[發(fā)明專利]用于在運(yùn)輸工具中使用的視野顯示裝置的投影單元

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112946890A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·T·蘭彭
• 申請（專利權(quán)）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 劉盈

1.用于視野顯示裝置(1)的投影單元(7)，尤其是用于在運(yùn)輸工具(2)中使用，包括：

-進(jìn)行成像的投影器(8)，以用于產(chǎn)生帶有希望的顯示內(nèi)容的投影光束(L)，以及

-設(shè)置在所產(chǎn)生的投影光束(L)的光路中的、包括全息的擴(kuò)散器(3)和在所述擴(kuò)散器的背側(cè)(3b)上或后面延伸的折光元件(11)的組合，所述折光元件尤其是平面鏡，其中，所述投影器(8)、所述全息的擴(kuò)散器(3)和所述折光元件(11)構(gòu)成和彼此設(shè)置為使得，

-所產(chǎn)生的投影光束(L)首先入射到全息的擴(kuò)散器(3)的朝向投影器(8)的前側(cè)(3a)上并且由所述擴(kuò)散器透射至折光元件(11)，所述投影光束由所述折光元件往回反射至全息的擴(kuò)散器(3)的背側(cè)(3b)；

-其中，所述全息的擴(kuò)散器(3)對于該從背側(cè)射入的投影光束構(gòu)成為具有預(yù)先確定的方向選擇性和/或散射特性的進(jìn)行透射的擴(kuò)散器，并且所述投影單元(7)構(gòu)成用于將所造成的投影光束(L1)投影到透明的投影玻璃(4)上，以用于在用戶、尤其是駕駛員的視野中產(chǎn)生虛擬的顯示圖像(V)。

2.按照權(quán)利要求1所述的投影單元(7)，其中，所述投影器(8)、所述全息的擴(kuò)散器(3)和所述折光元件(11)的構(gòu)成和彼此設(shè)置為使得，

-首先入射到全息的擴(kuò)散器(3)的朝向投影器(8)的前側(cè)(3a)上的、所產(chǎn)生的投影光束(L)由所述擴(kuò)散器基本上未改變和/或無損耗地朝折光元件(11)的方向透射。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的投影單元(7)，其中，所述投影器(8)、所述全息的擴(kuò)散器(3)和所述折光元件(11)構(gòu)成和彼此設(shè)置為使得，

-所述全息的擴(kuò)散器(3)對于所提到的從背側(cè)射入的并且從前側(cè)射出的投影光束構(gòu)成為投影屏幕，顯示內(nèi)容的實像產(chǎn)生在所述投影屏幕上或中。

4.按照上述權(quán)利要求之一所述的投影單元(7)，其中，所述全息的擴(kuò)散器(3)的預(yù)先確定的方向選擇性對于所提到的從背側(cè)射入的投影光束(L)設(shè)計用于，確保在預(yù)先確定的光束橫截面中的最大的和/或基本上均勻的投影光強(qiáng)度和/或在該光束橫截面外的最小的和/或由人眼不可察覺的投影光強(qiáng)度，所述光束橫截面填充對于用戶眼睛確定的眼箱(10)或可產(chǎn)生的虛擬的顯示圖像(V)。

5.按照上述權(quán)利要求之一所述的投影單元(7)，其中，所述折光元件(11)間隔開預(yù)先確定的、尤其是恒定的距離(D)地在全息的擴(kuò)散器(3)的背側(cè)(3b)的后面延伸，所述距離例如為數(shù)毫米直至數(shù)厘米。

6.按照上述權(quán)利要求之一所述的投影單元(7)，其中，所述全息的擴(kuò)散器(3)的全息圖結(jié)構(gòu)、尤其是擴(kuò)散器全息圖構(gòu)成為體積全息圖。

7.按照上述權(quán)利要求之一所述的投影單元(7)，其中，所述全息的擴(kuò)散器(3)構(gòu)成為薄片或薄膜，所述薄片或薄膜尤其是平面的。

8.按照上述權(quán)利要求之一所述的投影單元(7)，所述投影單元在投影光束(L1)的光路中在全息的擴(kuò)散器(3)之后還具有一個或多個另外的光學(xué)元件、尤其是凹鏡(9)。

9.視野顯示裝置(1)，尤其是用于在運(yùn)輸工具(2)中使用，所述視野顯示裝置包括按照上述權(quán)利要求之一所述的投影單元(7)以及設(shè)置在由所述投影單元輸出的投影光束(L1)的光路中的、在用戶側(cè)進(jìn)行反射的并且在背側(cè)透明的投影玻璃(4)、尤其是運(yùn)輸工具(2)的擋風(fēng)玻璃(5)，

-其中，所述投影單元(7)和所述投影玻璃(4)構(gòu)成并且相對于彼此設(shè)置為使得由所述投影單元(7)在運(yùn)行中輸出的投影光束(L1)入射到投影玻璃(4)上，并且由所述投影玻璃反射至用戶、尤其是運(yùn)輸工具(2)的駕駛員，由此在用戶的視野中在投影玻璃后面產(chǎn)生虛擬的顯示圖像(V)。

10.運(yùn)輸工具(2)、尤其是機(jī)動車，包括：

-擋風(fēng)玻璃(5)和儀表板(6)，所述儀表板的上側(cè)在擋風(fēng)玻璃(5)的下方延伸，以及

-按照權(quán)利要求9所述的視野顯示裝置(1)，所述視野顯示裝置的投影玻璃(4)通過擋風(fēng)玻璃(5)形成并且所述視野顯示裝置的投影單元(7)設(shè)置在儀表板(6)中，以用于在乘員、尤其是駕駛員穿過擋風(fēng)玻璃(5)觀察時將虛擬的顯示圖像(V)插入到其視野中，

-其中，所述儀表板(6)的上側(cè)尤其是具有用于由投影單元(7)輸出的投影光束(L1)的開口孔徑。