发明的另一实施例中，可以将至少一个测试光束设置为具有与信号光束的波长不同的波长。

偏转装置包括至少两个体光栅的情况是尤其有利的。然后可以设置为，例如至少一个测试光束仅由两个体光栅中的一个偏转，其中信号光束由另一个不偏转至少一个测试光束的体光栅偏转。在提供了信息的彩色表示的情况下，应为信号光束的每种颜色提供体光栅。体光栅可以分别暴露在一层中。也可以通过在单层中的多路复用来暴露体光栅。

例如，优选地可以将至少一个测试光束的波长设置为处于红外波长范围内，信号光束的波长相应地处于可见波长范围内。以这种方式，至少一个测试光束可以指向传感器装置，信号光束可以指向观察者。

有利地，还可以设置另一投影装置，该装置被设计为测试投影装置，并设置用于发射至少一个测试光束。

以这种方式，至少一个测试光束并非由同样发射信号光束的投影装置发射，而是由作为测试投影装置的另一投影装置发射，该投影装置只发射至少一个测试光束。因此，该测试投影装置与发射信号光束的投影装置无关，可以以简单的方式设计，因为它必须只发射至少一个测试光束。这意味着至少一个测试光束是在一个单独的投影装置中产生的，因此，用于发射信号光束的投影装置可以设计成比除了发射信号光束还必须发射至少一个测试光束的投影装置更具成本效益和使用更简单的手段。

在这方面也是有利的，因为利用至少一个测试光束和至少一个信号光束或多个信号光束在偏转装置上的不同入射角，可以通过偏转装置以更简单的方式将这些光束偏转到不同的方向。

在本发明的另一实施例中，可以设置另一调制装置，该调制装置在光束路径中设置在另一投影装置和偏转装置之间。该另一调制装置可有利地用于检查对于由偏转装置引起的至少一个像差的补偿。在通过控制装置确定至少一个像差并确定至少一个校正信号后，在用校正信号对信号光束进行调制之前，校正信号可以首先传送到另一调制装置。然后，另一调制装置用校正信号调制另一测试光束。该调制后的测试光束相应地入射到偏转装置上，并再次偏转到传感器装置的方向上。传感器装置检测此测试光束的数据，控制装置确定测试光束波阵面是否仍然存在至少一个像差。如果不再存在像差，则将确定的校正信号传输到与用于发射信号光束的投影装置连接的至少一个调制装置上，从而可以利用至少一个校正信号来调制至少一个信号光束。

在通过控制装置检查和确定像差后，如果仍然存在至少一个像差，则再次确定并计算与仍然存在的像差对应的至少一个校正信号。然后，这个校正信号可以再次发送到连接到测试投影装置的另一调制装置进行检查，例如至少一个像差是否仍然具有太高的值。如果重新确定的像差的值很小，则至少一个调制装置的至少一个校正信号可以传送用于信号光束的调制。

这种检查方法也可以实时进行。

有利地，可以在观察者平面上设置虚拟可视区域，其中观察者的眼睛位于观察者平面中，其中所表示的信息可以在视场中观察到。

在观察者平面中，如果要表示的信息是全息生成的，则可以生成虚拟可视区域。这个虚拟可视区域的大小可以小于观察者的眼睛的瞳孔或者也可以大于眼睛的瞳孔，或者近似于观察者的眼睛瞳孔的大小，例如，在大约2毫米到大约15毫米的水平范围内。可视区域的竖直范围可以在大约2毫米到大约10毫米之间。

如果信息不是全息生成的，而是立体或纯二维的，那么可视区域就会形成“眼盒”，其大小可以约为200毫米×约100毫米。

根据本发明的抬头显示装置优选可以设计为全息抬头显示装置，其中可以全息地生成所要表示的信息。

根据本发明的目的还通过根据权利要求30的一种用于在观察者视场中表示信息的方法来实现。

本发明所述的用于在观察者视场中表示信息的方法包括至少一个投影装置、包括至少一个偏转元件的偏转装置、传感器装置和控制装置。通过传感器装置检测从至少一个投影装置出射并被入射到偏转装置上的至少一个测试光束的数据。通过控制装置确定由偏转装置引起的至少一个像差，其中通过控制装置实时确定至少一个校正信号。将指向观察者方向的光束利用至少一个校正信号调制，然后入射到偏转装置上，并作为信号光束指向观察者方向。

