TWI612333B - 實施用於實像之視覺化的裝置之方法及使用其之乘客艙 - Google Patents

實施用於實像之視覺化的裝置之方法及使用其之乘客艙 Download PDF

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Abstract

在包括鑲嵌玻璃(Glazing)、尤其層疊鑲嵌玻璃的乘客艙中使用一用於顯示該抬頭顯示器(HUD)型之實像的裝置之方法，該裝置包括放射可見UV或IR雷射型的輻射光束或該發光二極體型的輻射光束之光源，該輻射光束被引導朝該鑲嵌玻璃的一部份，該部份包括吸收該輻射之螢光材料及於該可見光區中再發光，該部份之藉由該光束的照明能夠使一實像被顯示在該鑲嵌玻璃上。

Description

實施用於實像之視覺化的裝置之方法及使用其之乘客艙
本發明有關投射在透明螢幕、尤其車輛之擋風板、或建築物的鑲嵌玻璃上之顯示系統的領域。
本發明更明確地、但未排外地有關諸如那些在習知為抬頭顯示器或HUD系統的技藝中之影像顯示系統的領域。這些影像顯示系統尤其被使用於航空器座艙中、於火車中、及現在亦於私人的機動車輛(諸如汽車、貨車與類似者等)中。本發明尤其有關用於顯示在玻璃上之裝置，其特徵為使用雷射投影機形成一實像。
於這些系統中，該鑲嵌玻璃大致上係由夾心結構所構成，於該最簡單之案例中包括二片強固材料、諸如玻璃薄片。強固材料之薄片係藉由一介入之可作熱壓成形的間層所接合在一起，通常包括聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或由聚乙烯醇縮丁醛所組成。
這些抬頭顯示器系統業已被得知，其能夠使投射資訊被顯示在鑲嵌玻璃上且反射朝該駕駛員或觀察員。這些系 統尤其能被使用於以資訊提供車輛之駕駛員，而不需要他由該車輛向前延伸的視野看一下不同方向，藉此大幅地增加安全性。
於該最早之方法中，此型式之影像係藉由將資訊投射至具有層疊結構的擋風板上所獲得，亦即，一層疊結構藉由二片玻璃及一塑膠材料的間層所形成。該駕駛員看見位在該擋風板後方的某一距離之虛像。然而，該駕駛員接著觀察由第一影像與第二影像所構成之雙影像，該第一影像藉由該擋風板面朝該乘客艙內側之表面所反射，且第二影像由該擋風板的外表面所反射，這些二影像係稍微彼此偏置。此偏置能妨礙該資訊之觀看。為了克服此問題，於美國專利5,013,134中所提出之解決方法可被考慮。此專利敘述一使用層疊式擋風板的抬頭顯示器系統，該擋風板由二玻璃薄片及一聚乙烯醇縮丁醛(PVB)間層所形成，其中該二外表面係不平行的、但為楔子形，並以使藉由顯示光源所投射及藉由該擋風板面朝該乘客艙的表面所反射之影像，實際上係重疊在來自藉由該擋風板之面朝向外的表面所反射之相同光源的相同影像上之方式。傳統上，該雙影像係藉由形成楔子形層疊鑲嵌玻璃所消除，並使用一間層，該間層之厚度係由該鑲嵌玻璃的上緣至該下緣減少。然而，該PVB之輪廓必需為很規則的，於厚度中沒有任何變動，因為這些變動於組裝期間被傳送至該擋風板，並導致角度之局部變動。因此，於此型式之方法中，該目標係在該玻璃的表面最大化該光線反射，以便獲得被投射在 該鑲嵌玻璃的表面上之信號的最大強度。
另一選擇係，美國專利6,979,499 B2提出將具有適當波長的入射光束引導至直接地併入該鑲嵌玻璃之螢光材料上，其能藉由放射在該可看見光區域中之光輻射而回應於該刺激。如此，實像、而非虛像被直接地形成在該擋風板上。此影像亦可被該車輛中之所有乘客所觀看。美國專利6,979,499 B2尤其敘述具有聚乙烯醇縮丁醛(PVB)型式的間層之層疊式鑲嵌玻璃，其二外表面係平行的，且其中螢光材料之一額外層被併入。該螢光材料係根據該入射刺激輻射之波長所選擇。此波長可為在該紫外線或IR區域中。在此入射輻射之下，該螢光材料再次放射於該可見光區域中之輻射。於此案例中，當該入射輻射係UV時，該“下轉換”一詞被使用，且當該入射輻射係IR時，使用“上轉換”。依據此文件，此型式之結構能夠使任何物件的影像被直接地恢復在該擋風板上。依據此揭示內容，螢光材料係沈積在該等薄片之其中一者的整個主要表面上，而形成該層疊式鑲嵌玻璃(其可為PVB或玻璃)，並呈包括複數型式之螢光材料的連續層之形式。所想要之影像係藉由螢光材料層之指定區域的選擇性刺激所獲得。該影像之位置及形狀係藉著用外部機構所調制之控制刺激光源所決定。
