RU2752285C2 - Indicator on windshield and automotive windshield with solar light - Google Patents

Indicator on windshield and automotive windshield with solar light Download PDF

Info

Publication number
RU2752285C2
RU2752285C2 RU2018124648A RU2018124648A RU2752285C2 RU 2752285 C2 RU2752285 C2 RU 2752285C2 RU 2018124648 A RU2018124648 A RU 2018124648A RU 2018124648 A RU2018124648 A RU 2018124648A RU 2752285 C2 RU2752285 C2 RU 2752285C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windshield
radiation
optical element
indicator
polarized
Prior art date
Application number
RU2018124648A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018124648A (en
RU2018124648A3 (en
Inventor
Елена Геннадьевна Малиновская
Игорь Витальевич ЯНУСИК
Александр Викторович Морозов
Анастасия Владимировна Морозова
Донгйонг НАМ
ДжинХо ЛИ
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
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 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority to RU2018124648A priority Critical patent/RU2752285C2/en
Priority to KR1020190010957A priority patent/KR20190121235A/en
Priority to US16/376,275 priority patent/US11619826B2/en
Priority to CN201910288122.8A priority patent/CN110389446A/en
Priority to EP19168986.8A priority patent/EP3557309B1/en
Priority to JP2019077028A priority patent/JP7370161B2/en
Publication of RU2018124648A publication Critical patent/RU2018124648A/en
Publication of RU2018124648A3 publication Critical patent/RU2018124648A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2752285C2 publication Critical patent/RU2752285C2/en

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

Abstract

FIELD: automotive appliances.SUBSTANCE: invention relates to appliances for vehicles. An indicator on the windshield for a vehicle contains a radiation source designed to emit p-polarized information radiation, a projection system designed to project p-polarized information radiation from the radiation source towards the vehicle's windshield, and a reflecting optical element facing the user's side of the vehicle. The reflecting optical element is designed to reflect into the user's field of view p-polarized information radiation projected by the projection system with a wavelength in one or more selected ranges, while the information radiation projected by the projection system falls on the reflecting optical element at an angle approximately equal to the Brewster angle. The projection system contains at least one p-polarizer designed to absorb s-polarized radiation and project p-polarized radiation onto a reflecting optical element, with one or more ranges of p-polarized information radiation reflected into the user's field of view corresponding to a part of at least one of the red spectrum, green spectrum, and blue spectrum.EFFECT: invention provides an increase in the quality and visibility of the image formed on the indicator on the windscreen.15 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к приборам для транспортных средств, и более конкретно к индикатору на ветровом стекле (HUD) транспортного средства, и к ветровому стеклу для транспортного средства, например для автомобильного транспортного средства.The invention relates to vehicle instrumentation, and more specifically to a vehicle windscreen display (HUD) indicator, and to a vehicle windshield, such as a motor vehicle.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время известны индикаторы на ветровом стекле, применяемые в транспортных средствах, таких как, например, автомобильные транспортные средства или летательные аппараты, для отображения наиболее важных рабочих параметров транспортного средства, навигационных указаний и другой информации, относящейся к управлению транспортным средством, прямо перед глазами пользователя, осуществляющего управление, или другого пользователя транспортного средства, что повышает удобство управления, исключая необходимость периодически переносить взгляд с ветрового стекла на приборную доску и отвлекаться от наблюдения за обстановкой перед транспортным средством.Windshield indicators are now known for use in vehicles such as automobile vehicles or aircraft to display the most important vehicle operating parameters, navigation directions and other information related to driving a vehicle right in front of your eyes. the user in control or another user of the vehicle, which increases the convenience of control, eliminating the need to periodically shift his gaze from the windshield to the dashboard and be distracted from observing the situation in front of the vehicle.

В известных индикаторах на ветровом стекле отображение информации как правило реализовано путем проецирования изображения на ветровое стекло посредством проекционной системы. Однако известные на сегодняшний день решения обладают рядом недостатков, связанных прежде всего с оптическими особенностями ветрового стекла и средств проецирования изображения на него. Среди важных требований, предъявляемых к индикаторам на лобовом стекле, следует отметить то, что поверхность, на которую проецируется изображение, должна быть совершенно прозрачной и не препятствовать обзору, а также то, что формируемое на ветровом стекле изображение должно быть коллимировано (спроецировано на бесконечность), чтобы оно оставалось всегда «в фокусе» вне зависимости от направления взгляда пользователя транспортного средства, исключая необходимость постоянного перефокусирования взгляда с проецируемого изображения на объекты за ветровым стеклом и создания таким образом дискомфорта для пользователя.In prior art windshield displays, the display of information is generally realized by projecting an image onto the windshield by means of a projection system. However, the currently known solutions have a number of disadvantages associated primarily with the optical features of the windshield and the means for projecting the image onto it. Among the important requirements for indicators on the windshield, it should be noted that the surface on which the image is projected must be completely transparent and not obstruct the view, as well as the fact that the image formed on the windshield must be collimated (projected to infinity) so that it stays always "in focus" regardless of the direction of the vehicle user's gaze, eliminating the need to constantly refocus the gaze from the projected image to objects behind the windshield and thus create discomfort for the user.

Из источника US 7355796 B2 (8 апреля 2008 г., ColorLink, Inc.) известна система автомобильного ветрового стекла для индикатора на ветровом стекле, содержащая простую отражательную многослойную структуру, прикрепленную к ветровому стеклу автомобиля или включенную в него, которая позволяет просматривать изображение индикатора на ветровом стекле (HUD) через противобликовые солнечные очки с p-поляризацией без создания эффекта двойного изображения и без значительного изменения состояния поляризации света. При этом в основе известного решения лежит пренебрежимо малое отражение p-поляризованного света на границах раздела материалов, ориентированных под характерными углами в системе HUD транспортного средства. Отражательная структура состоит из двух модифицирующих поляризацию пленок, между которыми находится s-поляризованный отражатель. Надлежащий отражатель может представлять собой среду, обеспечивающую естественное отражение от границ раздела между двумя пленками и одиночную среду с существенно отличным показателем преломления. В частности, в известном решении используются две растянутые полимерные полуволновые задерживающие пленки, разделенные воздушным зазором. Оптические оси пленок по существу пересекаются, будучи ориентированными под углом приблизительно в 45° по отношению к осям как s-, так и p-поляризации. К недостаткам данного известного решения можно отнести отсутствие возможности блокирования помехового излучения, отсутствие защиты от нагревания под действием солнечных лучей и сложность изготовления, вызванную наличием упомянутого воздушного зазора между пленками.From US 7355796 B2 (April 8, 2008, ColorLink, Inc.), an automotive windshield system for a windshield indicator is known, comprising a simple reflective laminated structure attached to or incorporated into the windshield of a vehicle that allows the indicator image to be viewed on windshield (HUD) through p-polarized anti-glare sunglasses without creating a double image effect and without significantly changing the polarization state of the light. In this case, the known solution is based on negligible reflection of p-polarized light at the interfaces of materials oriented at characteristic angles in the HUD system of the vehicle. The reflective structure consists of two polarization-modifying films with an s-polarized reflector in between. A suitable reflector can be a medium that provides natural reflection from the interfaces between the two films and a single medium with a significantly different refractive index. In particular, the known solution uses two stretched polymeric half-wave retention films separated by an air gap. The optical axes of the films essentially intersect, being oriented at an angle of approximately 45 ° with respect to the axes of both the s and p polarization. The disadvantages of this known solution include the lack of the possibility of blocking interference radiation, the lack of protection against heating under the influence of sunlight and the complexity of manufacture caused by the presence of the mentioned air gap between the films.

В источнике US 2004/0109251 A1 (10 июня 2004 г., PPG INDUSTRIES, INC.) описано ветровое стекло для автомобильного индикатора на ветровом стекле, включающее в себя первый слой стекла, имеющий постоянную толщину, второй слой стекла, имеющий постоянную толщину, и промежуточный слой, имеющий постоянную толщину в первой заданной области и уменьшающуюся толщину во второй заданной области. Первый и второй слои стекла скреплены упомянутым промежуточным слоем, образуя многослойную структуру, имеющую первую общую внешнюю поверхность, противолежащую вторую общую внешнюю поверхность, первую заданную область, определяемую упомянутой первой заданной областью промежуточного слоя, в которой упомянутые общие внешние поверхности по существу параллельны друг другу, и вторую заданную область, определяемую упомянутой второй заданной областью промежуточного слоя, в которой общее внешние поверхности не являются параллельными дуг другу таким образом, что изображения, отражаемые от непараллельных поверхностей многослойной структуры, по существу накладываются друг на друга, чтобы по меньшей мере уменьшить формирование двойного изображения для отражаемого изображения. К недостаткам данного известного решения можно отнести отсутствие возможности блокирования помехового излучения, отсутствие защиты от нагревания солнечным излучением, отсутствие видимости излучения от индикатора на ветровом стекле (HUD) через поляризационные очки, сложность изготовления многослойной структуры ветрового стекла, возможность искажения изображения или снижения качества изображения отражениями на внешней поверхности ветрового стекла, вызванными наличием на поверхности стекла воды, льда, грязи и т.п.US 2004/0109251 A1 (June 10, 2004, PPG INDUSTRIES, INC.) Discloses a windshield for an automotive indicator on a windshield including a first glass layer having a constant thickness, a second glass layer having a constant thickness, and an intermediate layer having a constant thickness in the first predetermined region and a decreasing thickness in the second predetermined region. The first and second layers of glass are bonded by said intermediate layer, forming a multilayer structure having a first common outer surface opposed to a second common outer surface, a first predetermined region defined by said first predetermined region of the intermediate layer, in which said common outer surfaces are substantially parallel to each other, and a second predetermined region defined by said second predetermined intermediate layer region, in which the common outer surfaces are not parallel to the arcs to each other such that images reflected from non-parallel surfaces of the multilayer structure substantially overlap each other to at least reduce the formation of double images for the reflected image. The disadvantages of this known solution include the inability to block interference radiation, lack of protection against heating by solar radiation, lack of visibility of radiation from the indicator on the windshield (HUD) through polarizing glasses, the complexity of manufacturing a multilayer windshield structure, the possibility of image distortion or image quality reduction by reflections on the outer surface of the windshield caused by water, ice, dirt, etc. on the surface of the glass.