有利地，通过至少一个调制装置可以将至少一个校正信号添加到投影装置发射的每个信号光束中，并且可以与所请求的信号光束对应地实时调制信号光束，并通过偏转装置指向观察者。在全息图计算中，可以可选地或另外地考虑至少一个校正信号并且包括在计算中。

使用眼睛位置传感器系统，可以以尤其有利的方式检测在观察者平面上的观察者眼睛的位置，其中通过控制装置确定偏转装置的至少一个像差，并且针对观察者眼睛的位置由至少一个像差实时地确定至少一个校正信号。

现在存在有利地配置本发明和/或用于将所述的示例性实施例或设计组合的各种教导。为此，一方面，参考从属于独立权利要求的专利权利要求，另一方面参考基于附图的对本发明的优选示例性实施例的以下说明，其中还总体说明了该教导的优选实施例。本发明原则上借助于所述的示例性实施例进行说明，但并不仅限于此。

附图示出：

图1是根据现有技术的抬头显示器的示意图；

图2是根据本发明的抬头显示装置的示意图；

图3是根据本发明的抬头显示装置的第二实施例的示意图；

图4是根据本发明的抬头显示装置的第三实施例的示意图；以及

图5是根据本发明的偏转装置的示意图。

应简要地提到，相同的元件/构造元件/部件在附图中也具有相同的附图标记。

在机动车辆或飞机上使用抬头显示装置，以便将信息以图像信息的形式直接投射到操作者或车辆驾驶员的视场中。

图2示出了根据本发明的抬头显示装置的一个实施例。设置在机动车辆或飞机内部并投射光线的抬头显示装置包括投影装置2，该投影装置2包括具有至少一个光源和至少一个空间光调制装置的照明装置以及光学系统。为了清楚，这里没有更详细地显示光学系统。空间光调制装置对光源发出的与所要产生的信息对应的光进行调制，该信息显示在空间光调制装置上。投影装置2发出的光被投影到作为投影面的偏转装置3上，因此空间光调制装置的图像向位于机动车辆或飞机上的观察者4表示为虚拟信息，在这里由眼睛示出观察者4。偏转装置3包括至少一个偏转元件，偏转装置3在此是抬头显示装置的光学系统的整体部分并且部分反射。可以以已知的方式生成二维信息，并且在观察者4的视场中表示该信息。在图2中偏转装置3的至少一个偏转元件设计作为机动车辆或飞机的挡风玻璃。

然而，在投影装置的空间光调制装置中，也可以进行全息图编码，以产生全息表示的信息。然而，照明装置的至少一个光源随后应发出足够的相干光，例如来自激光或LED(发光二极管)光源，以便通过编码到空间光调制装置中的全息图来调制入射光的振幅和相位，从而使所需的信息能够在观察者4的视场中全息生成。因此，可以二维或三维生成和显示信息。

利用根据本发明的抬头显示装置，可以实时补偿或校正来自偏转装置的光束所具有的由偏转装置3引起的像差。为此，投影装置2产生至少一个测试光束TB，该测试光束TB与作为信号光束SB的携带要表示的信息的光束具有相同的性质，该信号光束SB也是由投影装置2产生的。通过测试光束TB，检测或确定至少一个像差，该像差是受外部或内部(例如温度波动、压力、振动等)影响而由偏转装置3引起的。为此，图2中的测试光束TB被引导到反射系统5，该反射系统5将测试光束偏转到偏转装置3的方向并在那里入射。然后，测试光束TB接收或携带该区域存在的像差，并从偏转装置3定向到传感器装置6的方向。为了正确测量像差，测试光束被入射到偏转装置3上的位置是重要的，携带信息的信号光束SB也在该位置处入射到偏转装置3上。只有这样，信号光束才能在需要时用正确确定的校正信号进行校正，这样才能无误地表示信息。如图2所示，测试光束TB在偏转装置3处以与信号光束SB不同的角度反射，以使测试光束TB可以定向到传感器装置6，而不像信号光束SB一样偏转到观察者4的方向上。分别作为测试光束TB的边缘射线的图2所示的虚线用于说明测试光束完全入射到传感器装置6上。传感器装置6设置在观察者4视场之外，例如，可以连接到机动车辆(例如汽车或飞机的驾驶舱)的车顶。传感器装置6检测并且测量测试光束TB的入射波阵面和方向。例如，传感器装置6可以是根据Shack-Hartmann原理的波阵面传感器装置，可以从传感器数据计算出测试光束入射波阵面的像差和倾角。在传感器装置6的另一实施例中，所述装置可以设计为具有摄像机芯片的摄像机，摄像机芯片检测入射测试光束的位置和大小，并由此计算出测试光束的波阵面和入射方向。