該申請人之經驗已顯示將螢光材料併入所組裝之鑲嵌玻璃的此型式之HUD裝置，係以當暴露至傳統UV或IR刺激光源時具有過度微弱之亮度為其特徵。為了獲得在該 擋風板上所投射之信號的充分亮度、且因此充分的能見度，尤其在高隔離之條件中，其係需要使用非傳統光源、亦即那些產生該雷射或發光二極體型式之光束的集中光束者。
尤其，其係可能使用產生一集中及被導引的UV光、且藉由該雷射二極體型式之更特定光源所輸送的刺激光源。為著本敘述之目的，該“集中”一詞表示由該產生光源顯現的光束在該鑲嵌玻璃之功率通量密度係大於120mW×cm-2，且較佳地係在由200mW×cm-2至20000mW×cm-2的範圍中，可能由500mW×cm-2至10000mW×cm-2。
該申請案WO 2010/139889敘述該羥-對苯二甲酸鹽型式之螢光材料的使用，由於其在入射UV刺激之下的高量子效率及在UV雷射刺激之下於老化測試中的高耐用性，其具有高亮度。
然而，如果該功率位準被限制，可僅只考慮這些光源之使用，以便避免由於該光束之危險效應的問題，而該等光源首先可存在該車輛外側。尤其，如果約400奈米的波長被使用，大部份該雷射輻射能被防止通過至外側，因為在這些波長，該PVB強力地吸收UV輻射。
然而，對於在該乘客艙中之乘客、尤其對於該車輛之駕駛員，由於發生在形成該擋風板之鑲嵌玻璃的玻璃表面上之反射，該入射雷射光輻射之功率亦可為非常危險的。此反射能對於該車輛之乘員造成眼睛傷害及燃燒的風險。於第一近似值中，該反射係相當高的(在數個百分率)， 譬如，如果擋風板之曲率及傾斜亦被考慮。
如果該光源係需要放射一高功率的最初輻射，以致該駕駛員看得見具有充分對比供很快速閱讀之資訊，此危險增加。
本發明有關用於藉由實質上限制來自該玻璃表面的入射輻射之反射來確保乘客安全的方法。
尤其，該申請人的公司已發現該系統能以此藉由調整一組參數之方式被製生具安全性的，該等參數至少包含：- 入射光束及尤其其極化之本質；- 該入射光束之有角寬度；- 該擋風板之曲率半徑及其在藉由該光束所照明之區域中的傾斜度。
藉由允許用於根據本發明之方法的這些參數，其係尤其可能決定該光源在該乘客艙中及關於該擋風板之顯示資訊的區域之最佳定位，以便用有效的方式解決該前述安全問題。
更明確地是，本發明有關在包括鑲嵌玻璃、尤其層疊鑲嵌玻璃的乘客艙中使用抬頭顯示器(HUD)裝置之方法，該裝置包括放射可見UV或IR雷射型的輻射光束或該發光二極體型的輻射光束之光源，該輻射光束被引導朝該鑲嵌玻璃的一部份，該部份包括吸收該輻射之螢光材料及於該可見光區中再發光，該部份之藉由該光束的照明能 夠使一實像被顯示在該鑲嵌玻璃上，該方法之特徵為其包括以下步驟：
- 識別該組位置i[1；n]，在此該光源可為位於該乘客艙中；
- 於該乘客艙中由該光源之第一位置i1，極化的入射光束係以使其電磁場為橫向磁性的方式被放射；
- 對於藉由該光束所照明之鑲嵌玻璃的整體，測量入射角θ1之變動，且該角度θ1(Rmax)之值被決定，對於該角度，入射輻射藉由該鑲嵌玻璃之反射R1max在該被照明的區域中及用於該光源位置i1係最大的；
- 由其輻射被引導至實質上照明該鑲嵌玻璃之相同部分的光源之第二位置i2，遵循與該二前述步驟相同的程序，以便決定一值θ2(Rmax)，對此入射輻射藉由該鑲嵌玻璃之反射R2max在該被照明的區域中及用於該光源位置i2係最大的；
- 對於所有可能之光源位置in遵循相同的程序；
- 該光源最後係位在該位置i，對此用這種方法所決定之值Rimax係最小的。
根據本方法之某些有利實施例，如果需要，其明顯地可互相組合，
- 該光源在由380至410奈米的範圍中、或較佳地係等於405奈米產生可見UV雷射輻射。
- 該光源係遍及由5度至25度、或較佳地係由10度至20度的範圍中之有角半寬度γ1/2來產生UV雷射輻射 的裝置，具有照明被使用於顯示該影像之鑲嵌玻璃的部份之作用。
- 該裝置係選自由以下所構成之群組：基於具有雷射光源之MEMS微鏡片的投影機、基於具有雷射或LED光源之DLP、LCD或LCoS矩陣的投影機、及基於反射雷射光源之安裝有檢流計的鏡片之投影機。
