專利名稱：平視顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種平視顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
例如，JP2010-26483A (US2010/0014054A1)教導(dǎo)了一種顯示設(shè)備，其使用激光(相干光)將圖像投射至屏幕部件上。在該顯示設(shè)備中，生成分別具有彼此垂直的正交偏振方向的兩個(gè)激光，并且將這些激光投射至屏幕部件上以產(chǎn)生圖像。由于這兩個(gè)激光的偏振方向彼此垂直，因此可以限制斑點(diǎn)噪聲的生成，否則，該斑點(diǎn)噪聲由于在激光撞擊到屏幕部件上時(shí)被屏幕部件漫射的漫射光之間的干擾而生成。該技術(shù)基于以下內(nèi)容分別具有不同偏振方向的光實(shí)質(zhì)上并不彼此干擾。當(dāng)將分·別具有不同偏振方向的光投射至屏幕部件上時(shí)，減小斑點(diǎn)噪聲。這里，應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)在具有正交偏振方向的兩個(gè)激光撞擊到屏幕部件上時(shí)在屏幕部件上漫射的兩個(gè)漫射光均被屏幕部件反射到觀看者的眼睛時(shí)，觀看者意識(shí)到斑點(diǎn)噪聲減小。如上所討論，觀看者可以意識(shí)到斑點(diǎn)噪聲減小，因?yàn)樵诰哂胁煌穹较虻墓庾矒舻狡聊徊考蠒r(shí)被屏幕部件漫射的兩個(gè)漫射光均被反射到觀看者的眼睛。當(dāng)漫射光的強(qiáng)度之差大時(shí)，減小斑點(diǎn)噪聲的效果可能退化。當(dāng)將JP2010-26483A (US2010/0014054A1)的技術(shù)應(yīng)用于將在屏幕部件上形成的顯示圖像投射至顯示部件(例如，交通工具的擋風(fēng)玻璃)上的平視顯示設(shè)備以實(shí)現(xiàn)由觀看者(駕駛員)對(duì)顯示圖像的虛像的視覺識(shí)別時(shí)，減小在屏幕部件上生成的斑點(diǎn)噪聲的以上效果可能退化。減小斑點(diǎn)噪聲的效果的退化趨向于發(fā)生在兩個(gè)正交偏振光之一的偏振方向與擋風(fēng)玻璃上的入射平面平行時(shí)。一般地，當(dāng)一個(gè)光分量(即，電場(chǎng)分量)的偏振方向與入射平面平行時(shí)，這種光分量被稱作P偏振光分量。此外，與入射平面垂直的另一光分量被稱作S偏振光分量。P偏振光分量的反射率低于s偏振光分量的反射率。因此，在P偏振光分量的偏振方向上偏振的漫射光基本上未到達(dá)觀看者的眼睛。因此，即使當(dāng)分別具有彼此垂直的正交偏振方向的激光入射到屏幕部件上從而減小斑點(diǎn)噪聲時(shí)，被屏幕部件漫射和反射且到達(dá)觀看者的眼睛的偏振光中的一個(gè)的強(qiáng)度也可能與偏振光中的另一個(gè)的強(qiáng)度相比被大大減小。從而，減小斑點(diǎn)噪聲的效果可能退化。特別地，當(dāng)偏振激光在擋風(fēng)玻璃上的入射角等于或接近于布魯斯特角時(shí)，具有等于P偏振光分量的偏振方向(即，其與偏振激光的入射平面平行)的偏振方向的偏振激光的強(qiáng)度可能變得非常小，從而，減小斑點(diǎn)噪聲的效果可能極大地退化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述劣勢(shì)，作出了本公開。因此，本公開的目的在于提供一種平視顯示設(shè)備，其可以有效地限制斑點(diǎn)噪聲。根據(jù)本公開，提供了一種平視顯示設(shè)備，其適于將顯示圖像投射至在交通工具中安裝的顯示部件的投影表面上，以使位于交通工具的乘客室中的觀看者能夠觀看顯示圖像的虛像。所述平視顯示設(shè)備包括至少一個(gè)光源器件、偏振器件和屏幕部件。所述至少一個(gè)光源器件適于輸出相干光以形成顯示圖像。