利用这种方式在控制装置7中检测到的测试光束TB的数据，然后确定和计算测试光束的波阵面的至少一个像差，通过测试光束来确定该像差，其中还包括光的方向误差。如前所述，通过偏转装置3的变形和偏转装置3相对于投影装置2的位置或角度的变化形成像差。此外，控制装置7也实时地确定至少一个校正信号，通过该校正信号，可以调制携带要表示给观察者的信息的信号光束，从而无像差地表示信息。

该抬头显示装置还包括调制装置8，调制装置8与控制装置7耦接或与之连接。调制装置8沿光束路径在光的传播方向上设置于投影装置2之后。控制装置7将确定的至少一个校正信号发送到调制装置8。此外，控制装置7随后以下列方式控制调制装置8，即，使得投影装置2发射的带有观察者信息的信号光束的波阵面用至少一个校正信号进行调制，从而补偿信号光束的光中所包含的波阵面像差和方向误差。调制装置8可以包括用于调制至少一个信号光束SB的至少一个调制元件。

例如，调制装置8可以设计为相位调制器。相位调制器可以具有液晶，液晶的取向可以由局部电场控制。因此，可以局部调制至少一个信号光束和至少一个测试光束的相位和波阵面。在调制装置8的另一实施例中，所述装置可以包括根据电润湿原理调制光的单元。调制装置8也可以设计为反射式，例如，利用角度和行程可以局部控制的微镜矩阵。换句话说，调制装置8可以设计为MEMS(微电子机械系统)装置，其中通过设置反射镜元件的角度和/或行程，可以对光或信号光束的波阵面相位和/或振幅进行调制。

通过这种方式(即利用至少一个测试光束并确定相应的校正信号)确定和计算了偏转装置3引起的至少一个像差后，投影装置2可以发出具有要表示的信息的被调制的至少一个信号光束SB。然后，该调制信号光束SB被入射到调制装置8上，并且在需要的情况下用至少一个校正信号进行调制，以补偿由偏转装置引起的像差。然后，这种调制和校正后的信号光束SB被入射到偏转装置3上，其角度范围由虚线显示，如图2所示。在这里，还可以在抬头显示装置中设置反射光学系统，该装置将折叠后的信号光束引导到偏转装置3，从而可以以更紧凑的方式设计抬头显示装置的大小。为了清楚，图2至图4没有示出这种反射光学系统。然后，信号光束SB被反射到偏转装置3处并反射到观察者4，并在那里产生可视区域V，在可视区域V中观察者4可以感知信息。与光学系统连接的投影装置2由此生成虚拟图像，观察者4通过可视区域V感知该虚拟图像。可视区域V位于观察者4的至少一个眼睛的区域。从这个约200毫米×150毫米的区域，观察者4可以观察到在所述观察者的视场(例如在机动车辆的引擎盖的上方)中所表示的信息。

在全息抬头显示装置中也会产生可视区域V，也可以根据图2设计全息抬头显示装置。然而，这个可视区域V是由空间光调制装置中编码的全息图的傅里叶变换形成的，其大小介于约2毫米到15毫米。由于这个可视区域的大小有限，因此在观察者移动的情况下可以跟踪观察者的新位置。

图3示出了根据本发明的抬头显示装置的另一示例性实施例。从结构上看，该抬头显示装置与根据图2的抬头显示装置对应。然而，与根据图2的抬头显示装置相比存在一个主要的差别。在根据图3的抬头显示装置中，挡风玻璃29不再是光学系统必不可少的组成部分，因此总体不再像图2所示充当偏转装置的偏转元件。相对地，现在设置了偏转装置23，该装置设置在挡风玻璃29的区域中。优选的，偏转装置23直接连接在车辆或运输工具的挡风玻璃29上。在某些情况下，偏转装置23甚至可以至少部分地集成到挡风玻璃29中，以实现节省空间和稳定的布置。