- 該鑲嵌玻璃係諸如車輛擋風板之層疊式鑲嵌玻璃或用於建築的鑲嵌玻璃，包括無機玻璃或強固的有機材料之至少二透明薄片的組件，藉由可作熱壓成形之材料的間層或藉由併入此型式的間層之多層薄片所接合在一起，該鑲嵌玻璃之特徵為螢光材料被整合進入該間層，而允許該顯示。
- 形成該間層的可作熱壓成形之材料被選自由PVBs、塑化PVCs、聚胺酯(PU)及乙烯-醋酸乙烯(EVA)所構成的群組。
- 該螢光材料係(羥烷基)對苯二甲酸酯R-OOC-Φ(OH)X-COOR，具有結構式：
Figure TWI612333BD00001
其中Φ標示藉由至少一羥基(OH)所替代之苯環，R係包括1至10個原子的碳酸氫鏈，且x係等於1或2，尤其2,5-二羥基對苯二甲酸乙酯。
本發明亦有關機動車輛的乘客艙，包括抬頭顯示器(HUD)裝置及鑲嵌玻璃、尤其層疊式鑲嵌玻璃，該裝置包括放射雷射型之集中方向性輻射光束的光源，該輻射光束被引導朝該鑲嵌玻璃的一部份，該部份包括吸收該輻射之螢光材料及於該可見光區中再發光，該部份之藉由該光束的照明允許實像之顯示在該鑲嵌玻璃上，其中該光源係藉由根據申請專利範圍第1至8項的任一項之方法而被定位在該乘客艙中。
1‧‧‧擋風板
2‧‧‧薄片
3‧‧‧間層
4‧‧‧雷射光源
5‧‧‧眼睛
7‧‧‧輻射
9‧‧‧薄片
10‧‧‧部份
本發明及其優點將藉由閱讀本發明之實施例的以下敘述、並參考所附圖1而被造成更明顯。
圖1係被定位在機動車輛(未示出)的乘客艙中之擋風板與裝置的概要說明圖。
圖2顯示投影機定位於擋風玻璃的單一直立平面中之各種可能的組構。
該擋風板1係由二薄片2及9所構成，該等薄片典型係由玻璃所製成，但其能同樣很好地被由聚碳酸酯型式之強固的塑膠材料之薄片所製成。於該二薄片之間有一塑膠的間層3、諸如PVB(聚乙烯醇縮丁醛)、塑化PVC、PU或EVA、或併入譬如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)之多層熱塑性薄片，其中層之順序係譬如PVB/PET/PVB。
在該層疊之前、亦即在各種薄片的組裝之前，根據本發明的對苯二酸鹽型式之有機螢光材料的微粒被沈積在該熱塑性間層3的內表面之至少一部份上。
螢光材料之微粒具有主要在由1至100微米的範圍中之尺寸分佈。該“主要地”一詞表示形成該商業用粉末的微粒之超過90%具有由1至100微米的範圍中之直徑。較佳地係，對苯二酸鹽螢光材料之微粒被遭受預備處理，以增進其進入熱塑性PVB薄片的浸漬。更明確地是，該等微粒係預先併入以PVB為基礎之黏合劑。
放射一刺激光輻射的雷射光源4被使用於將具有405奈米之波長的入射集中輻射7送出朝該擋風板之一部份10，該實像將在該部份上產生。該鑲嵌玻璃之至少部此份包括合適的螢光材料。該螢光材料有利地係如在該申請案WO 2010/139889中所敘述之羥-對苯二甲酸鹽型式，且係譬如以分子的形式使其在熱塑性間層3中變成溶劑化物。該螢光材料具有用於入射輻射之高吸收係數。其隨後再次放射於該可見光區域中之輻射、亦即接近450奈米的輻射，並具有超過八成之效率。有利地係，該雷射投影機尤其以使其電磁場為橫向磁性的方式另包括用於極化該入射光束的極化器。
為著本發明之目的，該“橫向磁性”一詞表示至少100：10、或較佳地係至少100：1之TM/TE極化比率。
藉由該螢光材料所放射之可看見輻射接著被該駕駛者的眼睛5所直接地觀察，其如此觀看在該擋風板上之物 件，而不需由該道路移開看別處。用這種方法，影像可被直接地形成在層疊式擋風板上，而沒有任何需要，以譬如相對於該間層之厚度改造該擋風板的結構。這能夠讓HUD系統被經濟地製成。
根據本發明，被使用於產生該集中輻射之光源係UV雷射光源。該可能的光源包含、但不被限制於固態雷射、半導體二極體雷射、氣體雷射、染料雷射、及準分子雷射。一般說來，為著本發明之目的，產生被引導與集中之UV輻射通量的任何習知光源能被用作根據本發明的刺激光源。另一選擇係，其係可能使用不同調的光源、諸如發光二極體，較佳地係該功率型及在該接近UV區域中操作。
於一可能的實施例中，DLP投影機能藉由在該申請案US 2005/231652、段落[0021]中所敘述之方法而被使用於調制該刺激輻射。根據本發明，其係亦可能使用如在該申請案US 2004/0232826所敘述之裝置當作該UV刺激光源，尤其關於圖3所敘述之型式的其中一者。