所述偏振器件置于相干光的光路徑中，所述相干光是從所述至少一個(gè)光源器件輸出的。當(dāng)所述偏振器件從所述至少一個(gè)光源器件接收到所述相干光時(shí)，所述偏振器件輸出光，所述光包括第一偏振光分量和第二偏振光分量。在所述屏幕部件處漫射從所述偏振器件輸出的光時(shí)，所述屏幕部件反射或透射所述光，以便在所述屏幕部件接收到從所述偏振器件輸出的光時(shí)，在所述投影表面上形成顯示圖像。所述偏振器件布置在所述光路徑中，使得當(dāng)從所述偏振器件輸出且被所述屏幕部件反射或透射通過所述屏幕部件的光入射到所述投影表面上時(shí)，所述第一偏振光分量的偏振方向和所述第二偏振光分量的偏振方向彼此不同并且不與入射平面平行，所述入射平面是在光在所述投影表面上的入射點(diǎn)處被形成的。


此處描述的圖僅用于說明的目的且并不意圖以任何方式限制本公開的范圍。圖I是示出了其中安裝有根據(jù)本公開第一實(shí)施例的平視顯示設(shè)備的交通工具的·示意 圖2是描述了根據(jù)第一實(shí)施例的交通工具中的平視顯示設(shè)備的布置的 圖3是示出了第一實(shí)施例的激光掃描儀的結(jié)構(gòu)的 圖4是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的平視顯示設(shè)備的激光投影器件的結(jié)構(gòu)的 圖5是示出了在比較例中在擋風(fēng)玻璃的投影表面處漫射光的入射與漫射光的反射之間的關(guān)系的 圖6是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的入射到投影表面上的漫射光的偏振光分量的偏振方向的 圖7是示出了 s偏振光分量和P偏振光分量中的每一個(gè)在投影表面處的入射角和反射率之間的關(guān)系的 圖8A是示出了根據(jù)本公開第二實(shí)施例的平視顯示設(shè)備的激光投影器件的結(jié)構(gòu)的以及
圖8B是沿圖8A中的線VIIIB-VIIIB獲取的被放大的截面圖，示出了第二實(shí)施例的激光投影器件的液晶單元器件的截面。
具體實(shí)施例方式將參照附圖來描述本公開的各個(gè)實(shí)施例。在以下描述中，貫穿這些實(shí)施例，利用相同參考標(biāo)記來指示類似的部件，并且為了簡(jiǎn)明，將不再重復(fù)描述所述類似的部件。(第一實(shí)施例)
圖I是示出了其中安裝有根據(jù)本公開第一實(shí)施例的平視顯示設(shè)備的交通工具的示意圖。圖2是描述了根據(jù)第一實(shí)施例的交通工具中的平視顯示設(shè)備的布置的圖。圖3是描述了第一實(shí)施例的激光掃描儀的結(jié)構(gòu)和操作的圖。第一實(shí)施例的平視顯示設(shè)備100被容納在交通工具I的儀表板中。在平視顯示設(shè)備100中，將顯示圖像71投射至顯示部件(例如，交通工具I的擋風(fēng)玻璃90)上，使得觀看者(駕駛員)可以從預(yù)先設(shè)置的眼箱60在視覺上識(shí)別顯示圖像71的虛像70。在擋風(fēng)玻璃90的交通工具內(nèi)側(cè)表面中形成投影表面(也被稱作投影的表面)91 (顯示圖像71從平視顯示設(shè)備100被投射至該投影表面91上)，并將該投影表面91形成為凹面，該凹面是凹形的，即，沿遠(yuǎn)離觀看者(并由此遠(yuǎn)離觀看者的眼箱60)的方向彎曲且凹進(jìn)。被投射至投影表面91上的顯示圖像71的光(光線束)被投影表面91向眼箱60反射，并到達(dá)觀看者的視點(diǎn)61。察覺到顯示圖像71的光的觀看者可以在視覺上識(shí)別(即，可以觀看)顯示圖像71的虛像70，虛像70是在擋風(fēng)玻璃90的正面(即，擋風(fēng)玻璃90的與觀看者相對(duì)的那面)上形成的。顯示圖像71包括圖像段，其指示例如具有平視顯示設(shè)備100的交通工具I的行進(jìn)速度；交通工具I的行進(jìn)方向標(biāo)志的圖像，其由導(dǎo)航系統(tǒng)指定；以及交通工具I的(多個(gè))警告標(biāo)志。