在图3中，同样地，投影装置20再次发射至少一个测试光束TB和至少一个信号光束SB。然而，测试光束TB并没有从图2中作为偏转装置的挡风玻璃29处反射，而是从作为抬头显示装置的单独的部件的偏转装置23反射。测试光束TB指向传感器装置26的方向，传感器装置26检测由偏转装置23引起的至少一个像差并确定数据。该传感器装置26也并非设置在观察要表示的信息的观察者24的视场中。然后，控制装置27确定并计算测试光束TB的至少一个像差，并确定至少一个校正信号。确定的校正信号从控制装置27传输到调制装置28，使得所述调制装置通过校正信号对投影装置20发射的至少一个信号光束SB进行调制，从而相应地校正信号光束SB的波阵面。按照图2所述的程序进行测试光束TB的检测、至少一个像差的确定、至少一个校正信号的确定、至少一个像差的补偿。

投影装置20发射的至少一个信号光束SB在调制装置28对至少一个像差进行补偿后被定向到偏转装置23，并被所述偏转装置反射到可视区域V。在这里，可视区域V也位于观察者的至少一只眼睛处。

根据图3，至少一个测试光束TB与至少一个信号光束SB一样也由投影装置20发射，为了使至少一个测试光束TB不被偏转装置23偏转到观察者方向上，而是指向传感器装置26的方向，应相应地设计偏转装置23。图4示出了偏转装置23的可行的示例性实施例。偏转装置23是部分反射的并且包括至少一个偏转元件。偏转装置23的偏转元件包括基板S和与之相连的两个体光栅VG1和VG2。体光栅具有布拉格平面，入射光在布拉格平面处反射。例如，它们通过双光束干扰暴露在光聚合物中。光折变镜片或特殊掺杂塑料(例如，Y.Gritsai等人所描述的PMMA基塑料，“用于DFB激光的染料掺杂PQ-PMMA相位全息材料”，光学杂志，第16卷)也可以用作可以暴露体光栅的层。由于体光栅是波长选择性和角度选择性的，它们基本上只偏转特定波长和特定入射角的光，并允许其他波长和/或另一入射角的光通过而不偏转。换句话说，这意味着特定波长的光可以以特定的角度衍射。为了能够对不同波长(例如对于信息的颜色表示)使用偏转装置，可以将不同波长的相应光栅写入相同的层。例如，对于蓝色、红色和绿色波长，可以将各自的体光栅写入同一层。每个体光栅可以写入相同的入射角和相同的衍射角，因此为其设计体光栅的这些波长的光在相同的方向上衍射。可选地，不同波长的布拉格平面也可以暴露在共同的光聚合层中。

在根据图4所示的示例性实施例中，其中偏转装置包括两个体光栅VG1和VG2形式的两个偏转元件，测试光束TB仅由体光栅VG1偏转，信号光束SB仅由体光栅VG2偏转。这通过将测试光束TB设置为具有与信号光束SB不同的波长来实现。例如，测试光束TB可以具有处于红外光谱范围内的波长，或者可以发射处于红外光谱范围内的波长，而信号光束SB具有处于可见光谱范围内的波长或者发射处于可见光谱范围内的波长。这样，可以利用偏转装置23将测试光束TB偏转到传感器装置26，并将信号光束SB偏转到可视区域V。对于通过挡风玻璃29入射到车辆内部的环境光，体光栅VG1和VG2基本上是透射的并且不会导致环境光的偏转。在另一实施例中，体光栅VG1和VG2也可以直接连接到挡风玻璃29或集成到其中，而不需要基板S。

偏转装置的进一步实施例是可行的。例如，代替图4中的体光栅VG2，还可以使用具有介电层的层叠，该层叠反射信号光束SB。信号光束的入射角和反射角大小相等。这样的介电层层叠可以是波长选择性的，由此只有信号光束SB被反射，而测试光束TB没有被反射。当然，这样的设计反过来也是可行的，即使用介电层层叠代替体光栅VG1，该层叠反射测试光束TB，而不反射信号光束SB。

如前所述，两个体光栅VG1和VG2可以暴露在单个层中。两个体光栅VG1和VG不必在分开的层中连接到基板S。它们也可以连接到基板的公共层中，例如通过在光聚合物层中的多路复用。

