[發明專利]用于前擋風玻璃的顯示系統和用于配置顯示系統的方法

在審

• 申請號: 201810135287.7
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108415161A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: G-N·阮;趙燕寧;P·內布
• 申請（專利權）人: 威斯通全球技術公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G09F9/35
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

用于車輛的平視顯示器由于在研發和制造方面的高要求而大多是成本非常高的。本發明涉及一種用于向前運動裝置的前擋風玻璃的顯示系統(1)。所述顯示系統具有投影儀(2)、投影面(3)和控制裝置(4)。此外，顯示系統(1)還構造有記錄儀(5)，所述記錄儀對準所述投影面(3)并且借助于第一數據通道(7)與所述控制裝置(4)連接。在此，所述投影面(3)是能配置的并且借助于第二數據通道(8)也與所述控制裝置(4)連接。本發明還涉及一種用于配置該顯示系統的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于車輛、飛機或具有前擋風玻璃的其它向前運動裝置的前擋風玻璃的顯示系統，其中，用戶可以保持頭部姿態或視線。該顯示系統具有液晶顯示器。本發明還涉及一種用于配置該顯示系統的方法。

背景技術

從現有技術公知：借助于平視顯示器(Head-Up-Display)為駕駛員、如司機或飛行員將信息投影到其視區中。平視顯示器(也簡稱為HUD)應被理解為顯示系統，在該顯示系統中，用戶為了觀察所顯示的信息可以使頭部的姿態或視線方向基本上保持在初始取向。

這樣的平視顯示器通常具有：圖像生成單元，所述圖像生成單元以圖像的形式提供所要呈現的信息；光學模塊，所述光學模塊能夠實現在平視顯示器之內直至出射孔的光線走向；以及投影面，用于呈現所要生成的圖像。光學模塊將圖像傳導到投影面，所述投影面被構造為鏡面反射的、透光的前擋風玻璃并且被稱作合成器(Combiner)。車輛駕駛員看到圖像生成單元的被鏡面反射的信息并且同時看到在前擋風玻璃后面的真實環境。借此，車輛駕駛員的注意力例如在駕駛機動車時集中到在車輛前面的事情上，而該車輛駕駛員可以獲知被投影到視野中的信息。利用HUD系統提高了在車輛駕駛時的安全性。

在平視顯示器中，常常在虛擬圖像與真實圖像之間進行區分。

在EP 0 286 962 A2中描述了一種激光投影儀，借助于所述激光投影儀將在投影屏幕上生成的圖像投影到前擋風玻璃上的與頻率有關的鏡面上，使得駕駛員得到在前擋風玻璃前面的視區內可看到的虛擬圖像。此外，公開了如下可能性：借助于全息光學元件將利用激光投影儀生成的圖像呈現在前擋風玻璃的區域內，所述全息光學元件布置在前擋風玻璃上或布置在前擋風玻璃附近。由于前擋風玻璃的彎曲而形成的誤差能通過相對應地被計算的光學系統來補償，這通過跟在后面的透鏡或反射鏡來實現。在此，也可以使用彎曲鏡面。

在HUD系統中值得期望的是：一方面用戶保持良好的視野而另一方面附加的顯示器具有高圖像質量以及僅僅最小的失真和最小的圖像誤差，所述高圖像質量具有足夠的圖像亮度、高對比度和高分辨率。在過去，已經闡明了提高圖像質量的不同可能性。例如所謂的斑點或圖像失真屬于降低圖像質量的影響。

斑點由于被照明的表面的不平度而形成，其中，每個不平處是一個散射中心，球面波從所述散射中心出發，所述球面波又與其它散射中心的球面波在遠場發生干涉。圖案基本上是隨機的，因為在HUD系統中所使用的表面大多不具有對稱結構。應抑制斑點，以便在HUD系統內提供清楚的圖像。

從DE 10 2013 008 372 A1得知一種方法，其中，同一圖像多次按時間順序相繼重現在投影面上。在此，各個圖像通過所要呈現的對象在光調制器(縮寫SLM，英文SpatialLight Modulator)中的位置的變化、通過這些圖像在投影面上的彼此間的方位來進行區別。由于各個圖像的位置偏差，平均而言破壞了干涉條件并且因此減少或消除了斑點。

根據WO 2016 072 372 A1，出現的斑點由于相應地適配的透鏡或透鏡裝置而最小化。

根據現有技術的這些研發的共同點是，用于前擋風玻璃的相應顯示系統的元件、尤其是鏡面反射表面和彎曲光學元件對于向前運動裝置的每個款型系列來說都必須單獨地來適配和計算。所述適配很慢并且因此成本高。特別是由于每個單個款型系列的向前運動裝置的數目小，對小件數的HUD系統的制造也是成本非常高的。即使在更換前擋風玻璃時，也可能會強烈地妨礙呈現，使得必須對系統進行重新適配。

發明內容