這些系統能被使用於以該雷射輻射照明該鑲嵌玻璃之特定部份，以便顯示任何對於該駕駛員當他正駕駛時有用的資訊，尤其用於確保他的安全、或用於導航之目的。
清楚地是，該前述實施例不會以任何方式關於上述態樣限制本發明。
根據本發明，所討論之區域能被一裝置所照明，藉著用該光源所控制的複數鏡片，該裝置藉由用該光源快速掃 描該區域、或藉由該區域中之像素的同時啟動來操作。
尤其，於第一實施例中，基於MEMS微鏡片並具有雷射光源的投影機可被使用。於另一實施例中，基於DLP、LCD或LCoS矩陣並具有雷射或LED光源的投影機被使用。另一選擇係，根據本發明，其係可能使用一基於安裝有檢流計的鏡片來反射雷射光源之投影機。
於此種車輛之乘客艙中，在該裝置的操作期間，該主要安全問題被該擋風板的表面上之輻射的反射部份所引起，該反射部份在第一近似值中可為相當地高，且被引導朝該乘客之眼睛，如果容差被造成，尤其對於藉由該入射光束所照明的區域中之層疊式擋風板的傾斜及曲率。
根據本發明，諸如UV雷射光源之光源係藉由根據本發明的方法定位在該乘客艙中，以便使來自該擋風板的內壁面之入射輻射的反射朝該乘客艙減至最小。
當作範例，於機動車輛之乘客艙的案例中，該投影機可為坐落在極多位置中，包含、但不限於該等最常見位置，該等位置係在該儀表板上、該車輛的艙頂上、或該擋風板之支柱上。對於一給定之乘客艙，及視該擋風板之將投射影像的部份而定，其如此係可能識別該投影機能被安裝之該組位置。
基於上述實施例的成型，以下範例示範藉由用於定位該雷射投影機之本方法的使用所獲得之優點，而具有使對於該車輛中之乘客的先前所述風險減至最小之目的，並藉由大幅地減少由該光源所顯現之光束被該擋風板的表面所 反射之程度。
範例：
再一次，本範例有關先前參考圖1所敘述之實施例，其中包括該螢光材料的層疊式擋風板1被該雷射輻射的光源或投影機4所照明，該雷射輻射照明該鑲嵌玻璃一部份10。
為單純故，該附圖2顯示該投影機定位於該擋風板的單一直立平面中之各種可能的組構(投射部份1D)。清楚地係，於一真實案例中，該被照明的區域將亦包括在此未顯示的水平分量。
其係假設所使用之投影機為具有405奈米之輻射的可見UV雷射，其係以使其具有10度之有角半寬度γ1/2的方式所製成。
為著本發明之目的，該“有角半寬度”一詞表示可藉由該投影機所放射之最發散射線與該投影機的光學軸間之角度。
用於第一位置，該裝置被放置於位置1中(圖2)，以便照明該擋風板1上之區域10。如在圖2所示，及為著本敘述之目的，當該光束係於該雷射裝置的中心位置中放射(亦即沿著該投影機的光學軸)時，於入射在該鑲嵌玻璃上之地點，該入射角θ1被界定為該光束及該垂直於該擋風板間之角度，具有用於該擋風板的曲率及傾斜之容差。
用於以這種方法所照明之每一點，在該等間隔θ1min及θ1max之間，對應於該裝置之限制有角寬度(亦即，分別繞著該光束的中心位置之-γ1/2及+γ1/2)，譬如使用傳統成型方法，該入射輻射之反射的百分比R被決定。
最後，對應於該輻射之反射的最大值之值θ1(Rmax)及相關值R1max被決定，並用於以下條件，其中：- 該入射輻射係非極化的(NP)；- 該入射輻射係橫向電極化的(TE)；- 該入射輻射係橫向磁性極化的(TM)。
該投影機接著被移至另一位置i2，使得該相同之區域10能被該投影機所照明。於此組構中，該光束以等於θ2的另一入射角撞擊該擋風板。
當在該前述之組構中時，用於以這種方法在該等間隔θ2min及θ2max之間掃描的每一點，該入射輻射之反射的百分比R隨同當作該入射輻射之極化的函數之值θ2(Rmax)及相關值R2max被決定。
對於不同計算位置所獲得之主要結果被顯示於下面表1中。
Figure TWI612333BD00002
表1中之資料顯示當該輻射被橫向磁性極化(TM)時及當該擋風板上之光束的入射角度θ係約50°時，該反射比率能被限制，並具有用於該擋風板的曲率及傾斜與該光源的有角寬度之容差。
於第二組實驗中，該光源係以其有角半寬度γ1/2係等於20°的方式被修改。
以與之前相同的方式進行，本方法被使用於決定來自該擋風板之入射輻射的反射為最小之最佳角度。所獲得之結果及與該先前範例的比較被顯示在下面表2中：