僅當(dāng)觀看者的視點(diǎn)61位于眼箱61中時(shí)，觀看者才可以在視覺上識(shí)別虛像70。當(dāng)視點(diǎn)61從眼箱60移開時(shí)，觀看者難以在視覺上識(shí)別虛像70。眼箱60是這樣的區(qū)域，在該區(qū)域中，當(dāng)觀看者坐在駕駛員座位上并在駕駛員座位上擺出合適的駕駛姿勢(shì)時(shí)，視點(diǎn)61有可能置于該區(qū)域中。眼箱60被配置為拉長(zhǎng)的矩形形 式，該矩形是沿水平方向而不是沿垂直方向被拉長(zhǎng)的。眼箱60被設(shè)置為沿水平方向拉長(zhǎng)的原因在于坐在駕駛員座位上的觀看者的頭部易于沿交通工具I的水平方向而不是交通工具I的垂直方向移動(dòng)。現(xiàn)在，將參照?qǐng)D2和3來描述平視顯示設(shè)備100的結(jié)構(gòu)。平視顯示設(shè)備100包括容納在外殼110 (圖I)中的激光掃描儀10、屏幕30和凹面鏡40。在以下描述中，觀看者所觀看的虛像70的水平方向(也被稱作橫向或第一方向)的軸將被稱作X軸。此外，虛像70的與水平方向垂直的垂直方向(也被稱作上至下方向或第二方向)的軸將被稱作y軸。此夕卜，在以下描述中，為了方便，被形成在每個(gè)對(duì)應(yīng)部件上或被投射到每個(gè)對(duì)應(yīng)部件上的顯示圖像71的X軸的方向?qū)⒈环Q作水平方向(也被稱作橫向或第一方向)，并且被形成在每個(gè)對(duì)應(yīng)部件上或被投射到每個(gè)對(duì)應(yīng)部件上的顯示圖像71的y軸的方向?qū)⒈环Q作垂直方向(也被稱作上至下方向或第二方向)。激光掃描儀10包括光源13、光學(xué)器件20、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件26和控制器11。光源13包括三個(gè)激光投影器件14-16。激光投影器件14_16中的每一個(gè)投射對(duì)應(yīng)的激光(也被稱作激光束)，該對(duì)應(yīng)的激光的頻率與激光投影器件14-16中的其他兩個(gè)的頻率不同，即，該對(duì)應(yīng)的激光的色相與激光投影器件14-16中的其他兩個(gè)的色相不同。具體地，激光投影器件14投射紅色的激光。激光投影器件15投射藍(lán)色的激光。激光投影器件16投射綠色的激光。當(dāng)將不同色相的激光加法地混合時(shí)，可以再現(xiàn)各個(gè)顏色。每個(gè)激光投影器件14-16連接至控制器11。每個(gè)激光投影器件14-16基于從控制器11輸出的控制信號(hào)來投射對(duì)應(yīng)色相的激光。光學(xué)器件20包括三個(gè)準(zhǔn)直透鏡21、三個(gè)二向色濾光片22-24和聚光透鏡25。每個(gè)準(zhǔn)直透鏡21沿從激光投影器件14-16被投射的激光的投射方向被置于對(duì)應(yīng)激光投影器件14-16的下游側(cè)。準(zhǔn)直透鏡21通過使激光彎曲來生成平行光線。每個(gè)二向色濾光片22-24沿從對(duì)應(yīng)激光投影器件14-16被投射的激光的投射方向被置于對(duì)應(yīng)準(zhǔn)直透鏡21的下游側(cè)。置于激光投影器件14的下游側(cè)的二向色濾光片22使紅色頻率的光通過，并反射除紅色頻率外的其他頻率的其他光。置于激光投影器件15的下游側(cè)的二向色濾光片23反射藍(lán)色頻率的光并使除藍(lán)色頻率外的其他頻率的其他光通過。置于激光投影器件16的下游側(cè)的二向色濾光片24反射綠色頻率的光并使除綠色頻率外的其他頻率的其他光通過。被二向色濾光片24反射的綠激光和被二向色濾光片23反射的藍(lán)激光被二向色濾光片22反射并進(jìn)入聚光透鏡25，并且，穿過二向色濾光片22的紅激光還被引導(dǎo)至聚光透鏡25并進(jìn)入聚光透鏡25。