В источнике US 6952312 B2 (4 октября 2005 г., 3M Innovative Properties Company) описан индикатор на ветровом стекле, включающий в себя проекционную систему и окно, имеющее целевую область, в которой расположен отражающий поляризатор для отражения света от проекционной системы в область наблюдения. Свет от проекционной системы является p-поляризованным и падает на открытую поверхность(и) окна под острым углом для уменьшения или исключения множественных или «паразитных» изображений. Упомянутый острый угол близок к углу Брюстера для открытой поверхности(ей) окна. Отражающий поляризатор включает в себя многослойную структуру с показателями преломления отдельных слоев, выбранными таким образом, чтобы отражать p-поляризованный свет по существу в большей степени, чем s-поляризованный свет, в широком угловом диапазоне, который включает в себя острый угол. Также отражающий поляризатор может отражать инфракрасное излучение для уменьшения нагрева внутреннего пространства салона солнечным светом. К недостаткам данного известного решения следует отнести отсутствие возможности блокирования падающего помехового излучения и низкий уровень пропускания полезного падающего излучения или низкую способность к отражению проецируемой информации от индикатора на ветровом стекле.US 6,952,312 B2 (October 4, 2005, 3M Innovative Properties Company) describes a windshield indicator including a projection system and a window having a target area in which a reflective polarizer is located to reflect light from the projection system into an observation area. Light from the projection system is p-polarized and strikes the exposed window surface (s) at an acute angle to reduce or eliminate multiple or "ghost" images. Said acute angle is close to Brewster's angle for the open window surface (s). The reflective polarizer includes a multilayer structure with refractive indices of individual layers selected to reflect p-polarized light substantially more than s-polarized light over a wide angular range that includes an acute angle. Also, the reflective polarizer can reflect infrared radiation to reduce the heating of the interior of the passenger compartment by sunlight. The disadvantages of this known solution include the lack of the possibility of blocking the incident interference radiation and the low level of transmission of the useful incident radiation or the low ability to reflect the projected information from the indicator on the windshield.

В источнике US 5999314 A (19 ноября 1997 г., Central Glass Company Limited) описана система индикатора на ветровом стекле для автомобильного транспортного средства, содержащая листы стекла на внешней и внутренней сторонах поверхности транспортного средства, которые вместе составляют ветровое стекло транспортного средства. Между листами стекла на внешней и внутренней сторонах стекла транспортного средства расположена промежуточная пленка, скрепляющая листы стекла. На обращенной внутрь салона поверхности листа стекла, находящегося на внешней стороне стекла транспортного средства закреплен слой, изменяющий направление поляризации. Пленка, регулирующая угол Брюстера, прикреплена к обращенной внутрь салона поверхности листа стекла, находящегося на внутренней стороне стекла транспортного средства. Пленка, регулирующая угол Брюстера, имеет показатель преломления, отличный от показателя преломления у листов стекла. Предусмотрено устройство отображения для формирования света для отображения информации. Кроме того, предусмотрено устройство поляризации света для поляризации света отображения в S-волны. Свет отображения, содержащий S-волны, падает приблизительно под углом Брюстера, обеспечиваемым пленкой, регулирующей угол Брюстера, на переднее ветровое стекло таким образом, что он проходит через слой, изменяющий направление поляризации и отражается на обращенной наружу поверхности листа стекла, находящегося на внешней стороне стекла транспортного средства, в сторону устройства отображения. К недостаткам данного известного решения следует отнести отсутствие возможности блокирования падающего помехового излучения, отсутствие защиты от нагрева под действием солнечного излучения, а также наличие отражения на внешней поверхности ветрового стекла при наличии на ней воды, льда или грязи, что может искажать изображение или снижать его качество.US Pat. No. 5,999,314 A (November 19, 1997, Central Glass Company Limited) describes a windshield indicator system for a motor vehicle comprising sheets of glass on the outer and inner sides of the vehicle surface that together constitute the vehicle windshield. Between the glass sheets on the outer and inner sides of the vehicle glass, there is an intermediate film that holds the glass sheets together. On the inwardly facing surface of the glass sheet located on the outside of the vehicle glass, a layer that changes the polarization direction is fixed. A film for adjusting the Brewster angle is attached to the inward-facing surface of a sheet of glass on the inside of the vehicle glass. Brewster's angle adjusting film has a different refractive index than glass sheets. A display device is provided for generating light for displaying information. In addition, a light polarizing device is provided for polarizing display light into S-waves. Display light containing S-waves is incident at approximately the Brewster angle provided by the Brewster angle film onto the front windshield so that it passes through the polarization reversal layer and is reflected on the outward facing surface of the glass sheet on the outside glass of the vehicle towards the display device. The disadvantages of this known solution include the inability to block the incident interference radiation, the lack of protection against heating under the influence of solar radiation, as well as the presence of reflection on the outer surface of the windshield in the presence of water, ice or dirt on it, which can distort the image or reduce its quality ...

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Данный раздел, раскрывающий различные аспекты и варианты выполнения заявляемого изобретения, предназначен для представления краткой характеристики заявляемых объектов изобретения и вариантов его выполнения. Подробная характеристика технических средств и методов, реализующих сочетания признаков заявляемых изобретений, приведена ниже. Ни данное раскрытие изобретения, ни нижеприведенное подробное описание и сопровождающие чертежи не следует рассматривать как определяющие объем заявляемого изобретения. Объем правовой охраны заявляемого изобретения определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения.This section, which discloses various aspects and embodiments of the claimed invention, is intended to provide a brief description of the claimed subject matter of the invention and its variants. A detailed description of the technical means and methods that implement the combination of features of the claimed inventions is given below. Neither this disclosure nor the following detailed description and accompanying drawings should be construed as defining the scope of the claimed invention. The scope of legal protection of the claimed invention is determined exclusively by the attached claims.

С учетом вышеприведенных известных аналогов из уровня техники заявляемое изобретение направлено на устранение по меньшей мере вышеуказанных недостатков известных решений. Задача изобретения состоит в создании индикатора на ветровом стекле транспортного средства, такого как автомобильное транспортное средство, а также ветрового стекла для транспортного средства для использования с упомянутым индикатором на ветровом стекле и способа отображения информации на индикаторе на ветровом стекле, которые обеспечивали бы возможность блокирования падающего помехового излучения, отсутствие или уменьшение нагрева, вызываемого солнечным излучением, и отсутствие или уменьшение искажений и сохранение качества изображения на индикаторе на лобовом стекле при наличии на внешней поверхности ветрового стекла воды, льда или грязи за счет исключения отражений на внешней или внутренней поверхности ветрового стекла. Кроме того, согласно изобретению исключается двоение изображения на ветровом стекле и обеспечивается видимость изображения, формируемого на индикаторе на лобовом стекле, как через поляризационные (противобликовые) очки, так и без них. Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, состоит в повышении качества и улучшении видимости изображения, формируемого на индикаторе на ветровом стекле.Taking into account the above known analogs from the prior art, the claimed invention is aimed at eliminating at least the above-mentioned disadvantages of the known solutions. The object of the invention is to provide an indicator on the windshield of a vehicle, such as a motor vehicle, as well as a windshield for a vehicle for use with said indicator on the windshield and a method for displaying information on the indicator on the windshield, which would provide the ability to block the incident interference radiation, no or reduced heat generated by solar radiation, and no or reduced distortion and preservation of image quality on the indicator on the windshield when there is water, ice or dirt on the outer surface of the windshield by eliminating reflections on the outer or inner surface of the windshield. In addition, according to the invention, ghosting of the image on the windshield is eliminated and the visibility of the image formed on the indicator on the windshield is ensured, both through polarizing (antiglare) glasses, and without them. The technical result achieved by the claimed invention consists in improving the quality and improving the visibility of the image formed on the indicator on the windshield.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к индикатору на ветровом стекле для транспортного средства, содержащему: источник излучения, выполненный с возможностью отображения информации посредством излучения p-поляризованного информационного излучения, проекционную систему, выполненную с возможностью проецирования p-поляризованного информационного излучения от источника излучения в направлении ветрового стекла транспортного средства, при этом индикатор на ветровом стекле согласно изобретению содержит отражающий оптический элемент, обращенный в сторону пользователя транспортного средства, при этом отражающий оптический элемент выполнен с возможностью отражения в область зрения пользователя p-поляризованного информационного излучения, проецируемого проекционной системой, с длиной волны в одном или более выбранных диапазонах, при этом информационное излучение, проецируемое проекционной системой, падает на отражающий оптический элемент под углом, приблизительно равным углу Брюстера. В варианте выполнения изобретения отражающий оптический элемент выполнен в виде многодиапазонного селективного отражающего дихроичного покрытия. В другом варианте выполнения изобретения отражающий оптический элемент выполнен в виде дифракционного оптического элемента (DOE). В другом варианте выполнения изобретения отражающий оптический элемент выполнен в виде голографического оптического элемента (HOE). Один или более диапазонов p-поляризованного излучения, отражаемого в область зрения пользователя, могут соответствовать части по меньшей мере одного из красного спектра, зеленого спектра и синего спектра. Отражающий оптический элемент может быть выполнен с возможностью отражения во внешнюю область по меньшей мере части падающего излучения инфракрасного и/или ультрафиолетового спектра. В варианте выполнения изобретения источник излучения представляет собой дисплей. Проекционная система может содержать по меньшей мере один p-поляризатор, выполненный с возможностью поглощения излучения с s-поляризацией и проецирования излучения с p-поляризацией на отражающий оптический элемент.In one aspect, the present invention relates to a windshield indicator for a vehicle, comprising: a radiation source configured to display information by emitting p-polarized information radiation, a projection system configured to project p-polarized information radiation from the radiation source towards windshield of a vehicle, while the indicator on the windshield according to the invention comprises a reflective optical element facing the vehicle user, while the reflecting optical element is configured to reflect into the user's field of view p-polarized information radiation projected by the projection system with a length waves in one or more selected ranges, while the information radiation projected by the projection system is incident on the reflecting optical element at an angle approximately equal to the Brewster angle. In an embodiment of the invention, the reflective optical element is made in the form of a multi-range selective reflective dichroic coating. In another embodiment of the invention, the reflective optical element is in the form of a diffractive optical element (DOE). In another embodiment of the invention, the reflective optical element is in the form of a holographic optical element (HOE). One or more bands of p-polarized radiation reflected into the user's field of view may correspond to a portion of at least one of a red spectrum, a green spectrum, and a blue spectrum. The reflective optical element can be configured to reflect at least part of the incident radiation of the infrared and / or ultraviolet spectrum into the outer region. In an embodiment of the invention, the radiation source is a display. The projection system may comprise at least one p-polarizer configured to absorb s-polarized radiation and project the p-polarized radiation onto a reflecting optical element.