Figure TWI612333BD00003
表1與2中所給與之結果的組合分析顯示該光源之最佳定位能藉由本方法的使用所發現，而基於在上面所提出的原理及參數，具有用於該乘客艙之本質及該擋風板的形狀及定位之容差。
1‧‧‧擋風板
2‧‧‧薄片
3‧‧‧間層
4‧‧‧雷射光源
5‧‧‧眼睛
7‧‧‧輻射
9‧‧‧薄片
10‧‧‧部份

Claims (9)

  1. 一種使用在鑲嵌玻璃(Glazing)、尤其裝在乘客艙中之層疊鑲嵌玻璃上顯示實像用的裝置之方法，該裝置包括放射可見紫外線(UV)或紅外線(IR)雷射型的輻射光束或發光二極體型的輻射光束之光源，該輻射光束被引導朝該鑲嵌玻璃的一部份，該部份包括吸收該輻射並於可見光區中再發光之螢光材料，該部份之藉由該光束的照明使該影像能夠被顯示在該鑲嵌玻璃上，該方法之特徵為其包括以下步驟：確認該光源可位於該乘客艙中之位置i[1；n]；於該乘客艙中由該光源之第一位置i1，極化之入射光束以使其電磁場為橫向磁性的方式被放射；對於藉由該光束所照明之鑲嵌玻璃的整體，測量入射角θ1之變動，且決定該角度θ1(Rmax)之值，其入射輻射藉由該鑲嵌玻璃之反射R1max在該被照明的區域中及對於該光源位置i1係最大的；由其輻射被引導至實質上照明該鑲嵌玻璃之相同部分的光源之第二位置i2，遵循與前述兩步驟相同的程序，以便決定一值θ2(Rmax)，其入射輻射藉由該鑲嵌玻璃之反射R2max在該被照明的區域中及對於該光源位置i2係最大的；對於所有可能之光源位置in遵循相同的程序；該光源最後位在位置i，其用這種方法所決定之值Rimax係最小的。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該光源在由380至410奈米的範圍中產生可見UV雷射輻射。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中該光源係於角半寬度γ1/2遍及由5度至25度的範圍產生UV雷射輻射，用來照明被使用於顯示該影像之鑲嵌玻璃的部份的裝置。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中該裝置係選自由以下所構成之群組：基於MEMS(微機電系統)微鏡片之具有雷射光源的投影機、基於DLP(數位光源處理技術)、LCD(液晶顯示器)或LCoS(矽基液晶)矩陣之具有雷射或LED光源的投影機、及基於安裝有檢流計的鏡片反射雷射光源之投影機。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中上述鑲嵌玻璃包括至少二片無機玻璃或強固有機材料之透明薄片，且藉由可作熱壓成形之材料的間層或藉由含有此型式的間層之多層薄片所接合在一起的組件，該鑲嵌玻璃之特徵為螢光材料被整合進入該間層，而允許上述顯示。
  6. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中形成上述間層的可作熱壓成形之材料選自由PVBs(聚乙烯醇縮丁醛)、塑化PVCs(聚氯乙烯)、聚胺酯(PU)及乙烯-醋酸乙烯(EVA)所構成的群組。
  7. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中上述螢光材料係(羥烷基)對苯二甲酸酯(hydroxyalkyl terephthalate)R-OOC-Φ(OH)X-COOR，具有結構式： 其中Φ表示被至少一羥基(OH)所替代之苯環，R係包括1至10個原子的碳酸氫鏈，且x係等於1或2。
  8. 如申請專利範圍第1或2項的方法，其中上述螢光材料係2,5-二羥基對苯二甲酸乙酯。
  9. 一種乘客艙、譬如機動車輛、航空器或火車之乘客艙，包括用於在鑲嵌玻璃、尤其層疊鑲嵌玻璃上顯示實像的裝置，該裝置包括放射雷射型之集中方向性輻射光束的光源，該輻射光束被引導朝該鑲嵌玻璃的一部份，該部份包括吸收該輻射並於可見光區中再發光之螢光材料，該部份之藉由該光束的照明允許實像之顯示在該鑲嵌玻璃上，其中該光源係藉由使用根據申請專利範圍第1至8項的任一項之方法而被定位在該乘客艙中。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10338377B1 (en) 2015-07-06 2019-07-02 Mirrorcle Technologies, Inc. Head up display based on laser MEMS emissive film projection system
