用于以兩個(gè)獨(dú)立圖像為觀察者顯示圖像信息的視場(chǎng)顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車(chē)輛用的、用于以兩個(gè)獨(dú)立的圖像為觀察者顯示圖像信息的視場(chǎng)顯示器，涉及一種用于制造相應(yīng)的視場(chǎng)顯示器的方法以及一種用于運(yùn)行相應(yīng)的視場(chǎng)顯示器的方法，并且涉及一種相應(yīng)的用于以兩個(gè)獨(dú)立的圖像為觀察者顯示圖像信息的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了在現(xiàn)代的車(chē)輛中提高舒適性和安全性，一段時(shí)間以來(lái)除了普通的下面也稱為組合儀表的轉(zhuǎn)速表，越來(lái)越多的車(chē)輛配備了視場(chǎng)顯示器。視場(chǎng)顯示器也被稱為抬頭顯示器(HUD)0視場(chǎng)顯示器是這樣一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)成反射結(jié)構(gòu)的透鏡將小液晶屏(通常尺寸為:40mm (水平)x 20mm (垂直))成像為懸浮在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上方的虛擬的圖像。由于與行車(chē)場(chǎng)景(Fahrgeschehen)的角度更小而使得讀數(shù)更快，并且由于觀察者或者駕駛員的眼睛不需要那么努力地進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)而使得讀數(shù)舒適性提高，由此視場(chǎng)顯示器有利地提供提高了的行車(chē)安全性。
[0003]市場(chǎng)上，視場(chǎng)顯示器具有不同的技術(shù)或者特性。所謂的組合式抬頭顯示器(Combiner-HUD)是獨(dú)立于擋風(fēng)玻璃借助單獨(dú)的組合式玻璃(Combiner-Scheibe)來(lái)起作用的視場(chǎng)顯示器。AR-HUD是能夠借助接觸模擬(kontaktanalog)顯示將圖像信息與道路場(chǎng)景融合起來(lái)的視場(chǎng)顯示器。在此，AR也表示“Augmented Reality (增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))”或者“擴(kuò)展的現(xiàn)實(shí)”。此外，基于LED的微型投影儀在消費(fèi)市場(chǎng)上可供使用并且將來(lái)還能夠滿足機(jī)動(dòng)車(chē)要求。
[0004]在WO 1998035260中描述了車(chē)輛用的全息投影顯示。
[0005]在WO 2009054709中描述了反射全息圖，所述反射全息圖能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)立體顯不O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在這種背景下，利用這里提出的方案來(lái)描述按獨(dú)立權(quán)利要求所述的用于以兩個(gè)獨(dú)立的圖像為觀察者顯示圖像信息的方法、此外車(chē)輛用的用于以兩個(gè)獨(dú)立的圖像為觀察者顯示圖像信息的、使用了所述方法的視場(chǎng)顯示器以及最后用于運(yùn)行車(chē)輛用的視場(chǎng)裝置的方法以及用于制造車(chē)輛用的視場(chǎng)裝置的方法。有利的設(shè)計(jì)方案由相應(yīng)的從屬權(quán)利要求及以下說(shuō)明給出。
[0007]對(duì)于視場(chǎng)顯示器來(lái)說(shuō)，車(chē)輛的儀表板的區(qū)域中僅有十分有限的結(jié)構(gòu)空間可供使用。同時(shí)，視場(chǎng)或者所謂的眼動(dòng)范圍(Eyebox)對(duì)于視場(chǎng)顯示器來(lái)說(shuō)十分有限。能夠通過(guò)添加第二投影或者投影面來(lái)擴(kuò)展視場(chǎng)。在此能夠?qū)煞N不同的、用于視場(chǎng)顯示器的原理組合起來(lái)。由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，還能夠擴(kuò)展或者擴(kuò)大能夠在視場(chǎng)顯示器中顯示出來(lái)的功能的多樣性。