聚光透鏡25是平凸透鏡，其具有被形成為平面表面的光輸入表面和被形成為凸面的光輸出表面。聚光透鏡25通過使進(jìn)入聚光透鏡25的光輸入表面的激光彎曲來使光會(huì)聚。從而，已通過聚光透鏡25的激光在通過MEMS器件26之后被聚焦在稍后將描述的屏幕30的成像表面31上。MEMS器件26連接至控制器11，并包括水平掃描儀27和垂直掃描儀28。通過例如招的氣相沉積，在水平掃描儀27的與光學(xué)器件20相對(duì)的表面上形成金屬膜，以對(duì)光進(jìn)行反射。水平掃描儀27由沿垂直方向延伸的可旋轉(zhuǎn)軸27a可旋轉(zhuǎn)地支撐，使得水平掃描儀27可 繞可旋轉(zhuǎn)軸27a的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。可旋轉(zhuǎn)軸27a由激光掃描儀10的外殼可旋轉(zhuǎn)地支撐。將驅(qū)動(dòng)器件提供給MEMS器件26，以旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)軸27a。驅(qū)動(dòng)器件驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)軸27a，以使其繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并由此基于從控制器11輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來旋轉(zhuǎn)水平掃描儀27。通過例如鋁的氣相沉積，在垂直掃描儀28的與水平掃描儀27相對(duì)的表面上形成金屬膜，以對(duì)光進(jìn)行反射。垂直掃描儀28由沿水平方向延伸的可旋轉(zhuǎn)軸28a可旋轉(zhuǎn)地支撐，使得垂直掃描儀28可繞可旋轉(zhuǎn)軸27a的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)軸28a由激光掃描儀10的外殼可旋轉(zhuǎn)地支撐。將驅(qū)動(dòng)器件提供給MEMS器件26，以旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)軸28a。驅(qū)動(dòng)器件驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)軸28a，以使其繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并由此基于從控制器11輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來旋轉(zhuǎn)垂直掃描儀28。在MEMS器件26的上述結(jié)構(gòu)的情況下，基于從控制器11輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)水平掃描儀27和垂直掃描儀28。從而，繞著可旋轉(zhuǎn)軸27a的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)水平掃描儀27，并繞著可旋轉(zhuǎn)軸28a的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)垂直掃描儀28?？刂破?1是包括處理器的控制器件?？刂破?1將控制信號(hào)輸出至每個(gè)激光投影器件14-16，以使激光如脈沖光那樣閃爍。此外，激光控制器11將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至MEMS器件26，以控制被水平掃描儀27和垂直掃描儀28反射的所反射的激光的方向，使得被水平掃描儀27和垂直掃描儀28反射的所反射的激光形成圖3所示的掃描線SL?？