專利名稱：包括投影屏和用于移動與定位投影屏的設備的平視顯示器及操作這種平視顯示器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分描述的、包括投影屏和用于移動與定位投影屏的設備的平視顯示器。本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求13的前序部分描述的、用于操作這種平視顯示器的方法。
背景技術：
這類平視顯示器是現(xiàn)有技術中公知的，它包括帶投影屏的顯示單元，其中借助圖像提供單元和適當時借助光學模塊將車輛信息投射到所述投影屏上。在這一情況下，投影屏是透明設計且位于車輛駕駛員的視場內(nèi)。特別地，平視顯示器在停用狀態(tài)下可收回到位于車輛儀表盤內(nèi)且位于儀表盤表面下方的空腔中，且在需要操作時可從所述空腔中伸出。投影屏關于水平傾斜軸的傾斜度需要進行調(diào)節(jié)，尤其是根據(jù)車輛駕駛員的高度和最終的就座位置，以便實現(xiàn)優(yōu)化的顯示，這種優(yōu)化顯示的區(qū)別尤其在于將信息以幾何形狀上清楚且無變形的方式呈現(xiàn)給車輛駕駛員。為此需要非常精細的調(diào)節(jié)。與此同時，還需要將投影屏可靠地固定在所調(diào)節(jié)的位置上，以防止在平視顯示器工作期間發(fā)生位置變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種改進的、包括投影屏和用于移動與定位投影屏的設備的平視顯示器，以及改進的、用于操作這種平視顯示器的方法。就所述平視顯示器而言，根據(jù)本發(fā)明，借助具有權(quán)利要求1的特征的投影屏和用于移動與定位投影屏的設備來實現(xiàn)這個目的。關于所述方法，根據(jù)本發(fā)明，借助具有權(quán)利要求13的特征的用于操作具有投影屏和用于移動與定位投影屏的設備的平視顯示器的方法來實現(xiàn)這個目的。本發(fā)明的優(yōu)選實施例和更進一步的實施例為從屬權(quán)利要求的主題。在包括投影屏和用于移動與定位投影屏的設備的平視顯示器中，根據(jù)本發(fā)明，為了借助所述設備將投影屏伸出或收回，可以將具有短路徑的線性運動轉(zhuǎn)換成具有長路徑的樞轉(zhuǎn)運動，在投影屏處于工作位置上時可以借助所述設備調(diào)節(jié)投影屏的傾斜度。這有利地使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣一種平視顯示器，其特征在于具有特別小的空間需求同時實施簡單。特別有利的是，投影屏的伸出和收回及在其工作位置上對投影屏傾斜度的調(diào)節(jié)可以借助單個驅(qū)動單元來驅(qū)動。所述設備可以借助優(yōu)選為步進電機形式的驅(qū)動單元來移動。所述驅(qū)動單元便于與滑塊機械耦聯(lián)，使得驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)變成滑塊在導軌中的線性運動。在滑塊上設有至少兩個引導銷，其伸入導軌中且實現(xiàn)成滑塊在導軌內(nèi)的終點擋板?；瑝K借助連接銷與轉(zhuǎn)換元件機械耦聯(lián)，所述連接銷伸入轉(zhuǎn)換元件中的縫槽內(nèi)，并且轉(zhuǎn)換元件以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式圍繞固定的第一旋轉(zhuǎn)軸安裝。轉(zhuǎn)換元件和底座元件優(yōu)選借助第二旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式彼此耦聯(lián)，底座元件固定安裝在投影屏上。杠桿元件有利地借助第三旋轉(zhuǎn)軸在其末端以可旋轉(zhuǎn)或可樞轉(zhuǎn)的方式與底座元件耦聯(lián)，且在遠離第三旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)上，杠桿元件在其末端以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式安裝在固定的第四旋轉(zhuǎn)軸上。銷元件位于第二旋轉(zhuǎn)軸的末端上，在投影屏的工作位置上，所述銷元件與定位元件形成功能性連接，其中在定位元件上集成形成有引導結(jié)構(gòu)。在投影屏的工作位置上，滑塊借助驅(qū)動單元的運動導致投影屏圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)且最終導致對投影屏傾斜度的調(diào)節(jié)。在用于操作包括投影屏和用于移動與定位投影屏的設備的平視顯示器的方法中，根據(jù)本發(fā)明，為了借助所述設備伸出或收回投影屏，具有短路徑的線性運動被轉(zhuǎn)換成具有長路徑的樞轉(zhuǎn)運動，在投影屏處于工作位置上時，借助所述設備調(diào)節(jié)投影屏的傾斜度。這特別有利地導致在將所述平視顯示器集成到車輛中時只需要非常小的空間。同時，圖像提供單元和投影屏之間可以具有非常短的光學路徑。這再次有利地導致投影屏上顯示的信息的圖像質(zhì)量得到改善。尤其是實現(xiàn)了更高水平的清晰度、亮度和對比度。特別地，投影屏在其非工作位置上有利地完全位于儀表盤內(nèi)。投影屏在其工作位置上能夠方便地離開儀表盤，并且被定位成位于圖像提供單元的光路上。