CN107921870A (zh) * 2015-09-10 2018-04-17 富士胶片株式会社 投影型显示装置及投影控制方法
DE202016102989U1 (de) 2016-06-06 2016-06-15 E-Lead Electronic Co., Ltd. Oben befestigte Reflexionsplatte
FR3052390B1 (fr) * 2016-06-09 2021-05-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vitrage feuillete comprenant au moins un element decoratif et/ou lumineux inclus dans un intercalaire de feuilletage
DE202016103985U1 (de) 2016-07-21 2016-08-03 E-Lead Electronic Co., Ltd. Abnehmbares Head-Up-Anzeigegerät mit Reflexionsfolie
CN106274691B (zh) * 2016-08-25 2019-05-14 法法汽车(中国)有限公司 汽车平视显示装置及显示方法
CN106353960A (zh) * 2016-10-18 2017-01-25 孙绪刚 一种基于eva胶膜的透明防紫外投影屏及制备方法
CN106527035A (zh) * 2016-10-18 2017-03-22 孙绪刚 一种基于pvb胶片的透明防紫外投影屏及制备方法
US11545056B2 (en) 2017-03-29 2023-01-03 Sekisui Chemical Co., Ltd. Luminous curved glass and curved digital signage
CN109863444A (zh) * 2017-03-30 2019-06-07 积水化学工业株式会社 发光显示系统和平视显示器
CN111624774B (zh) * 2020-06-30 2023-04-11 京东方科技集团股份有限公司 增强现实显示光学系统及显示方法
CN114200674A (zh) * 2021-10-26 2022-03-18 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 显示设备、车辆及控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060066508A1 (en) * 2001-01-16 2006-03-30 Walck Scott D Image display system utilizing light emitting material
US20100214194A1 (en) * 2007-05-21 2010-08-26 Honda Motor Co., Ltd. Laminated glass for vehicle
TW201239394A (en) * 2011-03-21 2012-10-01 Nat Univ Tsing Hua Head-up display (HUD)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02157784A (ja) * 1988-12-09 1990-06-18 Central Glass Co Ltd ホログラムシート