刂破?1控制激光掃描儀10，使得激光掃描儀10投射光，該光在屏幕30的成像表面31上形成顯示圖像71。具體地，通過掃描所投射的閃爍激光，在屏幕30的成像表面31上形成顯示圖像71，顯示圖像71的每個(gè)像素是通過對(duì)應(yīng)閃爍激光形成的。通過激光掃描儀10的掃描而形成的顯示圖像71是這樣的圖像，該圖像具有例如60幀每秒，在水平方向(X軸)上具有480個(gè)像素，以及在垂直方向(y軸)上具有240個(gè)像素。屏幕30是反射屏幕(反射類型的屏幕)，該反射屏幕是通過將例如鋁氣相沉積在由例如玻璃制成的基板的表面上來形成的。屏幕30以預(yù)定角度漫射和反射所接收的光。屏幕30被沿著交通工具I的垂直方向置于激光掃描儀10的上側(cè)上(參見圖2)。屏幕30具有成像表面31。成像表面31由氣相沉積在屏幕30上的例如鋁的金屬膜形成。當(dāng)沿由y軸和z軸限定的y-z平面(參見圖3和4)從激光掃描儀10投射激光時(shí)，在成像表面31上形成顯示圖像71。成像表面31具有微凸體以漫射激光。成像表面31漫射和反射激光，該激光形成顯示圖像71并朝向凹面鏡40撞擊到成像表面31上。
這里，應(yīng)當(dāng)注意，盡管在該實(shí)例中將屏幕30形成為反射屏幕，但是可替換地，可以將屏幕30形成為透射屏幕，其由透光材料制成，并且，將具有微凸體的成像表面31形成為使光透射通過其的透射表面。在這種情況下，激光掃描儀10從屏幕30的與凹面鏡40相對(duì)的相反面投射形成顯示圖像71的激光，并且屏幕30向著擋風(fēng)玻璃90的投影表面91漫射所投射的激光并使所投射的激光透射通過屏幕30，通過凹面鏡40，以在投影表面91上形成顯示圖像71。凹面鏡40是通過將例如鋁氣相沉積在由例如玻璃制成的基板的表面上來形成的。凹面鏡40具有反射表面41，反射表面41將從屏幕30的成像表面31反射的所反射的激光反射到擋風(fēng)玻璃90的投影表面91上。反射表面41的中心部分是凹形的，即，沿遠(yuǎn)離成像表面31和投影表面91的方向彎曲并凹進(jìn)。反射表面41將顯示圖像71投影在投影表面91上，使得反射表面41放大并反射被成像表面31反射的顯示圖像71。接下來，將描述第一實(shí)施例的平視顯示設(shè)備100的特性特征。首先，將描述相應(yīng)激光投影器件14至16的結(jié)構(gòu)。圖4是示出了激光投影器件14的結(jié)構(gòu)的圖。盡管圖4僅示 出了激光投影器件14，但是其他兩個(gè)激光投影器件15、16中的每一個(gè)的結(jié)構(gòu)與激光投影器件14的結(jié)構(gòu)相同，并由此為了簡(jiǎn)明這里將不再描述。如圖4所示，激光投影器件14具有第一激光源14a、第二激光源14b和偏振分束器17。第一激光源14a和第二激光源14b中的每一個(gè)連接至控制器11，并響應(yīng)于從控制器11接收的控制信號(hào)來投射激光。從第一激光源14a投射的激光是具有多個(gè)預(yù)定偏振方向的光，并被輸入至偏振分束器17中。類似地，從第二激光源14b投射的激光是具有多個(gè)預(yù)定偏振方向的光，并被輸入至偏振分束器17中。第一激光源14a和第二激光源14b被布置為使得第一激光源14a的激光和第二激光源14b的激光通常在偏振分束器17處彼此垂直。偏振分束器17被置于從第一激光源14a輸出的激光的光路徑上,還被置于從第二激光源14a輸出的激光的光路徑上。將第一激光源14a的激光和第二激光源14b的激光輸入至偏振分束器17中，并在將第一和第二激光源14a、14b的激光的p偏振光分量和s偏振光分量進(jìn)行混合之后，從偏振分束器17輸出第一激光源14a的激光和第二激光源14b的激光，這將在下面詳細(xì)討論。從而，偏振分束器17投射激光，該激光沿預(yù)定方向朝向準(zhǔn)直透鏡21具有兩個(gè)偏振光分量(P偏振光分量和s偏振光分量),并且這兩個(gè)偏振光分量的偏振方向彼此垂直(正交)。