[0008]在此提出一種車(chē)輛用的、用于以兩個(gè)獨(dú)立的圖像為觀察者顯示圖像信息的視場(chǎng)顯示器，其中所述視場(chǎng)顯示器具有以下特征: 用于提供所述兩個(gè)獨(dú)立的圖像中在第一光軸中的第一圖像以及所述兩個(gè)獨(dú)立的圖像中在與所述第一光軸至少部分不同的第二光軸中的第二圖像的裝置；以及
用于使所述第一圖像的投影和/或所述第二圖像的投影偏轉(zhuǎn)的裝置，其中所述偏轉(zhuǎn)用的裝置構(gòu)造為至少一個(gè)部分透明的投影面，所述投影面布置在所述第一圖像的第一光軸和/或所述第二圖像的第二光軸中，其中所述偏轉(zhuǎn)用的裝置構(gòu)造用于，使所述第一圖像的投影沿著所述第一光軸朝所述觀察者的方向偏轉(zhuǎn)，并且其中所述偏轉(zhuǎn)用裝置構(gòu)造用于，使所述第二圖像的投影沿著所述第二光軸朝所述觀察者的方向偏轉(zhuǎn)。
[0009]車(chē)輛能夠具有視場(chǎng)顯示器。所述車(chē)輛能夠是機(jī)動(dòng)車(chē)、尤其轎車(chē)或者商用車(chē)。所述視場(chǎng)顯示器能夠包括抬頭顯示器或者組合式抬頭顯示器的功能。由此，用所述視場(chǎng)顯示器能夠?qū)⑿畔u現(xiàn)到車(chē)輛乘員的視場(chǎng)中。例如能夠?qū)Ⅰ{駛員輔助系統(tǒng)的信息漸現(xiàn)到駕駛員或者觀察者的視線中。此外，所述視場(chǎng)顯示器能夠具有組合儀表的功能，用所述組合儀表例如能夠向駕駛員顯示其它信息。所提出的視場(chǎng)顯示器構(gòu)造用于顯示第一圖像和第二圖像。所述第一圖像和所述第二圖像能夠彼此獨(dú)立，也就是說(shuō)所述第一圖像和所述第二圖像能夠具有不同的圖像信息。在此，所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠如此構(gòu)成，使得所述兩個(gè)獨(dú)立的圖像中的至少一個(gè)圖像對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)作為虛擬的圖像呈現(xiàn)出來(lái)。由此所述第一圖像和/或所述第二圖像能夠得以產(chǎn)生并且對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)作用成好像通過(guò)所述圖像傳輸?shù)臄?shù)據(jù)浮現(xiàn)在眼前一樣。所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠包括投影面、例如透明的表面或者說(shuō)半透明的表面或者窗口表面，其中所述視場(chǎng)顯示器能夠構(gòu)造用于用光線來(lái)照亮所述投影面，從而將所述光線的至少一部分鏡面反射到穿過(guò)所述透明的表面進(jìn)行觀察的觀察者的眼睛中。在此，所述光線能夠傳輸包含在所述第一圖像和/或所述第二圖像中的信息。
[0010]所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠包括一種組合器。所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠包括車(chē)輛的擋風(fēng)玻璃的部分區(qū)域作為投影面。在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中，所述組合器也作為合成器為人熟知。所述擋風(fēng)玻璃的部分區(qū)域能夠?qū)ｉT(mén)地裝備而成或者具有專(zhuān)門(mén)的特性，從而為了用作所述偏轉(zhuǎn)用的裝置的一部分而得到優(yōu)化。
[0011 ] 此外，所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠包括全息光學(xué)元件。因此，所述偏轉(zhuǎn)用的裝置尤其能夠包括全息散光玻璃。全息光學(xué)元件也經(jīng)常用其縮寫(xiě)HOE來(lái)表示?！叭⒐鈱W(xué)元件”或者“全息光學(xué)結(jié)構(gòu)元件”能夠是指一種元件，該元件的全息特性能夠用于所述視場(chǎng)顯示器的透鏡。因此，全息光學(xué)結(jié)構(gòu)元件能夠取代傳統(tǒng)的透鏡、鏡具的特性，并且作為補(bǔ)充方案或者替代方案取代棱鏡的特性。全息光學(xué)元件能夠具有專(zhuān)門(mén)的特性例如光的顏色及入射角的選擇性；例如全息光學(xué)元件對(duì)于特定的入射角來(lái)說(shuō)能夠使光線偏轉(zhuǎn)或者散射，而對(duì)于其它的入射角來(lái)說(shuō)則能夠完全是透明的。全息光學(xué)元件能夠有利地如此構(gòu)造為平面鏡、凹面鏡或者構(gòu)造為散光玻璃，從而如此反射所述光線，使得入射角不同于出射角。因此，能夠?qū)⒐馐姆瓷渑c偏轉(zhuǎn)或者散射(通過(guò)衍射)組合起來(lái)。