下面參見附圖對本發(fā)明的示例性實施例進行更詳細地解釋，在附圖中:圖1示出了包括用于移動與定位投影屏的設備的、根據(jù)本發(fā)明的平視顯示器的示意性透視圖；以及圖2示出了所述平視顯示器的另一示意圖。在所有附圖中，彼此相同的部件用相同的參考標記示出。
具體實施例方式在圖1中，以立體圖示出了根據(jù)本發(fā)明的平視顯示器1，平視顯示器I包括用于移動和定位平視顯示器I的投影屏3的設備2。圖2以示意圖示出了平視顯示器I和投影屏3的運動順序。下面同時參見這兩個附圖來解釋本發(fā)明。除了投影屏3之外，平視顯示器I還包括圖像提供單元4，待顯示的信息借助圖像提供單元4被投射到投影屏3上。平視顯示器I優(yōu)選以未示出的方式安裝在機動車的儀表盤的空腔中，其中投影屏3以完全可移動的方式實現(xiàn)和設置。也就是說，投影屏3可以收回到儀表盤表面下方的空腔中，并且在需要操作平視顯示器I時能夠從所述空腔中伸出。當從空腔中伸出時，投影屏3被設置成位于圖像提供單元4的光路上。設備2被設置成用于在收回和伸出期間移動投影屏3，以及用于定位投影屏3。設備2包括驅(qū)動單元5，所述驅(qū)動單元5特別地以電機(優(yōu)選為步進電機)的形式實現(xiàn)。驅(qū)動單元5具有可旋轉(zhuǎn)軸5.1，在軸5.1的表面上形成有完全環(huán)繞所述軸5.1的螺紋。軸5.1與滑塊6耦聯(lián)，滑塊6被設置成可沿X方向移動，并且滑塊6包括耦聯(lián)元件6.1，耦聯(lián)元件6.1具有與軸5.1對應的孔洞。在所述孔洞中設有與軸5.1的螺紋相對應的螺紋。這些螺紋被設置成使軸5.1圍繞其縱軸的旋轉(zhuǎn)運動引發(fā)滑塊6在導軌7中的線性運動。為了這種引導作用，滑塊6包括伸入導軌7中的兩個引導銷6.2、6.3。同時，引導銷
6.2,6.3構(gòu)成滑塊6在導軌7內(nèi)的終點擋板?；瑝K6借助連接銷6.4與轉(zhuǎn)換元件8耦聯(lián)，連接銷6.4伸入轉(zhuǎn)換元件8上的縫槽
8.1中。轉(zhuǎn)換元件8借助固定的第一旋轉(zhuǎn)軸Rl以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在平視顯示器I內(nèi)。轉(zhuǎn)換元件8又與底座元件9耦聯(lián)，投影屏3安裝在底座元件9上。轉(zhuǎn)換元件8和底座元件9借助第二旋轉(zhuǎn)軸R2以可旋轉(zhuǎn)的方式相互耦聯(lián)。杠桿元件10借助第三旋轉(zhuǎn)軸R3連接底座元件9，杠桿元件10在遠離旋轉(zhuǎn)軸R3的側(cè)上以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在第四旋轉(zhuǎn)軸R4上，其中所述旋轉(zhuǎn)軸R4固定安裝在平視顯示器I內(nèi)。在投影屏3的伸出過程中，滑塊6借助驅(qū)動單元5的軸5.1沿X方向移動。關于這點，由于借助連接銷6.4與滑塊6耦聯(lián)，轉(zhuǎn)換元件8圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸Rl樞轉(zhuǎn)，以便將滑塊6的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。同時，底座元件9在y方向上沿著圓形路徑K移動，所述路徑K是由以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝在第四旋轉(zhuǎn)軸R4上的杠桿元件10預先確定的。這使得投影屏3移動到圖像提供單元4的光路上。當投影屏3和底座元件9已到達上部終點位置時，位于第二旋轉(zhuǎn)軸R2的末端上的銷元件11與定位元件12形成功能性連接。銷元件11和定位元件12被設置成投影屏3的傾斜度可以通過滑塊6借助驅(qū)動單元5進行的進一步運動而得到調(diào)節(jié)。為此，定位元件12包括引導結(jié)構(gòu)(未示出)，銷元件11在所述引導結(jié)構(gòu)中受到引導，使得投影屏3在上部終端位置上時圍繞第三旋轉(zhuǎn)軸R3樞轉(zhuǎn)。所述引導結(jié)構(gòu)被設置成使得能夠非常精確地預先確定圍繞旋轉(zhuǎn)軸R3的樞轉(zhuǎn)， 從而非常精美、無級地且非常精確地實現(xiàn)對傾斜度的調(diào)節(jié)。平視顯示器和設備2的這種設計有利地實現(xiàn)了投影屏3從儀表盤中的空腔中的伸出和收回以及投影屏3的樞轉(zhuǎn)，以便能夠在包括設備2的平視顯示器I的空間需求非常小的情況下同時實現(xiàn)對投影屏3的傾斜度的調(diào)節(jié)。還特別有利的是為此只需要一個驅(qū)動單元5。參考標記列表I平視顯示器2設備3投影屏4圖像提供單元5驅(qū)動單元5.1軸6滑塊6.1耦聯(lián)元件6.2引導銷6.3引導銷6.4 連接銷7導軌
8轉(zhuǎn)換元件8.1縫槽9底座元件10杠桿元件11銷元件12定位元件K圓形路徑Rl第一旋轉(zhuǎn)軸R2第二旋轉(zhuǎn)軸

R3第三旋轉(zhuǎn)軸R4第四旋轉(zhuǎn)軸X, y, z笛卡爾坐標方向
權(quán)利要求
1.一種包括投影屏(3 )和用于移動及定位投影屏(3 )的設備(2 )的平視顯示器(I)，其特征在于:為了借助所述設備(2)將投影屏(3)伸出或收回，可以將具有短路徑的線性運動轉(zhuǎn)換成具有長路徑的樞轉(zhuǎn)運動，在投影屏(3)處于工作位置上時可以借助所述設備(2)啟動對投影屏(3)的傾斜度的調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述設備(2)可以借助驅(qū)動單元(5)移動。