從激光投影器件14的偏振分束器17投射的激光在通過準(zhǔn)直透鏡21、二向色濾光片22、聚光透鏡25和MEMS器件26之后被輸入至屏幕30上。現(xiàn)在，將詳細(xì)描述偏振分束器17。偏振分束器17由例如玻璃制成，并被配置為立方體形式。偏振分束器17在偏振分束器17的中心部分中具有濾光片18。濾光片18在圖4的平面中在偏振分束器17中對(duì)角線地延伸。濾光片18由介電多層膜制成，并將所輸入的激光分割為P偏振光分量和S偏振光分量,如以下詳細(xì)描述的。濾光片18具有第一表面18a和第二表面18b,第一表面18a和第二表面18b沿與第一表面18a的平面和第二表面18b的平面垂直的方向彼此相對(duì)。在濾光片18處，當(dāng)激光從第一激光源14a被投射并進(jìn)入(S卩，入射到)濾光片18的第一表面18a時(shí),第一表面18a反射s偏振光分量,s偏振光分量具有與激光在第一表面18a上的入射點(diǎn)處的入射平面(在該特定實(shí)例中為圖4的平面)垂直的偏振方向，并且第一表面18a使P偏振光分量通過至第二表面18b,以使p偏振光分量透射通過濾光片18, p偏振光分量具有與所述入射平面平行的偏振方向。在本實(shí)施例中，第一激光源14a是例如半導(dǎo)體激光器(激光二極管)，從第一激光源14a輸出的大部分(S卩，多于50% (或者幾乎所有))激光沿與被第一表面18a反射的s偏振光分量的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振，以及從第一激光源14a輸出的其余激光沿與從第一表面18a穿過濾光片18至第二表面18b的p偏振光分量的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振。此外，在濾光片18處，當(dāng)激光從第二激光源14b被投射并進(jìn)入濾光片18的第二表面18b時(shí),第二表面18b反射s偏振光分量，s偏振光分量具有與激光在第二表面18b上的入射點(diǎn)處的入射平面(在該特定實(shí)例中為圖4的平面)垂直的偏振方向，并且第二表面18b使P偏振光分量通過至第一表面18a，以使P偏振光分量透射通過濾光片18，P偏振光分量具有與所述入射平面平行的偏振方向。在本實(shí)施例中，第二激光源14b是例如半導(dǎo)體激光器(激光二極管)，從第二激光源14b輸出的大部分(即，多于50% (或者幾乎所有))激光沿與
從第二表面18b通過濾光片18透射至第一表面18a的p偏振光分量的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振，以及從第二激光源14b輸出的其余激光沿與被第二表面18b反射的s偏振光分量的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振。在本實(shí)施例中，相同類型的半導(dǎo)體激光器(激光二極管)用作第一和第二激光源14a、14b。第一激光源14a相對(duì)于偏振分束器17的取向從第二激光源14b相對(duì)于偏振分束器17的取向改變，以實(shí)現(xiàn)第一和第二激光源14a、14b的上述偏振方向。在偏振分束器17的出射面(出口)18c處將s偏振光分量和P偏振光分量進(jìn)行組合，并在公共方向上沿公共光軸從出射面18c投射s偏振光分量和P偏振光分量。從而,從出射面18c投射(即，輸出)的光具有兩個(gè)偏振光分量，這兩個(gè)偏振光分量的偏振方向彼此垂直(正交)。然后，從出射面18c投射的該光進(jìn)入屏幕30。s偏振光分量的光強(qiáng)度(也被稱作亮度或輸出功率)和P偏振光分量的光強(qiáng)度通常彼此相等。S偏振光分量的偏振方向和P偏振光分量的偏振方向彼此垂直，使得S偏振光分量和P偏振光分量基本上不彼此干擾。