用于發(fā)射意圖形成圖像的光束的裝置和方法、投影系統(tǒng)和使用所述裝置的顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于發(fā)射意圖形成圖像的光束的裝置和方法、使用所述裝置的投影系統(tǒng)和使用所述系統(tǒng)的顯示器。
[0002]本發(fā)明將例如在機動車輛中具有應用，用于通知車輛使用者，特別是其駕駛員。
【背景技術(shù)】
[0003]已知的是為機動車輛配備有所謂的平視顯示系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)布置在機動車輛駕駛員的視野中，且顯示與機動車輛的狀態(tài)、交通或其他相關(guān)的信息。
[0004]為了不干涉駕駛，必要的是被投影的圖像的亮度適應于環(huán)境亮度。特別地，必要的是被投影圖像的光功率在白天行程期間和夜晚行程期間或當通過隧道時顯著不同。
[0005]通過使用發(fā)光二級管的平視顯示器，已經(jīng)提出通過控制二極管的供電電流來改變被投影圖像的亮度。這樣的裝置允許令人滿意的亮度適應性。但是，它們的白天亮度仍然不充足。
[0006]為了補償該缺陷，已知使用激光類型光源的顯示器。但是，在這種情況下通過控制供應所述源的電流的量而提供的亮度適應性不能充分地減少圖像的光功率。作為例子，如果考慮期望在白天駕駛條件下具有10000Cd/m2量級的光功率以及在夜晚駕駛條件下具5Cd/m2量級的光功率，則觀察到必要的是當從一個駕駛條件改變至另一個駕駛條件時減少2000倍的亮度。
[0007]申請人進行在通過控制光源的電流供應來使被投影圖像的亮度適應的研宄，例如使用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)或所使用的電流的幅度的控制，顯示出這些技術(shù)具有局限性。特別必要的是具有最小脈沖持續(xù)時間和最小電流幅度，用于二極管的線性操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是通過提出一種用于發(fā)射意圖形成圖像的光束的裝置來解決上述問題，所述裝置包括一個或多個源，每一個源發(fā)射激光類型的束，所述裝置配置為由一個激光束形成所述光束或通過將所述激光束結(jié)合在一起而形成所述光束?！霸谝黄稹币馑际?，對于裸眼來說，所述激光束在結(jié)合后形成單個光束，即使它們?nèi)詥为毜卮嬖谟谒鍪?。為了簡化目的，術(shù)語“光束”將在下文中繼續(xù)用于指示在將激光束結(jié)合在一起之后所述激光束的組合。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所示裝置包括衰減器件，位于所述一個或多個源的下游，使得可以改變光束的光功率，所述衰減器件包括一個或多個可撤回濾光器，所述濾光器能夠插置在所述一個或多個束之間。術(shù)語“光功率”是指由一個或多個源發(fā)射的光通量的光功率。其可從由接收光通量的光電二極管產(chǎn)生的電流以毫瓦(mW)計、或從由給定區(qū)域上的光通量產(chǎn)生的照明以坎德拉每平方米(Cd/m2)計被同樣好地測量。
[0010]通過借助以控制激光源的電流供應之外的方式操作的特定器件使激光源發(fā)出的光束衰減，對于減少光功率獲得可更大可能性。因而，可以同時得益于高的白天亮度和低的夜晚亮度。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述裝置包括促動器，所述促動器能夠?qū)⑺鰹V光器或所述濾光器中的每一個相對于所述一個或多個束布置。
[0012]所述濾光器將能夠呈現(xiàn)出漸進的濾光能力。根據(jù)第一實施例，所述濾光器是呈現(xiàn)出沿給定方向D增加的濾光能力的板，且所述濾光器沿所述給定方向移動。根據(jù)另一實施例，所述濾光器是盤，其呈現(xiàn)出繞所述盤的中心成角度地增加的濾光能力，且所述濾光器還可繞所述盤的中心旋轉(zhuǎn)移動。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其可以與前一個方面結(jié)合，所述發(fā)射裝置可包括控制所述源的電流供應的器件，所述控制器件配置為提供所述光束的光功率的附加調(diào)整。以該方式，由衰減器件和控制器件提供的光功率的調(diào)整的能力被結(jié)合，以實現(xiàn)期望的衰減倍數(shù)，特別是至少1000，或甚至2000。