两个体光栅VG1和VG2使偏转装置的设计自由度很高。对于体光栅VG1和VG2，在每种情况下，光的入射角和反射角可以不同，因为它涉及衍射光栅而不是反射镜元件。

在偏转装置中也可以使用传统的反射镜元件作为偏转元件，而不是体光栅VG1和/或体光栅VG2。不是在体光栅上衍射，而是在车辆挡风玻璃的空气-玻璃界面上使用反射。例如，可以省去体光栅VG1，相对地，在光的入射角等于光的反射角的情况下，在车辆挡风玻璃的空气-玻璃界面处使用测试光束。然而，也可以不使用体光栅VG2，相对地，在光的入射角等于光的反射角的情况下，在车辆挡风玻璃的空气-玻璃界面处使用信号光束。

此外，在偏转装置中也可以不使用体光栅作为偏转元件。相对地，在光的入射角等于光的反射角的情况下，在车辆挡风玻璃的空气-玻璃界面处使用测试光束和信号光束。然而，在这种情况下，应设置另一投影装置，该装置发射至少一个测试光束，并在抬头显示装置中设置在与用于至少一个信号光束的投影装置不同的另一位置处，从而使测试光束反射或偏转到传感器装置，并且信号光束反射或偏转到可视区域。

图5示出了包括两个投影装置的这种抬头显示装置，两个投影装置用于使至少一个测试光束和至少一个信号光束的发射分离。在那里示出了两个投影装置40和50。如图2和图3所述，投影装置40发射至少一个信号光束，该信号光束利用要表示的信息进行调制。另一方面，投影装置50发射至少一个测试光束，因此其被设计为测试投影装置，如下所述。图5还设置了偏转装置43，该偏转装置43设置在挡风玻璃49的区域内。优选地，该偏转装置43还可以直接附接在车辆或运输工具的挡风玻璃49上。同样在这里，在一些情况下，偏转装置43可以至少部分地集成到挡风玻璃49中以实现节省空间和稳定的布置。

测试投影装置50发射用于确定由偏转装置43引起的至少一个像差的至少一个测试光束TB，并使测试光束指向偏转装置43。然后，这个测试光束TB从偏转装置43中偏转到传感器装置46的方向上，偏转装置43在图5中也被设计为抬头显示装置的一个单独部件，传感器装置检测到至少一种引起的像差并确定由此产生的数据。同样在这里，传感器装置46也并非设置在观察要表示的信息的观察者44的视场中。然后，控制装置47确定并计算测试光束TB的至少一个像差，并确定至少一个校正信号。以这种方式确定的校正信号从控制装置47传输到接口52。如图5所示，在光传播方向上在测试投影装置50之后，提供和设置了另一调制装置51。接收至少一个校正信号的接口52设置在调制装置48和另一调制装置51之间，调制装置48与发射至少一个信号光束的投影装置40相关联，另一调制装置51与测试投影装置50相关联。通过另一调制装置51，可以检查所确定的至少一个校正信号是否会补偿投影装置40发射的至少一个信号光束的波阵面引起的至少一个像差。为此，至少一个校正信号从接口传输到另一调制装置51，并利用测试投影装置50发射的测试光束TB进行调制。该调制测试光束TB指向偏转装置43，并从那里指向传感器装置46。传感器装置46再次确定入射测试光束TB的数据，并且控制装置47由此计算出仍然存在的潜在像差和另一校正信号，传感器装置46和控制装置47由所需光束检测并计算偏差。可以对校正信号进行这种检查，直到它对应于所需的值。如果校正信号对应于所需的校正信号，则通过控制装置47和接口52将校正信号传输到调制装置48，从而通过所述调制装置，利用校正信号对投影装置40发射的至少一个信号光束SB进行调制，并且相应地校正信号光束SB的波阵面。总体按照图2所述的程序进行测试光束TB的检测、至少一个像差的确定、至少一个校正信号的确定以及至少一个像差的补偿。

通过调制装置48对至少一个像差进行补偿后，投影装置40发出的至少一个信号光束SB指向偏转装置43，并由其反射到观察者44的至少一个眼睛所在的可视区域V处，并且在观察者44的视场中表示生成的信息。

不一定需要另一调制装置51。在传感器装置46中检测至少一个测试光束TB以及在控制装置47中确定至少一个校正信号之后，至少一个校正信号也可以仅传输到调制装置48。在这种情况下，省去了对至少一个校正信号是否充分补偿至少一个像差的核查。这样，抬头显示装置具有较少的部件，因此可以设计为更具成本效益。

设置与投影装置40分离的测试投影装置50，以便只发射至少一个测试光束，便于单个光束的不同发射。这意味着，通过测试光束和信号光束在偏转装置上的不同入射角，可以利用偏转装置在不同方向上以更简单的方式偏转这些光束。