由于S偏振光分量和P偏振光分量的各項(xiàng)是鑒于濾光片18的第一表面18a或第二表面18b上的入射平面而被定義的，因此在以下討論中將從偏振分束器17的出射面18c輸出的光的s偏振光分量和P偏振光分量討論為光的兩個(gè)偏振光分量(或者第一和第二偏振光分量)，除非另有說明。從偏振分束器17投射且具有偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量的光進(jìn)入屏幕30并被漫射。被屏幕30的成像表面31漫射和反射的光(漫射光)進(jìn)入凹面鏡40的反射表面41,同時(shí)維持其兩個(gè)偏振光分量的偏振方向。被反射表面41反射的漫射光進(jìn)入(即，入射至IJ)擋風(fēng)玻璃90的投影表面91，同時(shí)維持其兩個(gè)偏振光分量的偏振方向。此后，漫射光的進(jìn)入投影表面91的一部分被投影表面91反射并到達(dá)觀看者的視點(diǎn)61。當(dāng)具有偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量的光在屏幕30的成像表面31處被漫射時(shí)，斑點(diǎn)噪聲被在成像表面31處漫射的漫射光減小，因?yàn)槠穹较虮舜舜怪钡膬蓚€(gè)偏振光分量基本上不彼此干擾。這里，應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)漫射光到達(dá)觀看者的眼睛(視點(diǎn)61)時(shí)，顯現(xiàn)出這種減小斑點(diǎn)噪聲的效果，并且當(dāng)漫射光未到達(dá)視點(diǎn)61時(shí)，未顯現(xiàn)出這種減小斑點(diǎn)噪聲的效果。此外，當(dāng)?shù)竭_(dá)視點(diǎn)61的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的光強(qiáng)度之差增大時(shí)，減小斑點(diǎn)噪聲的效果退化。在本實(shí)施例中，存在限制被屏幕30漫射且反射的漫射光到達(dá)視點(diǎn)61的因素。具體地，擋風(fēng)玻璃90的投影表面91是可能限制漫射光到達(dá)觀看者的視點(diǎn)61的因素?，F(xiàn)在將詳細(xì)描述這一點(diǎn)。首先，將詳細(xì)描述漫射光在擋風(fēng)玻璃90的投影表面91處的入射(進(jìn)入)和反射(退出)。圖5是示出了在比較例中在擋風(fēng)玻璃90的投影表面91處漫射光的入射和反射的圖。圖6是示出了被屏幕30和凹面鏡40反射且入射到投影表面91上的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向的圖。圖6還示出了在投影表面91上反射s偏振光分量時(shí)圖5所示的s偏振光分量的偏振方向。圖7是不出了 s偏振光分量和P偏振光分量中的每一個(gè)在投影表面91處的入射角和反射率之間的關(guān)系的圖。現(xiàn)在，參照?qǐng)D5，將討論這樣的比較例在該比較例中，被凹面鏡40反射的漫射光以預(yù)定入射角入射到投影表面91的點(diǎn)A上，此后被投影表面91向視點(diǎn)61反射。在該比較例中，出于描述的目的，假定漫射光具有相對(duì)于在光在投影表面91上的入射點(diǎn)A處形成的入射平面92而定義的s偏振光分量和P偏振光分量。入射到投影表面91上的漫射光和被投影表面91反射的漫射光沿由圖5中的點(diǎn)劃線指示的入射平面92被傳播。入射平面92 是包括下述的平面漫射光在投影表面91上的入射點(diǎn)(點(diǎn)A)、該漫射光的光軸、以及入射點(diǎn)A上投影表面91的法線。圖5所示的P偏振光分量是偏振方向與入射平面92 (在該特定實(shí)例中為圖5的平面)平行的偏振光分量。此外，圖5所示的s偏振光分量是偏振方向與入射平面92垂直的偏振光分量。當(dāng)漫射光入射到投影表面91的點(diǎn)A上時(shí)，根據(jù)圖7的曲線圖來確定在點(diǎn)A處被投影表面91反射的光分量的強(qiáng)度，圖7的曲線圖指示了入射角與反射率之間的關(guān)系。