3.如權(quán)利要求2所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述驅(qū)動單元(5)實施為步進電機。
4.如權(quán)利要求2或3所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述驅(qū)動單元(5)與滑塊(6)機械耦聯(lián)，使得所述驅(qū)動單元(5)的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)換成滑塊(6)在導軌(7)中的線性運動。
5.如權(quán)利要求4所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在所述滑塊(6)上設有至少兩個引導銷(6.2、6.3)，所述引導銷伸入所述軌道(7)中且實現(xiàn)成所述滑塊(6)在所述導軌(7)內(nèi)的終點擋板。
6.如權(quán)利要求5所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述滑塊(6)借助連接銷(6.4)與轉(zhuǎn)換元件(8)機械耦聯(lián)，所述連接銷(6.4)伸入所述轉(zhuǎn)換元件(8)中的縫槽(8.1)內(nèi)，并且所述轉(zhuǎn)換元件(8)以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式圍繞固定的第一旋轉(zhuǎn)軸(Rl)安裝。
7.如權(quán)利要求6所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換元件(8)和底座元件(9)借助第二旋轉(zhuǎn)軸(R2)以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式彼此耦聯(lián)，所述底座元件(9)固定安裝在投影屏(3)上。
8.如權(quán)利要求7所述的平視顯示器(1)，其特征在于:一個杠桿元件(10)在其末端借助第三旋轉(zhuǎn)軸(R3 )以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式與底座元件(9 )耦聯(lián)。
9.如權(quán)利要求8所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在遠離第三旋轉(zhuǎn)軸(R3)的側(cè)上，所述杠桿元件(10)在其末端以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式安裝在固定的第四旋轉(zhuǎn)軸(R4)上。
10.如權(quán)利要求9所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在第二旋轉(zhuǎn)軸(R2)的末端上設有銷元件(11)，在投影屏(3)的工作位置上，所述銷元件與定位元件(12)形成功能性連接。
11.如權(quán)利要求10所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在所述定位元件(12)上集成形成有引導結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在投影屏(3)的工作位置上，所述滑塊(6)借助驅(qū)動單元(5)實現(xiàn)的運動導致所述投影屏(3)圍繞旋轉(zhuǎn)軸(R3)樞轉(zhuǎn)且最終導致對投影屏(3)的傾斜度的調(diào)節(jié)。
13.一種用于操作包括投影屏(3)和用于移動及定位投影屏(3)的設備(2)的平視顯示器(I)的方法，其特征在于，為了借助所述設備(2)伸出或收回投影屏(3)，具有短路徑的線性運動被轉(zhuǎn)換成具有長路徑的樞轉(zhuǎn)運動，在投影屏(3)處于工作位置上時借助所述設備(2)調(diào)節(jié)投影屏(3)的傾斜度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于:所述投影屏(3)在其非工作位置上完全位于儀表盤內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于:所述投影屏(3)在其工作位置上離開儀表盤，并且被定位成位于圖像提供單元(4)的光路上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括投影屏(3)和用于移動及定位所述投影屏(3)的設備(2)的平視顯示器(1)。根據(jù)本發(fā)明，為了借助設備(2)開啟或關閉投影屏(3)，可以將具有短路徑的線性運動轉(zhuǎn)換成具有長路徑的樞轉(zhuǎn)運動，在投影屏(3)處于工作位置上時可以借助所述設備(2)啟動對投影屏(3)的傾斜度的調(diào)節(jié)。本發(fā)明還涉及一種用于操作包括投影屏(3)和用于移動及定位所述投影屏的設備(2)的平視顯示器(1)的方法。
文檔編號G02B27/01GK103210339SQ201180054081
公開日2013年7月17日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月18日
發(fā)明者C·霍普夫, A·諾埃爾, H·魯姆夫 申請人:約翰遜控股公司