В другом аспекте изобретение относится к ветровому стеклу для транспортного средства для использования с индикатором на ветровом стекле по предыдущему аспекту, выполненному в виде многослойного ветрового стекла, содержащего по меньшей мере два слоя, при этом ветровое стекло содержит отражающий оптический элемент, обращенный в сторону пользователя транспортного средства, при этом отражающий оптический элемент выполнен с возможностью отражения в область зрения пользователя проецируемого p-поляризованного излучения с длиной волны в одном или более выбранных диапазонах. В варианте выполнения отражающий оптический элемент может быть выполнен в виде многодиапазонного селективного отражающего дихроичного покрытия. В другом варианте выполнения оптический отражающий элемент может быть выполнен в виде дифракционного оптического элемента (DOE). В другом варианте выполнения отражающий оптический элемент может быть выполнен в виде голографического оптического элемента (HOE). Один или более диапазонов p-поляризованного излучения, отражаемого в область зрения пользователя, могут соответствовать части по меньшей мере одного из красного спектра, зеленого спектра и синего спектра. Отражающий оптический элемент может быть выполнен с возможностью отражения во внешнюю область по меньшей мере части падающего излучения инфракрасного и/или ультрафиолетового спектра. Ветровое стекло может содержать два или более слоев стекла, при этом оптический отражающий элемент может быть расположен между слоями стекла.In another aspect, the invention relates to a windshield for a vehicle for use with a windshield indicator of the previous aspect, in the form of a laminated windshield comprising at least two layers, wherein the windshield comprises a reflective optical element facing towards the vehicle user. means, wherein the reflecting optical element is configured to reflect projected p-polarized radiation with a wavelength in one or more selected ranges into the user's field of view. In an embodiment, the reflective optical element can be made in the form of a multi-range selective reflective dichroic coating. In another embodiment, the optical reflective element may be in the form of a diffractive optical element (DOE). In another embodiment, the reflective optical element may be a holographic optical element (HOE). One or more bands of p-polarized radiation reflected into the user's field of view may correspond to a portion of at least one of a red spectrum, a green spectrum, and a blue spectrum. The reflective optical element can be configured to reflect at least part of the incident radiation of the infrared and / or ultraviolet spectrum into the outer region. The windshield can contain two or more layers of glass, while the optical reflective element can be located between the layers of glass.

Еще в одном аспекте предлагаемое изобретение относится к способу отображения изображения на индикаторе на ветровом стекле транспортного средства, содержащему этапы, на которых: излучают p-поляризованное информационное излучение в проекционную систему индикатора на ветровом стекле посредством источника излучения; проецируют p-поляризованное информационное излучение посредством проекционной системы индикатора на ветровом стекле на отражающий оптический элемент, обращенный в сторону пользователя транспортного средства; и отражают p-поляризованное информационное излучение посредством оптического отражающего элемента в поле зрения пользователя, при этом p-поляризованное информационное излучение, проецируемое проекционной системой, падает на отражающий оптический элемент под углом, приблизительно равным углу Брюстера. Способ может дополнительно содержать этап, на котором отражают во внешнюю область по меньшей мере часть падающего излучения инфракрасного и/или ультрафиолетового спектра.In yet another aspect, the present invention relates to a method for displaying an image on an indicator on a windshield of a vehicle, comprising the steps of: emitting p-polarized information radiation into a projection system of the indicator on the windshield by means of a radiation source; projecting p-polarized information radiation by means of a projection system of the indicator on the windshield onto a reflective optical element facing towards the user of the vehicle; and reflecting p-polarized information radiation by means of an optical reflective element in the user's field of view, while the p-polarized information radiation projected by the projection system falls on the reflecting optical element at an angle approximately equal to the Brewster angle. The method may further comprise the step of reflecting to the outside at least a portion of the incident infrared and / or ultraviolet radiation.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Чертежи приведены в настоящем документе для облегчения понимания сущности настоящего изобретения. Чертежи являются схематичными и выполнены не в масштабе. Некоторые элементы на чертежах могут быть увеличены, а другие элементы могут быть не показаны для более ясного представления признаков настоящего изобретения. Одинаковые ссылочные позиции на различных чертежах обозначают одинаковые элементы. Чертежи служат исключительно в качестве иллюстрации и не предназначены для определения объема настоящего изобретения.The drawings are provided herein to facilitate understanding of the essence of the present invention. The drawings are schematic and not to scale. Some elements in the drawings may be enlarged and other elements may not be shown to better represent the features of the present invention. Like reference numbers in different drawings denote like elements. The drawings are for illustrative purposes only and are not intended to define the scope of the present invention.

На Фиг. 1 показана принципиальная схема системы индикатора на ветровом стекле транспортного средства согласно примерному варианту выполнения изобретения.FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle windshield indicator system in accordance with an exemplary embodiment of the invention.

На Фиг. 2 показан график отражения и пропускания компонентов излучения с различными длинами волн отражающим оптическим элементом в соответствии с вариантами выполнения изобретения.FIG. 2 is a graph showing the reflection and transmission of radiation components with different wavelengths of a reflective optical element in accordance with embodiments of the invention.

На Фиг. 3 приведено схематичное изображение оптической системы индикатора на ветровом стекле транспортного средства согласно изобретению, в которой проиллюстрировано проецирование информационного излучения от источника излучения через проекционную систему на отражающий оптический элемент и отражение информационного излучения в область обзора пользователя.FIG. 3 shows a schematic view of an optical system of an indicator on a windshield of a vehicle according to the invention, which illustrates the projection of information radiation from a radiation source through a projection system onto a reflecting optical element and reflection of information radiation into the user's field of view.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Ниже изобретение будет рассмотрено на примерном варианте реализации индикатора на ветровом стекле (HUD) для транспортного средства, такого как, не ограничиваясь, автомобильное транспортное средство. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что заявляемое изобретение может быть реализовано и в иных видах транспортных средств, таких как, не ограничиваясь, мотоциклы, поезда и т.п., а также в водных транспортных средствах, летательных аппаратах и т.п. Кроме того, специалистам в данной области техники будет очевидно, что заявляемое изобретение также может быть применено в наголовных и нашлемных дисплеях (таких как нашлемные целеуказатели), и в общем в различных устройствах, сочетающих в себе функциональные возможности наблюдения окружающей обстановки и отображения дополнительной информации в виде виртуального изображения в поле зрения пользователя, таких как, например, шлемы «дополненной реальности» или «виртуальной реальности» или интеллектуальные очки с «дополненной реальностью». Кроме того, изобретение относится к ветровому стеклу для транспортного средства, такого как автомобильное транспортное средство, выполненному с возможностью работы с индикатором на ветровом стекле по вышеприведенному аспекту изобретения. Изобретение также относится к способу отображения информации на индикаторе на ветровом стекле.Below, the invention will be discussed in terms of an exemplary embodiment of a windscreen display (HUD) for a vehicle, such as, but not limited to, a motor vehicle. However, specialists in this field of technology will understand that the claimed invention can be implemented in other types of vehicles, such as, but not limited to, motorcycles, trains, etc., as well as in water vehicles, aircraft, etc. ... In addition, it will be obvious to those skilled in the art that the claimed invention can also be applied to head-mounted and helmet-mounted displays (such as helmet-mounted designators) and, in general, to various devices that combine the functionality of observing the environment and displaying additional information in in the form of a virtual image in the user's field of view, such as, for example, "augmented reality" or "virtual reality" helmets or smart glasses with "augmented reality". In addition, the invention relates to a windshield for a vehicle, such as a motor vehicle, adapted to operate with an indicator on the windshield of the above aspect of the invention. The invention also relates to a method for displaying information on an indicator on a windshield.

Известные системы индикаторов на ветровом стекле транспортных средств сочетают в себе функциональные возможности наблюдения за обстановкой за пределами ветрового стекла и отображения различной информации, такой как параметры движения транспортного средства, навигационные указания, важные предупреждения и т.п., по меньшей мере в некоторой области поверхности ветрового стекла. В известных системах индикаторов на ветровом стекле обычно используется принцип отражения излучения с s-поляризацией от одной или более поверхностей ветрового стекла, что обеспечивает значительное отражение излучения от упомянутых одной или более поверхностей. S-поляризация - это поляризация света, для которой напряженность электрического поля электромагнитной волны перпендикулярна плоскости падения (т.е. плоскости, в которой лежат и падающий, и отраженный луч). Кроме того, известные системы индикаторов на ветровом стекле содержат источник излучения (такой как дисплей, например OLED-дисплей) и проекционную систему, которая проецирует излучение от источника излучения на ветровое стекло. Как показано выше, известным системам индикаторов на ветровом стекле присущ ряд недостатков, связанных, в частности, с упомянутым выше использованием s-поляризации, что не позволяет просматривать изображение на индикаторе на ветровом стекле через поляризационные очки, а также с отсутствием возможности ограничения пропускания помехового оптического излучения, по существу представляющего собой солнечный свет, и солнечного излучения в инфракрасном (ИК) и ультрафиолетовом (УФ) спектрах, двоением и искажением изображения на индикаторе на ветровом стекле.Known systems of indicators on the windshield of vehicles combine the functionality of monitoring the situation outside the windshield and displaying various information such as vehicle movement parameters, navigation directions, important warnings, etc., at least in some area of the surface. windshield. Prior art windshield indicator systems typically employ the principle of s-polarized radiation reflection from one or more windshield surfaces to provide significant reflection of radiation from said one or more surfaces. S-polarization is the polarization of light for which the strength of the electric field of the electromagnetic wave is perpendicular to the plane of incidence (i.e. the plane in which both the incident and the reflected beam lie). In addition, known windshield indicator systems comprise a radiation source (such as a display such as an OLED display) and a projection system that projects radiation from the radiation source onto the windshield. As shown above, the known systems of indicators on the windshield have a number of disadvantages associated, in particular, with the aforementioned use of s-polarization, which does not allow viewing the image on the indicator on the windshield through polarizing glasses, and also with the absence of the possibility of limiting the transmission of interference optical radiation, which is essentially sunlight, and solar radiation in the infrared (IR) and ultraviolet (UV) spectra, ghosting and distortion of the image on the indicator on the windshield.

С учетом вышеупомянутых недостатков уровня техники предложено изобретение, которое в первом аспекте относится к индикатору на ветровом стекле для транспортного средства. Индикатор на ветровом стекле согласно изобретению содержит источник излучения, проекционную систему и отражающий оптический элемент, находящийся на обращенной к пользователю стороне ветрового стекла транспортного средства.In view of the aforementioned drawbacks of the prior art, there has been proposed an invention which in a first aspect relates to a windshield indicator for a vehicle. The indicator on the windshield according to the invention comprises a radiation source, a projection system and a reflective optical element located on the side of the vehicle windshield facing the user.