WO1996002862A1 (fr) * 1994-07-15 1996-02-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de visualisation tete haute, dispositif d'affichage a cristaux liquides et leur procede de fabrication
DE10227468A1 (de) * 2002-06-20 2004-01-15 Bayerische Motoren Werke Ag Projektionssystem und -verfahren
JP2006011168A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Nippon Seiki Co Ltd 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
US20080018641A1 (en) * 2006-03-07 2008-01-24 Sprague Randall B Display configured for varying the apparent depth of selected pixels
FR2929016B1 (fr) * 2008-03-19 2010-06-04 Saint Gobain Dispositif de visualisation tete haute.
US8072686B2 (en) * 2009-04-02 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC UV laser beamlett on full-windshield head-up display
US8830141B2 (en) * 2009-04-02 2014-09-09 GM Global Technology Operations LLC Full-windshield head-up display enhancement: anti-reflective glass hard coat
FR2946336B1 (fr) * 2009-06-03 2011-05-20 Saint Gobain Vitrage feuillete pour systeme de visualisation tete haute
FR2968779B1 (fr) * 2010-12-14 2013-01-25 Alstom Transport Sa Dispositif d'affichage tete haute pour un vehicule ferroviaire
CN102736249B (zh) * 2012-06-12 2015-07-01 广东翼卡车联网服务有限公司 一种车载透明的平视显示系统及其控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060066508A1 (en) * 2001-01-16 2006-03-30 Walck Scott D Image display system utilizing light emitting material
US20100214194A1 (en) * 2007-05-21 2010-08-26 Honda Motor Co., Ltd. Laminated glass for vehicle
TW201239394A (en) * 2011-03-21 2012-10-01 Nat Univ Tsing Hua Head-up display (HUD)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015120603A (ru) 2016-12-20
PT2914998T (pt) 2017-03-01
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FR2997514B1 (fr) 2014-11-21
US9891510B2 (en) 2018-02-13
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