[0012]此外，所述提供用的裝置能夠具有用于提供所述第一圖像的第一成像器和用于提供所述第二圖像的第二成像器。作為替代方案，所述提供用的裝置能夠包括用于提供所述第一圖像及所述第二圖像的第一成像器并且包括鏡具。還有利的是，所述提供用的裝置具有用于提供所述第一圖像的第一成像器、用于提供所述第二圖像的第二成像器以及鏡具。還有利的是，所述提供用的裝置包括透鏡模塊?！巴哥R模塊”能夠理解為成像單元例如TFT顯示器、IXD顯示器、顯像管或者投影儀。
[0013]所述提供用的裝置能夠具有成像器，該成像器構(gòu)造用于提供所述第一圖像和所述第二圖像。在此，所述成像器能夠構(gòu)造用于在時(shí)間上交替地提供所述第一圖像和所述第二圖像，并且作為補(bǔ)充方案或者替代方案在所述成像器的成像面的兩個(gè)彼此不同的部分區(qū)域中提供所述第一圖像和所述第二圖像。如果在時(shí)間上交替地提供所述兩個(gè)圖像，那么所述成像器能夠與鏡具相組合，所述鏡具構(gòu)造成交替呈現(xiàn)半透明和鏡面反射，并且能夠與所述成像器同步地被操控。如果所述成像器在相鄰的部分區(qū)域中顯示所述兩個(gè)圖像，那么鏡具能夠如此布置在光路中，使得所述兩幅圖像之一通過(guò)所述鏡具偏轉(zhuǎn)，并且配屬于所述圖像的光軸經(jīng)過(guò)不同的光路。
[0014]所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠包括全息光學(xué)元件。所述全息光學(xué)元件能夠具有用于以第一入射角來(lái)反射所述第一圖像的凹面鏡功能以及用于以與所述第一入射角不同的第二入射角來(lái)反射所述第二圖像的散光玻璃功能。所述入射角能夠表示所述第一光軸和/或所述第二光軸與所述全息光學(xué)元件的表面之間的角度?！叭肷浣恰蹦軌蚴侵冈佻F(xiàn)角。因此，能夠以第一入射角將第一圖像投影到所述全息光學(xué)元件上，并且以與所述第一入射角不同的第二入射角將第二圖像投影到所述全息光學(xué)元件上，并且使所述兩個(gè)圖像偏轉(zhuǎn)到觀察者的相同的視場(chǎng)中。因此，根據(jù)所述光軸相對(duì)于所述全息光學(xué)元件的表面的角度，所述全息光學(xué)元件能夠具有不同的光學(xué)特性。
[0015]此外，所述用于使投影偏轉(zhuǎn)的裝置能夠構(gòu)造用于顯示所述第一圖像并且作為補(bǔ)充方案或者替代方案作為接觸模擬顯示為觀察者示出所述第二圖像?！敖佑|模擬顯示”能夠是指，對(duì)駕駛員或者觀察者來(lái)說(shuō)如此使接觸模擬信息或者是接觸模擬顯示元件漸現(xiàn)到其當(dāng)前的視線中，使得其感覺(jué)所述接觸模擬信息或者接觸模擬顯示元件是環(huán)境的固定的組成部分。
[0016]所述提供用的裝置能夠構(gòu)造用于以第一波長(zhǎng)范圍提供所述第一圖像并且以第二波長(zhǎng)范圍提供所述第二圖像。在此，所述第一波長(zhǎng)范圍和所述第二波長(zhǎng)范圍能夠彼此不同。例如所述第一波長(zhǎng)范圍和所述第二波長(zhǎng)范圍能夠處于光線的可見(jiàn)的光譜內(nèi)。能夠有利地與按入射的光線的波長(zhǎng)而具有不同的特性的全息光學(xué)元件一起來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的觀點(diǎn)。
[0017]在一種實(shí)施方式中，所述提供用的裝置能夠構(gòu)造用于產(chǎn)生至少一個(gè)自動(dòng)立體顯示的圖像，并且作為補(bǔ)充方案或者替代方案所述偏轉(zhuǎn)用的裝置能夠設(shè)計(jì)成自動(dòng)立體顯示。
[0018]在此提出一種車(chē)輛用的、用于以兩個(gè)獨(dú)立的圖像來(lái)顯示圖像信息的方法，其中所述方法包括以下步驟:
提供所述兩個(gè)獨(dú)立的圖像中在第一光軸中的第一圖像以及所述兩個(gè)獨(dú)立的圖像中在與所述第一光軸至少部分