В качестве источника излучения используется p-поляризованный дисплей. P-поляризация - это поляризация света, для которой вектор напряженности электрического поля лежит в плоскости падения. Источник излучения (дисплей) служит для излучения «информационного» излучения в систему индикатора на ветровом стекле, на основании которого формируется виртуальное изображение на ветровом стекле транспортного средства. Данные для отображения информации индикатором на ветровом стекле согласно изобретению могут приниматься из различных источников, таких как один или более датчиков транспортного средства (таких как датчики скорости, оборотов двигателя, температуры воздуха, освещения, дождя, средства системы помощи при вождении и/или радар(ы) системы помощи при парковке и т.п.), бортовой(ые) компьютер(ы) транспортного средства, электронный(е) блок(и) управления, соединенный(е) с одной или более системами транспортного средства, приемник(и) одной или более систем спутниковой навигации, таких как GLONASS, GPS, GALILEO и т.п., приемник(и) систем специализированной связи ближнего действия (DSRC) между транспортными средствами или между транспортным средством и элементами дорожной инфраструктуры, а также, например, от одного или более портативных вычислительных устройств и/или устройств связи, носимых водителем и другими пользователями транспортного средства. Следует отметить, что выше перечислены лишь некоторые примеры источников данных для отображения индикатором на ветровом стекле в соответствии с изобретением, и специалистами в данной области техники могут быть предусмотрены и другие варианты источников данных, связанных с системой индикатора на ветровом стекле.A p-polarized display is used as a radiation source. P-polarization is the polarization of light for which the vector of the electric field strength lies in the plane of incidence. The radiation source (display) is used to emit "information" radiation into the indicator system on the windshield, on the basis of which a virtual image is formed on the windshield of the vehicle. The data for displaying information by the indicator on the windshield according to the invention can be received from various sources, such as one or more vehicle sensors (such as sensors for speed, engine speed, air temperature, lighting, rain, driving assistance system and / or radar ( s) parking assistance systems, etc.), on-board computer (s) of the vehicle, electronic control unit (s) connected to one or more systems of the vehicle, receiver (s) one or more satellite navigation systems such as GLONASS, GPS, GALILEO, etc., receiver (s) of specialized short-range communications (DSRC) systems between vehicles or between a vehicle and road infrastructure elements, as well as, for example, from one or more portable computing devices and / or communication devices carried by the driver and other users of the vehicle. It should be noted that only a few examples of data sources for display by an indicator on a windshield in accordance with the invention are listed above, and other variants of data sources associated with the indicator system on a windshield may be envisaged by those skilled in the art.

Проекционная система предназначена для проецирования излучения от источника излучения (т.е. дисплея) в направлении ветрового стекла транспортного средства. Проекционная система может представлять собой хорошо известную в уровне техники систему отражающих элементов (таких как, например, зеркала из различных материалов и т.п.), имеющих такое взаимное пространственное расположение, что проходящее через проекционную систему излучение падает на ветровое стекло под углом, приблизительно равным углу Брюстера.The projection system is designed to project radiation from a radiation source (i.e., a display) towards the windshield of a vehicle. The projection system can be a system of reflective elements (such as, for example, mirrors made of various materials, etc.) well known in the art, having such a relative spatial arrangement that radiation passing through the projection system falls on the windshield at an angle of approximately equal to Brewster's angle.

Угол Брюстера рассчитывается для проекционной системы индикатора на ветровом стекле согласно изобретению в зависимости от характеристик используемого ветрового стекла. Следует отметить, что угол Брюстера представляет собой угол падения луча, при котором отраженный луч полностью поляризован. В соответствии с законом Брюстера, свет, отраженный от границы раздела двух диэлектриков, имеющих определенные показатели преломления, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения.The Brewster angle is calculated for the projection system of the indicator on the windshield according to the invention, depending on the characteristics of the used windshield. It should be noted that the Brewster angle is the angle of incidence of the beam at which the reflected beam is fully polarized. In accordance with Brewster's law, light reflected from the interface between two dielectrics with certain refractive indices will be completely polarized in a plane perpendicular to the plane of incidence.

В вариантах выполнения изобретения, в которых заявляемая система индикатора на ветровом стекле реализуется в конструкции транспортного средства, такого как автомобильное транспортное средство, такие компоненты системы индикатора на ветровом стекле, как источник излучения (дисплей) и проекционная система, размещены в приборной панели транспортного средства, в частности расположены на верхней поверхности приборной панели или встроены в верхнюю поверхность приборной панели. При этом расположение отражающих элементов в проекционной системе и их положение относительно ветрового стекла транспортного средства выбираются в соответствии с условием, согласно которому, как указано выше, угол падения излучения от источника излучения, проецируемого проекционной системой, на ветровое стекло должен быть приблизительно равен углу Брюстера. Следует также отметить, что кроме источника излучения (дисплея) p-поляризатор может при необходимости быть дополнительно размещен, например, в проекционной системе.In embodiments of the invention in which the inventive windshield indicator system is implemented in a vehicle structure, such as a motor vehicle, the components of the windshield indicator system such as a radiation source (display) and a projection system are located in the vehicle dashboard, in particular located on the top surface of the dashboard or embedded in the top surface of the dashboard. In this case, the location of the reflective elements in the projection system and their position relative to the vehicle windshield are selected in accordance with the condition that, as indicated above, the angle of incidence of radiation from the radiation source projected by the projection system onto the windshield should be approximately equal to the Brewster angle. It should also be noted that in addition to the radiation source (display), the p-polarizer can, if necessary, be additionally placed, for example, in a projection system.

Еще одним компонентом системы индикатора на ветровом стекле согласно изобретению является отражающий оптический элемент, расположенный на стороне ветрового стекла транспортного средства, обращенной к пользователю, и выполненный в виде многодиапазонного селективного отражающего покрытия. Отражающий оптический элемент предназначен для отражения в область зрения пользователя p-поляризованного излучения, проецируемого проекционной системой, с длиной волны в одном или более выбранных диапазонах. Для этого отражающий оптический элемент выполнен в виде тонкой (имеющей толщину микронного порядка) пленки, состоящей из одного или более слоев с различными оптическими характеристиками, сочетание которых приводит к отражению p-поляризованного излучения в одном или более узких диапазонах, которые выбраны таким образом, чтобы обеспечивать наилучшую видимость отображаемой информации на индикаторе на ветровом стекле. В качестве неограничивающего примера, учитывая, что дисплей может быть выполнен в виде RGB-светодиодного дисплея, диапазоны отражаемого p-поляризованного излучения могут быть выбраны таким образом, чтобы соответствовать части красного, зеленого и синего спектра, соответственно, что обеспечивает высокую контрастность и четкость изображения, формируемого на индикаторе на ветровом стекле. Однако следует учитывать, что в качестве источника излучения в индикаторе на ветровом стекле согласно изобретению могут также использоваться не только RGB-светодиоды, но и, например, белые светодиоды, лазерные диоды, светящиеся лампы и т.п.Another component of the windshield indicator system according to the invention is a reflective optical element located on the user-facing side of the vehicle windshield and in the form of a multiband selective reflective coating. The reflective optical element is designed to reflect p-polarized radiation projected by the projection system into the user's field of view, with a wavelength in one or more selected ranges. For this, the reflecting optical element is made in the form of a thin (micron-order thickness) film consisting of one or more layers with different optical characteristics, the combination of which leads to reflection of p-polarized radiation in one or more narrow ranges, which are selected so that ensure the best visibility of the displayed information on the indicator on the windshield. As a non-limiting example, given that the display can be configured as an RGB LED display, the ranges of reflected p-polarized radiation can be selected to correspond to a portion of the red, green, and blue spectrum, respectively, resulting in high contrast and image clarity. formed on the indicator on the windshield. However, it should be borne in mind that not only RGB LEDs, but also, for example, white LEDs, laser diodes, luminous lamps and the like can also be used as the radiation source in the windshield indicator according to the invention.

Кроме того, отражающий оптический элемент выполнен с возможностью по меньшей мере частичного отражения «помехового» излучения, поступающего с внешней стороны ветрового стекла и обычно приводящего к различным «засветкам», бликам и т.п. на ветровом стекле, которые ухудшают как наблюдение за обстановкой за пределами транспортного средства, так и видимость информации, отображаемой на индикаторе на ветровом стекле. При этом отражающий оптический элемент может также быть выполнен с возможностью отражения во внешнюю среду и непропускания через ветровое стекло солнечного излучения инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) спектров, что позволяет снизить нагрев элементов индикатора на ветровом стекле и внутреннего пространства транспортного средства. Отражающий оптический элемент, выполненный в виде многодиапазонного селективного отражающего покрытия, размещен на стороне ветрового стекла, обращенной к пользователю, и в предпочтительном варианте реализации - между стеклянными слоями в многослойном ветровом стекле. При этом упомянутое покрытие имеет очень малую толщину (микронного порядка) и интегрировано в ветровое стекло без каких-либо зазоров, полостей и т.п. между покрытием и слоями стекла, в отличие от приведенных выше аналогов из уровня техники.In addition, the reflective optical element is configured to at least partially reflect the "interference" radiation coming from the outside of the windshield and usually leading to various "flare", glare, and the like. on the windshield, which impair both the observation of the situation outside the vehicle and the visibility of the information displayed on the indicator on the windshield. In this case, the reflective optical element can also be configured to reflect into the external environment and not transmit infrared (IR) and ultraviolet (UV) solar radiation through the windshield, which makes it possible to reduce heating of the indicator elements on the windshield and the interior of the vehicle. A reflective optical element in the form of a multiband selective reflective coating is located on the side of the windshield facing the user, and in a preferred embodiment, between glass layers in a laminated windshield. At the same time, the said coating has a very small thickness (micron order) and is integrated into the windshield without any gaps, cavities, etc. between the coating and the layers of glass, in contrast to the above prior art analogs.

В вариантах выполнения изобретения отражающий оптический элемент может быть выполнен в виде многодиапазонного селективного отражающего дихроичного покрытия, либо в виде дифракционного оптического элемента (DOE) или голографического оптического элемента (HOE) (голографической пленки). Как и в случае дихроичного покрытия, DOE и HOE также характеризуются селективностью пропускания и отражения излучения по конкретным подобранным узким диапазонам.In embodiments of the invention, the reflective optical element may be a multiband selective reflective dichroic coating, or a diffractive optical element (DOE) or a holographic optical element (HOE) (holographic film). As in the case of the dichroic coating, DOE and HOE are also characterized by the selectivity of transmission and reflection of radiation over specific selected narrow ranges.