根据本发明，还可以提供抬头显示装置的其他示例性实施例。这些将在下文加以解释和说明。

根据图2至图5所示的抬头显示装置设置至少一个测试光束和传感器装置，以检测运输工具的挡风玻璃区域或挡风玻璃本身中偏转装置的像差。然而，代替根据图2至图5所述的传感器装置或除此之外，还可以在根据本发明的抬头显示装置中使用另外的测量原理和传感器。

例如，温度传感器可用于检测至少一个像差。温度传感器总体测量偏转装置、其上的安装件或与之相连的其他部件的温度。由此可以确定偏转装置的变形，并且可以计算至少一个像差，或者可以从值表中的数据集检索到所述像差。也可使用检测偏转装置的机械张力的机械传感器。通过值表或先前定义的数据集的计算，控制装置从确定的数据中确定偏转装置的至少一个像差的电流值。

此外，还可以使用光图案投影系统。该光图案投影系统在偏转装置的区域上或在该区域内产生光图案，从而确定至少一个像差。在这种情况下，光图案可以以条纹或网格的形式投射到偏转装置的区域上或在偏转装置的区域内。摄像机记录光图案的形状，例如条纹或网格，以及从光图案的形状与所需的光图案形式的偏差，可以确定或计算偏转装置的至少一个像差。

标记还可以连接到偏转装置上，以确定由偏转装置引起的至少一个像差。可以通过摄像机系统检测和测量标记在偏转装置上的位置。从标记位置与标记所需位置所确定的偏差中，可以计算偏转装置的至少一个像差。

然后，可以通过控制装置分别确定至少一个校正信号，而不管至少一个像差是否是根据图2至图5所述的通过传感器装置和/或通过温度传感器和/或通过机械传感器和/或通过光图案投影系统和/或通过偏转装置上的标记所确定的。

根据图2至图5，在调制装置中补偿或校正至少一个确定的像差。代替调制装置或者除了调制装置之外，由偏转装置引起的至少一个像差可以通过下面描述的选项来补偿或校正。

例如，如果根据本发明的抬头显示装置被设计为全息抬头显示装置并且全息图被编码到投影装置的空间光调制装置中，则在全息计算中也可以补偿至少一个像差。因此，除了调制装置外或代替调制装置，在空间光调制装置上的编码全息图中可以直接补偿至少一个像差。为此，在全息图计算过程中保持该至少一个像差可用，并在投影装置中补偿。也可以通过至少一个调制装置在全息抬头显示装置中补偿至少一个像差，或者除了补偿外，在全息计算中，仍然可以通过至少一个调制装置进行补偿。

此外，还可以直接补偿二维图像或立体图像中的至少一个像差。

此外，在补偿至少一个像差时，可以考虑观察者的眼睛位置。在这种情况下，当补偿至少一个像差时，考虑观察者眼睛的位置，可以通过眼睛位置传感器系统来检测所述位置。然后，针对当前的眼睛位置局部补偿至少一个像差。因此，与不考虑眼睛位置的情况下进行全局补偿相比，可以实现对至少一个像差的更好补偿。

此外，对偏转装置引起的至少一个像差的补偿将影响照明光束路径以及成像光束路径。在照明光束路径中，因此，观察者平面中的可视区域的位置、形状和大小也可以优化。在成像光束路径中，可以优化表示信息的图像质量，例如对于潜在发生的变形以及同样关于表示信息的分辨率的优化。这主要与全息抬头显示装置有关。

而且，实施例和/或示例实施例的进一步的组合是可行的。最后，尤其值得注意的是，上述示例性实施例仅用于描述所要求的教导，而并非将该教导限制为示例性实施例。

例如，可以具体设计至少一个调制装置。至少一个调制装置可以具有环形或圆形排列的液晶单元，尤其是为了纠正旋转对称像差，如球差。

Claims (32)

1.一种用于在观察者视场中表示信息的抬头显示装置，包括：

–至少一个投影装置，

–偏转装置，所述偏转装置包括至少一个偏转元件，入射光束在所述至少一个偏转元件处被偏转，

–传感器装置，所述传感器装置用于检测入射到所述偏转装置上的至少一个测试光束的数据，以及

–控制装置，所述控制装置用于确定由所述偏转装置引起的至少一个像差并实时确定至少一个校正信号。

2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，至少一个调制装置被提供，其中所述至少一个调制装置被提供用于利用所述至少一个校正信号实时校正信号光束，所述信号光束指向观察者方向。