[0014]所述控制器件可配置為根據(jù)分配給每一個所述激光束的光功率的比例來提供所述激光束的光功率的線性電流調(diào)節(jié)，以提供光束的顏色的所述選擇。以該方式，可獲得專用于顏色選擇的調(diào)節(jié)方法。
[0015]所述控制器件可還配置為提供通過脈沖寬度調(diào)制進行的所述激光束的光功率的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)所述光束的光功率的附加調(diào)整。以該方式，可獲得專用于光功率的附加調(diào)整的調(diào)節(jié)方法。換換句話說，衰減倍數(shù)可從所述衰減器件和所述激光源的供電電流的脈沖寬度調(diào)制的結(jié)合作用而獲得，所述調(diào)節(jié)可使用所述控制器件實施。
[0016]更精確地，所述控制器件配置為使得所述脈沖寬度調(diào)制調(diào)節(jié)提供例如根據(jù)5至20的衰減倍數(shù)的附加調(diào)整，特別是10的衰減倍數(shù)。關(guān)于衰減器件，這些可使得可以獲得100至300之間的衰減倍數(shù)，特別是大約200的衰減倍數(shù)，特別是通過串聯(lián)地布置所述濾光器。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的可一起或單獨采用的其他特征，可能與前述特征的所有或部分結(jié)合:
[0018]所述衰減器件配置為在所述激光束中的至少一個與所述其他激光束中的至少一個結(jié)合之前改變所述激光束中的所述至少一個的光功率，和/或所述衰減器件配置為改變來自所述激光束的組合的所述光束的光功率，
[0019]所述裝置還包括檢測環(huán)境亮度的器件和處理器件，使得可以依據(jù)由所述檢測器件檢測的環(huán)境亮度來作用于所述衰減器件。
[0020]有利地，所述發(fā)射裝置包括至少三個激光源，三個源中的每一個都能夠發(fā)射電致變色光束。
[0021]如此，本發(fā)明還涉及一種圖像投影系統(tǒng)，包括如上所述用于發(fā)射光束的裝置。
[0022]所述系統(tǒng)包括例如用于從所述光束形成圖像的器件。所述衰減器件可位于所述圖像形成器件的上游和/或下游。
[0023]所述圖像形成器件包括，例如，漫射屏，在所述漫射屏上，形成由從所述發(fā)射裝置的一個或多個光源產(chǎn)生的圖像。
[0024]根據(jù)第一實施方式，所述圖像形成器件還包括激光掃描投影儀，其從由所述發(fā)射裝置產(chǎn)生的光束產(chǎn)生形成在漫射屏上的圖像的光束。
[0025]根據(jù)另一實施例，所述圖像形成器件包括一投影儀，其包括插置在一個或多個光源和漫射屏之間的微鏡陣列，微鏡陣列在漫射屏上形成第一投影圖像，在所述漫射屏上形成有第二投影圖像。
[0026]本發(fā)明還涉及一種平視顯示系統(tǒng)，包括如上所述的投影系統(tǒng)。
[0027]這樣的系統(tǒng)包括，例如，半反射板，能夠布置在車輛風擋和方向盤之間，或風擋本身上。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可還包括插置在漫射屏和半反射板之間的路徑中的反射裝置。這樣的反射裝置使得可以更容易地安裝投影裝置，同時將圖像從反射裝置的給定位置發(fā)送至期望地點。
[0029]本發(fā)明還涉及一種用于發(fā)射意圖形成圖像的光束的方法，在所述方法中，提供一個或多個源，每一個源發(fā)射激光類型的束，所述光束由一個激光束形成或通過將所述激光束結(jié)合在一起而形成，且所述光束的光功率使用位于所述一個或多個源下游的衰減器件被改變。
[0030]還可以使用用于控制所述一個或多個源的電流供應的器件來提供所述光束的光功率的附加調(diào)整，特別是根據(jù)上面已經(jīng)描述的特征。
[0031]有利地，所述方法使用上述反射裝置。
【附圖說明】
[0032]本發(fā)明的其他特征、細節(jié)和優(yōu)勢在閱讀以下給出的作為表示且參考附圖的描述而更加清楚地浮現(xiàn)，在圖中:
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射裝置的概略圖；
[0034]圖2是圖1中所示的裝置的第一類型的濾光器的概略圖；
[0035]圖3是圖1中所示的裝置的第二類型的