DOE представляет собой по существу набор дифракционных решеток, для которых направление распространения излучения после взаимодействия зависит от угла падения и длины волны падающего излучения.DOE is essentially a set of diffraction gratings for which the direction of propagation of radiation after interaction depends on the angle of incidence and the wavelength of the incident radiation.

В HOE за счет специально подобранного освещения при формировании пленки («условия записи») формируется объемная структура. При формировании HOE в качестве опорного пучка для «записи» голограммы используется излучение, имитирующее излучение от источника излучения в системе индикатора на ветровом стекле (другими словами, излучение от дисплея), в качестве сигнала имитирующее виртуальное изображение дисплея. После записи виртуальное изображение дисплея восстанавливается с помощью излучения от дисплея, т.е. «опорного пучка».In HOE, a volumetric structure is formed during film formation ("recording conditions") due to specially selected lighting. When forming the HOE, radiation is used as a reference beam for "recording" a hologram, which simulates radiation from a radiation source in a windshield indicator system (in other words, radiation from a display), as a signal that simulates a virtual display image. After recording, the virtual display image is reconstructed using radiation from the display, i.e. "Reference beam".

На основании условия Брэгга обеспечивается селективность пропускания и отражения излучения по длинам волн и по углам. DOE/HOE представляют собой по существу зеркало с толщиной около 10 микрон. Отражение происходит внутри стекла, влияние внешней и внутренней поверхности стекла минимально. С поверхности сцены устраняются все s-поляризованные отражения.Based on the Bragg condition, the selectivity of transmission and reflection of radiation in terms of wavelengths and angles is ensured. DOE / HOE are essentially a mirror with a thickness of about 10 microns. Reflection takes place inside the glass, the influence of the outer and inner surfaces of the glass is minimal. All s-polarized reflections are removed from the scene surface.

Дихроичное покрытие, используемое в одном из вариантов выполнения изобретения, представляет собой набор тонких слоев покрытия из материалов с разными показателями преломления. Толщина слоя покрытия (также называемая «фазовой толщиной») обычно соответствует выбранной длине волны отражаемого излучения для данного слоя покрытия, деленной на 8. Слои дихроичного покрытия чередуются таким образом, чтобы отражения на границе раздела этих материалов суммировались (т.н. положительная многолучевая интерференция), в результате увеличивается отражение и блокируется прошедшее излучение. Толщина слоев покрытия как правило составляет не более 1-2 микрон. Материалы, из которых выполнены слои дихроичного покрытия, могут быть различными, как правило чередуются материалы с высоким показателем преломления и низким показателем преломления. В качестве примера материалов, из которых могут быть выполнены слои многодиапазонного дихроичного покрытия, следует отметить различные металлы (например, золото, серебро) или оксиды металлов (титана, хрома, алюминия и т.п.). Слои покрытия селективны в отношении угла падения и длины волны излучения. Многодиапазонное дихроичное покрытие обеспечивает несколько пиков, которые могут соответствовать наиболее желаемой длине волны красного, зеленого и синего цвета. Кроме того, может быть предусмотрено покрытие, работающее с длинами волны инфракрасного спектра, в частности для отражения во внешнее пространство излучения с длинами волн в области инфракрасного (ИК) и/или ультрафиолетового (УФ) спектра. Примером такого покрытия может быть многослойное диэлектрическое покрытие, известное в уровне техники как «холодное зеркало» (англ. cold mirror), выполненное с возможностью селективного пропускания и отражения различных длин волн.A dichroic coating used in one embodiment of the invention is a collection of thin coating layers of materials with different refractive indices. The thickness of the coating layer (also called "phase thickness") usually corresponds to the selected wavelength of the reflected radiation for a given coating layer divided by 8. The layers of the dichroic coating alternate so that reflections at the interface between these materials are added (so-called positive multipath interference ), as a result, the reflection increases and the transmitted radiation is blocked. The thickness of the coating layers is usually no more than 1-2 microns. The materials from which the layers of the dichroic coating are made can be different; as a rule, materials with a high refractive index and a low refractive index alternate. As an example of materials from which the layers of a multi-range dichroic coating can be made, various metals (for example, gold, silver) or metal oxides (titanium, chromium, aluminum, etc.) should be noted. Coating layers are selective with respect to incidence angle and emission wavelength. Multi-band dichroic coating provides multiple peaks that can correspond to the most desired red, green and blue wavelengths. In addition, a coating can be provided that operates with infrared wavelengths, in particular for reflecting radiation with wavelengths in the infrared (IR) and / or ultraviolet (UV) spectrum into the external space. An example of such a coating would be a multilayer dielectric coating, known in the art as a "cold mirror", capable of selectively transmitting and reflecting different wavelengths.

В предлагаемой системе угол падения «информационного» излучения на ветровое стекло близок к углу Брюстера. Покрытие едино, в случае использования покрытия на несколько диапазонов длин волн толщины чередующихся слоев покрытия, составляющих единое покрытие, изменяются (например, покрытие может содержать два слоя материала, имеющих различные значения толщины). В частности, в варианте выполнения, в котором отражающий оптический элемент представляет собой многодиапазонное селективное отражающее дихроичное покрытие, толщина слоев покрытия может составлять от 10 нм до нескольких десятков нм в зависимости от пропускаемых и/или отражаемых длин волн.In the proposed system, the angle of incidence of "information" radiation on the windshield is close to the Brewster angle. The coating is uniform, in the case of using a coating for several wavelength ranges, the thicknesses of the alternating layers of the coating that make up a single coating change (for example, the coating may contain two layers of material having different thicknesses). In particular, in an embodiment in which the reflective optical element is a multiband selective reflective dichroic coating, the thickness of the coating layers can be from 10 nm to several tens of nm, depending on the transmitted and / or reflected wavelengths.

В системах подсветки HUD часто используют RGB-светодиодные осветители. В предлагаемом решении обеспечивается интеграция в единую систему, обеспечивающая высокую прозрачность и селективность по длинам волн. Снимается проблема «рассовмещения» отражаемых лучей.HUD lighting systems often use RGB LED lights. The proposed solution provides integration into a single system that provides high transparency and wavelength selectivity. The problem of "misalignment" of the reflected rays is removed.

На Фиг. 1 показана принципиальная схема системы индикатора на ветровом стекле транспортного средства согласно примерному варианту выполнения изобретения. Кроме того, на Фиг. 1 проиллюстрировано падающее «помеховое» излучение, представляющее собой по существу солнечное излучение и содержащее, в частности, составляющие как с s-, так и с p-поляризацией (ns1, np1, ns2, np2). Составляющая ns1 имеет s-поляризацию и компоненты с длинами волн λ2, λ4, λ6, λIR; составляющая np1 имеет p-поляризацию и компоненты с длинами волн λ2, λ4, λ6, λIR; составляющая ns2 имеет s-поляризацию и компоненты с длинами волн λ1, λ3, λ5, λ7; составляющая np2 имеет p-поляризацию и компоненты с длинами волн λ1, λ3, λ5, λ7. На Фиг. 1 показаны источник 1 излучения, p-поляризатор 2, проекционная система 3, содержащая один или более отражающих элементов, отражающий оптический элемент 4 и ветровое стекло 5.FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle windshield indicator system in accordance with an exemplary embodiment of the invention. In addition, in FIG. 1 illustrates incident "interference" radiation, which is essentially solar radiation and contains, in particular, components with both s- and p-polarization (ns1, np1, ns2, np2). The ns1 component has s-polarization and components with wavelengths λ2, λ4, λ6, λIR; component np1 has p-polarization and components with wavelengths λ2, λ4, λ6, λIR; component ns2 has s-polarization and components with wavelengths λ1, λ3, λ5, λ7; component np2 has p-polarization and components with wavelengths λ1, λ3, λ5, λ7. FIG. 1 shows a radiation source 1, a p-polarizer 2, a projection system 3 containing one or more reflective elements, a reflective optical element 4 and a windshield 5.

При этом на Фиг. 1 видно, что отражающий оптический элемент 4 отражает составляющие ns1 и np1, содержащие компоненты с длинами волн λ2, λ4, λ6, λIR (последняя из упомянутых длин волн находится в инфракрасной области спектра) и пропускает составляющие ns2, np2 с длинами волн λ1, λ3, λ5, λ7. Излучение с s-поляризацией (ns2) поглощается p-поляризатором 2. При этом проекционная система 3 индикатора на ветровом стекле отражает в направлении ветрового стекла 5 только составляющую np2, имеющую p-поляризацию и содержащую длины волн λ1, λ3, λ5, λ7. P-поляризатор 2 может быть предусмотрен непосредственно на источнике излучения, таком как дисплей. Кроме этого, p-поляризатор также может быть дополнительно предусмотрен по существу на любом участке оптического пути информационного излучения, в частности в проекционной системе 3 индикатора на ветровом стекле.In addition, in FIG. 1 that the reflecting optical element 4 reflects the components ns1 and np1 containing components with wavelengths λ2, λ4, λ6, λIR (the last of the mentioned wavelengths is in the infrared region of the spectrum) and transmits the components ns2, np2 with wavelengths λ1, λ3 , λ5, λ7. Radiation with s-polarization (ns2) is absorbed by p-polarizer 2. In this case, the projection system 3 of the indicator on the windshield reflects in the direction of the windshield 5 only the component np2, which has p-polarization and contains the wavelengths λ1, λ3, λ5, λ7. The P-polarizer 2 can be provided directly on a radiation source such as a display. In addition, the p-polarizer can also be additionally provided on essentially any part of the optical path of the information radiation, in particular in the projection system 3 of the indicator on the windshield.