3.根据权利要求1或2之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述投影装置被提供用于利用所述至少一个校正信号来实时校正信号光束，其中在为所述投影装置提供全息图的全息计算的情况下，所述全息计算包括所述至少一个校正信号。

4.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述偏转装置的所述至少一个偏转元件被设计为挡风玻璃。

5.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述偏转装置的所述至少一个偏转元件被设计为波长选择性的和/或角度选择性的。

6.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个偏转元件被设计为体光栅或连接到基板上的体光栅。

7.根据权利要求1-3之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述偏转装置包括至少两个偏转元件。

8.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少两个偏转元件设计为体光栅。

9.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少两个偏转元件中的一个被设计为体光栅，并且所述至少两个偏转元件中的另一个被设计为反射镜元件。

10.根据权利要求1-3之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个偏转元件被设计为具有介电层的层叠。

11.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述投影装置包括具有至少一个光源的照明装置、至少一个空间光调制装置以及光学系统。

12.根据权利要求11所述的抬头显示装置，其特征在于，全息图被编码到所述空间光调制装置中。

13.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述投影装置被提供用于发射信号光束以及发射所述至少一个测试光束。

14.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个调制装置在光束路径中设置在所述至少一个投影装置和所述偏转装置之间，其中所述至少一个调制装置包括至少一个调制元件，所述至少一个调制元件与确定的所述至少一个校正信号对应地调制入射信号光束。

15.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个调制装置通过所述控制装置控制，所述控制装置将所述至少一个校正信号传送到所述调制装置。

16.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个调制装置被设计为包括液晶的相位调制器，其中所述液晶的取向通过局部电场控制。

17.根据权利要求16所述的抬头显示装置，其特征在于，所述液晶均设置在单元内，其中液晶单元旋转对称地设置在所述至少一个调制装置中。

18.根据权利要求1-15之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个调制装置设计为反光式，优选为微电子机械系统调制装置。

19.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述传感器装置设置在所述观察者视场之外。

20.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述传感器装置是根据Shack-Hartmann传感器原理设计的，或者作为用于检测所述至少一个测试光束的摄像机。

21.根据权利要求1-19之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述传感器装置被提供用于测量所述偏转装置的热应力和/或机械应力。

22.根据权利要求1-19之一所述的抬头显示装置，其特征在于，光图案投影系统被提供用于在所述偏转装置的区域上或区域内产生光图案。

23.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述偏转装置上设有标记，所述标记的位置能够通过摄像机确定。

24.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个测试光束的波长与所述信号光束的波长不同。

25.根据权利要求24所述的抬头显示装置，其特征在于，所述至少一个测试光束的波长处于红外波长范围内，所述信号光束的波长相应地处于可见波长范围内。

26.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，另一投影装置被提供，所述另一投影装置设计为测试投影装置并且提供用于发射所述至少一个测试光束。

27.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，另一调制装置被提供，所述另一调制装置在光束路径中设置在所述另一投影装置和所述偏转装置之间。

28.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，虚拟可视区域设置在观察者平面中，观察者的眼睛位于所述观察者平面中，通过所述观察者平面在视场中观察到显示的信息。

29.根据前述权利要求之一所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置被设计为全息抬头显示装置，其中在所述全息抬头显示装置中全息生成所要显示的信息。

30.一种通过至少一个投影装置、偏转装置、传感器装置和控制装置在观察者视场中表示信息的方法，其中通过所述传感器装置检测从所述至少一个投影装置出射并且入射到所述偏转装置上的至少一个测试光束的数据，其中通过所述控制装置确定由所述偏转装置引起的至少一个像差，并且由所述至少一个像差实时地确定至少一个校正信号，其中指向观察者方向的光束被所述至少一个校正信号调制，然后入射到所述偏转装置上，并作为信号光束指向所述观察者方向。

31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述校正信号通过至少一个调制装置增加到所述投影装置发射的每个所述信号光束上，并且所述信号光束对应于所需的信号光束进行实时调制，并通过所述偏转装置指向所述观察者。

32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于，在所述观察者平面上的所述观察者眼睛的位置由眼睛位置传感器系统检测，其中所述偏转装置的所述至少一个像差通过所述控制装置来确定，并且针对所述观察者的眼睛的位置实时地由所述至少一个像差确定所述至少一个校正信号。

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