Селективное пропускание и отражение компонентов излучения с различными длинами волн проиллюстрировано диаграммой на Фиг. 2, где показано, что компоненты с длинами волн λ1, λ3, λ5, λ7 пропускаются отражающим оптическим элементом 4 во внутреннее пространство транспортного средства, а компоненты с длинами волн λ2, λ4, λ6, λIR отражаются отражающим оптическим элементом 4 за пределы транспортного средства. Кроме того, проекционная система 3 индикатора на ветровом стекле проецирует на отражающий оптический элемент 4 p-поляризованное «информационное» излучение с определенными диапазонами длин волн от источника 1 излучения (такого как дисплей), а отражающий оптический элемент 4, в свою очередь, отражает упомянутое p-поляризованное излучение в поле зрения пользователя. При этом обеспечивается преимущество перед известными решениями, в частности, за счет того, что отражение на отражающем оптическом элементе 4 формируется только по существу внутри стекла 5, а не на внутренней и внешней его поверхностях. Это, в частности, исключает двоение изображения на индикаторе на ветровом стекле и искажение изображения вследствие наличия на внешней поверхности ветрового стекла грязи, воды или льда, как будет дополнительно пояснено ниже.Selective transmission and reflection of radiation components with different wavelengths is illustrated by the diagram in FIG. 2, which shows that components with wavelengths λ1, λ3, λ5, λ7 are transmitted by the reflecting optical element 4 into the interior of the vehicle, and components with wavelengths λ2, λ4, λ6, λIR are reflected by the reflecting optical element 4 outside the vehicle. In addition, the projection system 3 of the indicator on the windshield projects onto the reflecting optical element 4 p-polarized "information" radiation with certain wavelength ranges from the radiation source 1 (such as a display), and the reflecting optical element 4, in turn, reflects the mentioned p-polarized radiation in the user's field of view. This provides an advantage over known solutions, in particular, due to the fact that the reflection on the reflecting optical element 4 is formed only essentially inside the glass 5, and not on its inner and outer surfaces. This, in particular, eliminates ghosting on the display on the windshield and image distortion due to the presence of dirt, water or ice on the outer surface of the windshield, as will be further explained below.

В известных аналогах изобретения излучение с s-поляризацией сначала в значительной мере отражается от передней грани, потом от задней грани лобового стекла. Из-за разности хода лучей получается двоящееся изображение. Информационное излучение в известных решениях имеет s-поляризацию, при этом только s-поляризация отражается от ветрового стекла без дополнительного покрытия. Вследствие закона отражения Френеля отражение излучения с p-поляризацией составляет приблизительно 0%, а отражение излучения с s-поляризацией составляет приблизительно 20%. Излучение, отражаемое от ветрового стекла, имеет такую же поляризацию, что и падающее помеховое излучение, и поглощается поляризационными очками. Вследствие этого в таких известных решениях излучение от HUD не попадает в глаза пользователя, если пользователь носит поляризационные очки.In the known analogs of the invention, radiation with s-polarization is first largely reflected from the front edge, then from the rear edge of the windshield. Due to the difference in the path of the rays, a double image is obtained. Information radiation in the known solutions has s-polarization, while only s-polarization is reflected from the windshield without additional coating. Due to the Fresnel reflection law, the reflection of p-polarized radiation is approximately 0%, and the reflection of s-polarized radiation is approximately 20%. The radiation reflected from the windshield is polarized in the same way as the incident interference radiation and is absorbed by the polarizing glasses. As a consequence, in such prior art solutions, the radiation from the HUD does not enter the user's eyes if the user is wearing polarized glasses.

Отражающий оптический элемент 4, выполненный, согласно одному из вариантов выполнения, в виде дихроичного покрытия, служит для отражения информационного излучения с p-поляризацией от пленки с дихроичным покрытием с определенным коэффициентом отражения. На Фиг. 1 проиллюстрировано «помеховое» излучение, поступающее в систему индикатора на ветровом стекле извне, а также излучаемое источником 1 излучения и проецируемое проекционной системой 3 индикатора на ветровом стекле на ветровое стекло 5 транспортного средства. При этом излучение (ip) от HUD, также называемое в настоящем документе «информационным излучением», имеет p-поляризацию. Излучение (ip) отражается отражающим оптическим элементом 4 в поле зрения водителя. Падающее излучение (ins, inp) имеет как s-, так и p-поляризованные составляющие. Отраженное помеховое излучение (nrs) имеет s-поляризацию вследствие закона отражения Френеля. В случае, если пользователь носит поляризационные очки, такие очки поглощают s-поляризованное излучение и пропускают p-поляризованное излучение. Отраженное помеховое излучение (nrs) и половина падающего излучения (ins) поглощается поляризационными очками. Благодаря использованию p-поляризованного излучения индикатор на лобовом стекле согласно изобретению может использоваться как с поляризационными очками, так и без них.The reflective optical element 4, made, according to one of the embodiments, in the form of a dichroic coating, serves to reflect information radiation with p-polarization from a film with a dichroic coating with a certain reflection coefficient. FIG. 1 illustrates the "interference" radiation entering the system of the indicator on the windshield from the outside, as well as emitted by the radiation source 1 and projected by the projection system 3 of the indicator on the windshield on the windshield 5 of the vehicle. In this case, the radiation (ip) from the HUD, also referred to in this document as "information radiation", is p-polarized. Radiation (ip) is reflected by a reflective optical element 4 in the driver's field of view. The incident radiation (ins, inp) has both s- and p-polarized components. The reflected interference radiation (nrs) is s-polarized due to the Fresnel reflection law. In case the user wears polarized glasses, such glasses absorb s-polarized radiation and transmit p-polarized radiation. Reflected interference radiation (nrs) and half of the incident radiation (ins) are absorbed by the polarizing glasses. Due to the use of p-polarized radiation, the indicator on the windshield according to the invention can be used with or without polarizing glasses.

Как указано выше со ссылкой на Фиг. 1, многодиапазонное дихроичное покрытие отражающего оптического элемента 4 пропускает излучение с диапазонами длин волн λ1, λ3, λ5, λ7 и отражает излучение с диапазонами длин волн λ2, λ4, λ6, λIR. Солнечное ИК-излучение отражается отражающим оптическим элементом 4 и направляется за пределы салона транспортного средства, не нагревая приборную доску и HUD.As indicated above with reference to FIG. 1, the multi-range dichroic coating of the reflecting optical element 4 transmits radiation with the wavelength ranges λ1, λ3, λ5, λ7 and reflects radiation with the wavelength ranges λ2, λ4, λ6, λIR. The solar infrared radiation is reflected by the reflective optical element 4 and is directed outside the vehicle interior without heating the dashboard and HUD.

На Фиг. 3 приведено схематичное изображение оптической системы индикатора на ветровом стекле согласно изобретению, в которой проиллюстрировано проецирование информационного излучения от источника 1 излучения через проекционную систему 3 на отражающий оптический элемент 4 и отражение информационного излучения отражающим оптическим элементом 4 в область обзора пользователя. На Фиг. 3 показан угол α, под которым p-поляризованное информационное излучение, проецируемое проекционной системой 3 HUD, падает на отражающий оптический элемент 4 (угол α приблизительно равен углу Брюстера). За счет этого на ветровом стекле 5 транспортного средства возникает только одно отражение p-поляризованного информационного излучения на отражающем оптическом элементе 4. Это исключает двоение изображения, а также искажение изображения вследствие наличия на внешней поверхности ветрового стекла воды, грязи или льда.FIG. 3 shows a schematic view of the optical system of the indicator on the windshield according to the invention, which illustrates the projection of information radiation from the radiation source 1 through the projection system 3 onto the reflecting optical element 4 and the reflection of the information radiation by the reflecting optical element 4 into the user's field of view. FIG. 3 shows the angle α at which the p-polarized information radiation, projected by the HUD projection system 3, falls on the reflecting optical element 4 (angle α is approximately equal to the Brewster angle). As a result, only one reflection of p-polarized information radiation on the reflective optical element 4 occurs on the vehicle windshield 5. This eliminates ghosting and image distortion due to the presence of water, dirt or ice on the outer surface of the windshield.

В варианте выполнения, в котором отражающий оптический элемент 4 выполнен в виде многодиапазонного селективного отражающего дихроичного покрытия, такое дихроичное покрытие может отражать один или более спектральных диапазонов. В качестве примера, дихроичное покрытие с 4 спектральными диапазонами может отражать излучение трех различных цветов от HUD и защищать HUD от инфракрасного излучения. С таким покрытием изображение, отображаемое на HUD, может быть представлено в виде RGB-изображения, либо в виде изображения в каком-либо другом цветовом пространстве (например, CMYK). В другом варианте выполнения дихроичное покрытие с одним спектральным диапазоном может отражать от HUD только один цвет. При таком покрытии изображение на HUD будет монохромным. Дихроичное покрытие с двумя спектральными диапазонами может отражать от HUD один цвет и защищать HUD от инфракрасного излучения. При таком покрытии изображение на HUD также будет монохромным.In an embodiment in which the reflective optical element 4 is a multiband selective reflective dichroic coating, such a dichroic coating can reflect one or more spectral ranges. As an example, a dichroic coating with 4 spectral bands can reflect radiation of three different colors from the HUD and protect the HUD from infrared radiation. With such a coating, the image displayed on the HUD can be represented as an RGB image, or as an image in some other color space (for example, CMYK). In another embodiment, a dichroic coating with one spectral range may reflect only one color from the HUD. With this coverage, the image on the HUD will be monochrome. The dichroic coating with two spectral bands can reflect one color from the HUD and protect the HUD from infrared radiation. With this coverage, the image on the HUD will also be monochrome.

Вследствие закона отражения Френеля для угла падения излучения на поверхность, близкого к углу Брюстера, отражение p-поляризованного излучения составляет приблизительно 0%, отражение s-поляризованного излучения составляет приблизительно 20%. P-поляризованное излучение не отражается от внешней поверхности ветрового стекла 5, а отражается только от отражающего оптического элемента 4 (в различных вариантах выполнения представляющего собой многодиапазонное дихроичное покрытие или дифракционный оптический элемент (DOE), или голографический оптический элемент (HOE)) на ветровом стекле 5 в область обзора пользователя. Таким образом, отсутствует двоение изображения на ветровом стекле 5.Due to the Fresnel reflection law for an angle of incidence of radiation on the surface close to the Brewster angle, the reflection of p-polarized radiation is approximately 0%, the reflection of s-polarized radiation is approximately 20%. P-polarized radiation is not reflected from the outer surface of the windshield 5, but is reflected only from the reflective optical element 4 (in various embodiments, it is a multi-band dichroic coating or a diffractive optical element (DOE), or a holographic optical element (HOE)) on the windshield 5 to the user's field of view. Thus, there is no ghosting on the windshield 5.

Вследствие отсутствия отражения p-поляризованного излучения от внешней поверхности ветрового стекла 5, от внутренней поверхности ветрового стекла 5, а также от воды, льда, грязи и т.п., расположенных на обращенной наружу внешней поверхности ветрового стекла 5, не происходит искажение изображения. Информационное излучение отражается отражающим оптическим элементом 4 (в различных вариантах выполнения представляющим собой многодиапазонное дихроичное покрытие или дифракционный оптический элемент (DOE), или голографический оптический элемент (HOE))) на ветровом стекле 5. Отражающий оптический элемент 4 может быть защищен от механического повреждения слоем покрытия. Кроме того, следует отметить, что отражающий оптический элемент 4 согласно изобретению находится с внутренней стороны ветрового стекла 5, в предпочтительном варианте выполнения изобретения - между слоями стекла в многослойном ветровом стекле 5, таком как триплекс. Ветровое стекло может быть выполнено из различных материалов, известных в данной области техники, таких как стекло, пластик и т.п., и может иметь различные покрытия (водоотталкивающие, солнцезащитные, металлические и т.п.), известные в данной области техники. При этом материал, из которого выполнен один или более слоев стекла, а также наличие упомянутых покрытий не влияют на реализацию заявляемого изобретения и достижение технического результата, указанного выше.Due to the absence of reflection of p-polarized radiation from the outer surface of the windshield 5, from the inner surface of the windshield 5, as well as from water, ice, dirt, etc. located on the outwardly facing outer surface of the windshield 5, image distortion does not occur. Information radiation is reflected by a reflective optical element 4 (in various embodiments, it is a multi-range dichroic coating or a diffractive optical element (DOE), or a holographic optical element (HOE)) on the windshield 5. The reflective optical element 4 can be protected from mechanical damage by a layer cover. In addition, it should be noted that the reflective optical element 4 according to the invention is located on the inner side of the windshield 5, in a preferred embodiment of the invention, between the layers of glass in a laminated windshield 5, such as triplex. The windshield can be made of various materials known in the art, such as glass, plastic, and the like, and can have various coatings (water repellent, solar control, metallic, etc.) known in the art. In this case, the material from which one or more layers of glass is made, as well as the presence of the said coatings, do not affect the implementation of the claimed invention and the achievement of the technical result indicated above.

Как отмечено выше, отражающий оптический элемент 4 выполнен в виде покрытия, такого как многодиапазонное селективное отражающее оптическое покрытие, дифракционный оптический элемент (DOE) или голографический оптический элемент (HOE) и вплотную примыкает к одному или более слоям стекла без каких-либо зазоров между стеклом и отражающим оптическим элементом 4, что упрощает изготовление ветрового стекла 5 с отражающим оптическим элементом 4 в отличие от вышеуказанных аналогов из уровня техники, где для реализации определенных оптических эффектов предусматриваются зазоры между покрытием и слоем стекла.As noted above, the reflective optical element 4 is in the form of a coating, such as a multi-range selective reflective optical coating, a diffractive optical element (DOE), or a holographic optical element (HOE), and is adjacent to one or more layers of glass without any gaps between the glass. and a reflective optical element 4, which simplifies the manufacture of a windshield 5 with a reflective optical element 4, in contrast to the aforementioned prior art analogs, where gaps between the coating and the glass layer are provided to realize certain optical effects.

Индикатор на ветровом стекле согласно изобретению может использоваться как с поляризационными очками, так и без них, при этом не изменяется видимость и качество изображения, отображаемого на индикаторе на ветровом стекле. Поляризационные очки поглощают s-поляризованное излучение и пропускают p-поляризованное излучение. Отраженное помеховое излучение и половина падающего излучения поглощаются поляризационными очками. P-поляризованное информационное излучение от HUD и половина падающего излучения пропускаются поляризационными очками, вследствие чего изобретение может использоваться как с поляризационными очками, так и без них, при этом информация, отображаемая на индикаторе на ветровом стекле, хорошо видна через поляризационные очки, в отличие от аналогов из уровня техники.The windshield indicator according to the invention can be used with or without polarizing glasses, without affecting the visibility and quality of the image displayed on the windshield indicator. Polarized glasses absorb s-polarized radiation and transmit p-polarized radiation. Reflected interference radiation and half of the incident radiation are absorbed by the polarizing glasses. P-polarized information radiation from the HUD and half of the incident radiation are transmitted by polarizing glasses, as a result of which the invention can be used both with polarizing glasses and without them, while the information displayed on the indicator on the windshield is clearly visible through polarizing glasses, in contrast to analogs from the prior art.

Описанной выше системой индикатора на ветровом стекле транспортного средства осуществляется способ отображения изображения на индикаторе на ветровом стекле, содержащий этапы, на которых: излучают p-поляризованное информационное излучение в проекционную систему 3 индикатора на ветровом стекле посредством источника 1 излучения; проецируют p-поляризованное информационное излучение посредством проекционной системы 3 индикатора на ветровом стекле на отражающий оптический элемент 4, обращенный в сторону пользователя транспортного средства; и отражают p-поляризованное информационное излучение посредством оптического отражающего элемента 4 в поле зрения пользователя, при этом p-поляризованное информационное излучение, проецируемое проекционной системой 3, падает на отражающий оптический элемент 4 под углом, приблизительно равным углу Брюстера. При этом, как отмечено выше, источником данных для формирования изображения на индикаторе на ветровом стекле, которое представляет собой по существу виртуальное изображение дисплея транспортного средства, могут быть различные датчики, вычислительные и навигационные системы, блоки управления и другие внешние устройства, связанные с источником излучения. При этом p-поляризация излучения может осуществляться только в источнике 1 излучения посредством p-поляризатора 2, либо может осуществляться помимо этого также и на других участках оптического пути «информационного» излучения, излучаемого источником 1 излучения и проецируемого проекционной системой 3 на отражающий оптический элемент 4, от которого p-поляризованное излучение с выбранными диапазонами спектра отражается в поле зрения пользователя. В частности, p-поляризатор для этих целей может быть дополнительно предусмотрен в составе проекционной системы 3. Способ также может дополнительно содержать этап, на котором отражают во внешнюю область по меньшей мере часть падающего излучения инфракрасного (ИК) и/или ультрафиолетового (УФ) спектра.The above-described system of the indicator on the windshield of the vehicle implements a method for displaying an image on the indicator on the windshield, comprising the steps of: emitting p-polarized information radiation into the projection system 3 of the indicator on the windshield by means of the radiation source 1; projecting p-polarized information radiation by means of a projection system 3 of the indicator on the windshield onto a reflective optical element 4 facing towards the user of the vehicle; and reflecting p-polarized information radiation by means of an optical reflecting element 4 in the user's field of view, while p-polarized information radiation projected by the projection system 3 falls on the reflecting optical element 4 at an angle approximately equal to the Brewster angle. In this case, as noted above, the source of data for forming an image on the indicator on the windshield, which is essentially a virtual image of the vehicle display, can be various sensors, computing and navigation systems, control units and other external devices associated with the radiation source. ... In this case, the p-polarization of radiation can be carried out only in the radiation source 1 by means of the p-polarizer 2, or it can also be carried out in other sections of the optical path of the "information" radiation emitted by the radiation source 1 and projected by the projection system 3 onto the reflecting optical element 4 , from which p-polarized radiation with selected spectral ranges is reflected in the user's field of view. In particular, a p-polarizer for these purposes can be additionally provided in the projection system 3. The method can also further comprise the step of reflecting into the outer region at least part of the incident radiation of the infrared (IR) and / or ultraviolet (UV) spectrum ...

Специалистам в данной области техники будет понятно, что выше описаны и показаны на чертежах лишь некоторые из возможных примеров материально-технических средств, которыми могут быть реализованы варианты выполнения настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники также будет понятно, что этапы описанного в настоящем документе способа не обязательно выполняются в той последовательности, в которой они описаны, а по меньшей мере некоторые из этапов способа могут выполняться в порядке, отличном от описанного, в том числе по существу одновременно, или некоторые этапы могут быть пропущены. Приведенное выше подробное описание вариантов выполнения изобретения не предназначено для ограничения или определения объема правовой охраны настоящего изобретения.It will be clear to those skilled in the art that the above described and shown in the drawings are just some of the possible examples of material and technical means with which embodiments of the present invention may be implemented. It will also be clear to those skilled in the art that the steps of the method described herein are not necessarily performed in the order in which they are described, but at least some of the steps of the method may be performed in an order different from that described, including essentially at the same time, or some steps can be skipped. The above detailed description of embodiments of the invention is not intended to limit or define the scope of the present invention.

Другие варианты выполнения, которые могут входить в объем настоящего изобретения, могут быть очевидными для специалистов в данной области техники после внимательного прочтения вышеприведенного описания с обращением к сопровождающим чертежам, и все такие очевидные модификации, изменения и/или эквивалентные замены считаются входящими в объем настоящего изобретения. Все источники из уровня техники, приведенные и рассмотренные в настоящем документе, настоящим включены в данное описание путем ссылки, когда это применимо.Other embodiments that may fall within the scope of the present invention may be apparent to those skilled in the art upon careful reading of the above description with reference to the accompanying drawings, and all such obvious modifications, changes and / or equivalent substitutions are considered to be within the scope of the present invention. ... All prior art sources cited and discussed herein are hereby incorporated into this description by reference where applicable.

При том, что настоящее изобретение описано и проиллюстрировано с обращением к различным вариантам его выполнения, специалистам в данной области техники будет понятно, что в нем могут быть выполнены различные изменения в его форме и конкретных подробностях, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения, который определяется только нижеприведенной формулой изобретения и ее эквивалентами.While the present invention has been described and illustrated with reference to various embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made in its form and specific details without departing from the scope of the present invention, which is defined only the following claims and their equivalents.

Claims (23)

1. Индикатор на ветровом стекле для транспортного средства, содержащий:1. An indicator on the windshield for a vehicle, containing: источник излучения, выполненный с возможностью излучения p-поляризованного информационного излучения,a radiation source configured to emit p-polarized information radiation, проекционную систему, выполненную с возможностью проецирования p-поляризованного информационного излучения от источника излучения в направлении ветрового стекла транспортного средства, иa projection system configured to project p-polarized information radiation from the radiation source towards the vehicle windshield, and отражающий оптический элемент, обращенный в сторону пользователя транспортного средства, при этом отражающий оптический элемент выполнен с возможностью отражения в область зрения пользователя p-поляризованного информационного излучения, проецируемого проекционной системой, с длиной волны в одном или более выбранных диапазонах, при этом информационное излучение, проецируемое проекционной системой, падает на отражающий оптический элемент под углом, приблизительно равным углу Брюстера,reflective optical element facing the user of the vehicle, while the reflective optical element is configured to reflect into the user's field of vision p-polarized information radiation projected by the projection system, with a wavelength in one or more selected ranges, while the information radiation projected projection system, falls on the reflective optical element at an angle approximately equal to the Brewster angle, причём проекционная система содержит по меньшей мере один p-поляризатор, выполненный с возможностью поглощения излучения с s-поляризацией и проецирования излучения с p-поляризацией на отражающий оптический элемент, причём один или более диапазонов p-поляризованного информационного излучения, отражаемого в область зрения пользователя, соответствует части по меньшей мере одного из красного спектра, зеленого спектра и синего спектра.moreover, the projection system contains at least one p-polarizer capable of absorbing radiation with s-polarization and projecting radiation with p-polarization onto a reflecting optical element, moreover, one or more ranges of p-polarized information radiation reflected into the user's field of view, corresponds to a portion of at least one of the red spectrum, the green spectrum, and the blue spectrum. 2. Индикатор на ветровом стекле по п. 1, в котором отражающий оптический элемент выполнен в виде многодиапазонного селективного отражающего дихроичного покрытия.2. The indicator on the windshield of claim. 1, in which the reflective optical element is made in the form of a multi-range selective reflective dichroic coating. 3. Индикатор на ветровом стекле по п. 1, в котором отражающий оптический элемент выполнен в виде дифракционного оптического элемента (DOE).3. The windshield indicator of claim 1, wherein the reflective optical element is a diffractive optical element (DOE). 4. Индикатор на ветровом стекле по п. 1, в котором отражающий оптический элемент выполнен в виде голографического оптического элемента (HOE).4. The windshield indicator of claim 1, wherein the reflective optical element is a holographic optical element (HOE). 5. Индикатор на ветровом стекле по п. 1, в котором один или более диапазонов p-поляризованного излучения, отражаемого в область зрения пользователя, соответствует части по меньшей мере одного из красного спектра, зеленого спектра и синего спектра.5. The windshield indicator of claim 1, wherein one or more bands of p-polarized radiation reflected into the user's field of view corresponds to a portion of at least one of a red spectrum, a green spectrum, and a blue spectrum. 6. Индикатор на ветровом стекле по п. 1, в котором источник излучения представляет собой дисплей.6. The windshield indicator of claim 1, wherein the radiation source is a display. 7. Ветровое стекло для транспортного средства для использования с индикатором на ветровом стекле по любому из пп. 1-6, выполненное в виде многослойного ветрового стекла, содержащего по меньшей мере два слоя, при этом ветровое стекло содержит отражающий оптический элемент, обращенный в сторону пользователя транспортного средства, при этом отражающий оптический элемент выполнен с возможностью отражения в область зрения пользователя проецируемого p-поляризованного излучения с длиной волны в одном или более выбранных диапазонах.7. Windshield for a vehicle for use with an indicator on the windshield according to any one of paragraphs. 1-6, made in the form of a laminated windshield containing at least two layers, while the windshield contains a reflective optical element facing the user of the vehicle, while the reflective optical element is configured to reflect the projected p- polarized radiation with a wavelength in one or more selected ranges. 8. Ветровое стекло по п. 7, в котором отражающий оптический элемент выполнен в виде многодиапазонного селективного отражающего дихроичного покрытия.8. The windshield of claim. 7, in which the reflective optical element is made in the form of a multi-range selective reflective dichroic coating. 9. Ветровое стекло по п. 7, в котором оптический отражающий элемент выполнен в виде дифракционного оптического элемента (DOE).9. The windshield of claim. 7, wherein the optical reflective element is in the form of a diffractive optical element (DOE). 10. Ветровое стекло по п. 7, в котором отражающий оптический элемент выполнен в виде голографического оптического элемента (HOE).10. The windshield of claim 7, wherein the reflective optical element is a holographic optical element (HOE). 11. Ветровое стекло по п. 7, в котором один или более диапазонов p-поляризованного излучения, отражаемого в область зрения пользователя, соответствует части по меньшей мере одного из красного спектра, зеленого спектра и синего спектра.11. The windscreen of claim. 7, wherein one or more bands of p-polarized radiation reflected into the user's field of view corresponds to a portion of at least one of the red spectrum, the green spectrum and the blue spectrum. 12. Ветровое стекло по п. 7, в котором отражающий оптический элемент выполнен с возможностью отражения во внешнюю область по меньшей мере части падающего излучения инфракрасного и/или ультрафиолетового спектра.12. The windshield of claim. 7, wherein the reflective optical element is configured to reflect into the outer region at least part of the incident radiation of the infrared and / or ultraviolet spectrum. 13. Ветровое стекло по п. 7, содержащее два или более слоев стекла, при этом оптический отражающий элемент расположен между слоями стекла.13. A windshield according to claim 7, comprising two or more layers of glass, wherein the optical reflective element is located between the layers of glass. 14. Способ отображения изображения на индикаторе на ветровом стекле транспортного средства, содержащий этапы, на которых:14. A method of displaying an image on an indicator on the windshield of a vehicle, comprising the steps of: излучают p-поляризованное информационное излучение в проекционную систему индикатора на ветровом стекле посредством источника излучения;emit p-polarized information radiation into the projection system of the indicator on the windshield by means of a radiation source; проецируют p-поляризованное информационное излучение посредством проекционной системы индикатора на ветровом стекле на отражающий оптический элемент, обращенный в сторону пользователя транспортного средства; иprojecting p-polarized information radiation by means of a projection system of the indicator on the windshield onto a reflective optical element facing towards the user of the vehicle; and отражают p-поляризованное информационное излучение посредством оптического отражающего элемента в поле зрения пользователя, при этом p-поляризованное информационное излучение, проецируемое проекционной системой, падает на отражающий оптический элемент под углом, приблизительно равным углу Брюстера,reflect p-polarized information radiation by means of an optical reflecting element in the user's field of view, while p-polarized information radiation projected by the projection system falls on the reflecting optical element at an angle approximately equal to the Brewster angle, причём упомянутое проецирование содержит поглощение излучения с s-поляризацией и проецирование излучения с p-поляризацией на отражающий оптический элемент, причём один или более диапазонов p-поляризованного информационного излучения, отражаемого в область зрения пользователя, соответствует части по меньшей мере одного из красного спектра, зеленого спектра и синего спектра.moreover, the said projection comprises absorption of radiation with s-polarization and projection of radiation with p-polarization onto a reflecting optical element, and one or more ranges of p-polarized information radiation reflected into the user's field of view corresponds to a part of at least one of the red spectrum, green spectrum and blue spectrum. 15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором отражают во внешнюю область по меньшей мере часть падающего излучения инфракрасного и/или ультрафиолетового спектра.15. The method according to claim 14, further comprising the step of reflecting into the outer region at least a portion of the incident radiation of the infrared and / or ultraviolet spectrum.
RU2018124648A 2018-04-17 2018-07-05 Indicator on windshield and automotive windshield with solar light RU2752285C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124648A RU2752285C2 (en) 2018-07-05 2018-07-05 Indicator on windshield and automotive windshield with solar light
KR1020190010957A KR20190121235A (en) 2018-04-17 2019-01-29 Apparatus for displaying augmented reality and method thereof
US16/376,275 US11619826B2 (en) 2018-04-17 2019-04-05 Augmented reality (AR) display apparatus and method
CN201910288122.8A CN110389446A (en) 2018-04-17 2019-04-11 Augmented reality shows device and method
EP19168986.8A EP3557309B1 (en) 2018-04-17 2019-04-12 Augmented reality display apparatus and method
JP2019077028A JP7370161B2 (en) 2018-04-17 2019-04-15 AR display device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124648A RU2752285C2 (en) 2018-07-05 2018-07-05 Indicator on windshield and automotive windshield with solar light

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018124648A RU2018124648A (en) 2020-01-09
RU2018124648A3 RU2018124648A3 (en) 2020-09-17
RU2752285C2 true RU2752285C2 (en) 2021-07-26

Family

ID=69140671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018124648A RU2752285C2 (en) 2018-04-17 2018-07-05 Indicator on windshield and automotive windshield with solar light

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752285C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766096C1 (en) * 2021-04-13 2022-02-07 Акционерное общество "Научно-Производственный Комплекс "Альфа-М" Collimator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07134265A (en) * 1993-09-14 1995-05-23 Nippondenso Co Ltd Head-up display
JPH11249062A (en) * 1998-03-04 1999-09-17 Asahi Glass Co Ltd Information display device
US20170235030A1 (en) * 2014-10-10 2017-08-17 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Light Reflecting Film, And Light Controlling Film, Optical Film, Functional Glass And Head-Up Display Including The Light Reflecting Film

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07134265A (en) * 1993-09-14 1995-05-23 Nippondenso Co Ltd Head-up display
JPH11249062A (en) * 1998-03-04 1999-09-17 Asahi Glass Co Ltd Information display device
US20170235030A1 (en) * 2014-10-10 2017-08-17 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Light Reflecting Film, And Light Controlling Film, Optical Film, Functional Glass And Head-Up Display Including The Light Reflecting Film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766096C1 (en) * 2021-04-13 2022-02-07 Акционерное общество "Научно-Производственный Комплекс "Альфа-М" Collimator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018124648A (en) 2020-01-09
RU2018124648A3 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7158095B2 (en) Visual display system for displaying virtual images onto a field of vision
US20170329139A1 (en) Method and notch reflector projection system
EP3168658B1 (en) Cold mirror for head-up display apparatus and head-up display apparatus
US6952312B2 (en) Head-up display with polarized light source and wide-angle p-polarization reflective polarizer
EP3557309B1 (en) Augmented reality display apparatus and method
WO2018092720A1 (en) Information display device
JP6427095B2 (en) Display light projection optical system
US10670863B2 (en) Head-up display device with reflective optical system for vehicle
JP7377609B2 (en) heads up display device
KR20160063001A (en) Combination structure of Head up display system and Driven State Monitoring
US20180356634A1 (en) Projection Device for a Head-Up Display, Head-Up Display, and Vehicle
CN212846151U (en) Head-up display device with variable imaging distance and head-up display system
JP2021528681A (en) Optical waveguides for display devices
CN114185171A (en) Head-up display device with variable imaging distance and head-up display system
US20210364792A1 (en) System of virtual image projectiion on screen with effect of eliminating influence of solar radiation
RU2752285C2 (en) Indicator on windshield and automotive windshield with solar light
US10416447B2 (en) Windshield head up display system with waveplate
EP3667396A1 (en) Display device
US20160334622A1 (en) Heads-Up Display Device
RU2736919C1 (en) System for projecting a virtual image onto a screen with the effect of eliminating the effect of solar radiation
JP2019207315A (en) Information display device
WO2023090092A1 (en) Image projection device
KR102069417B1 (en) Head up display device for vehicle
KR20220115930A (en) HUD system including a method for improving image quality of a HUD system, a polarizing element, and a polarizing element