例如，在入射角等于布魯斯特角(約56度)的情況下，P偏振光分量透射通過擋風(fēng)玻璃90，并且僅s偏振光分量被擋風(fēng)玻璃90反射。s偏振光分量的強(qiáng)度變?yōu)榕c圖7所不的s偏振光分量的反射率相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，如圖6中的點(diǎn)劃線所指示，被屏幕30和凹面鏡40反射且入射到投影表面91上的光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向彼此垂直。此外，兩個(gè)偏振光分量的偏振方向(參見圖6中的點(diǎn)劃線)從圖5所示且參照?qǐng)D5討論的光的P偏振光分量和s偏振光分量的偏振方向旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)了約45度。換言之,本實(shí)施例的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向從入射平面92 (參見圖6所不的P偏振光分量的偏振方向)和與入射平面92垂直的平面(參見圖6所不的s偏振光分量的偏振方向)旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)了約45度。在圖6中,兩個(gè)雙向箭頭標(biāo)志中的每一個(gè)的方向指不了本實(shí)施例的兩個(gè)偏振光分量中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的偏振方向，并且雙向箭頭標(biāo)志的長(zhǎng)度指示了本實(shí)施例的兩個(gè)偏振光分量中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的光波的幅度。與該幅度的平方成比例的值是光的強(qiáng)度。因此，當(dāng)雙向箭頭標(biāo)志的長(zhǎng)度增大時(shí)，對(duì)應(yīng)的偏振光分量的強(qiáng)度增大。當(dāng)圖5的漫射光以布魯斯特角入射到投影表面91上時(shí)，P偏振光分量的反射率基本上變?yōu)榱?參見圖7 )。因此，在這種情況下，被投影表面91反射的漫射光通常僅具有沿入射平面92的s偏振光分量的偏振方向(參見圖6中的實(shí)線雙向箭頭標(biāo)志)。被投影表面91反射的圖5的漫射光到達(dá)視點(diǎn)61。被投影表面91反射的圖5的漫射光的強(qiáng)度變?yōu)榕c圖7所不的s偏振光分量的反射率相對(duì)應(yīng)的值。在本實(shí)施例中，當(dāng)具有兩個(gè)偏振光分量的漫射光被投影表面91反射時(shí)，漫射光的兩個(gè)偏振光分量仍均到達(dá)視點(diǎn)61，這與圖5的比較例不同，在圖5的比較例中，漫射光的僅S偏振光分量到達(dá)視點(diǎn)61。在本實(shí)施例中，這是通過偏振分束器17的取向和配置的設(shè)置和/或平視顯示設(shè)備100的部件中的至少一個(gè)的取向和配置的設(shè)置而成為可能的，所述平視顯示設(shè)備100的部件在上面被討論并且位于偏振分束器17與擋風(fēng)玻璃的投影表面91之間。因此，根據(jù)本實(shí)施例，可以限制減小斑點(diǎn)噪聲的效果的退化，即，可以有效地限制斑點(diǎn)噪聲。此外，在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D6，漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度通常彼此相等，從而，在兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之間不存在實(shí)質(zhì)差異。因此，可以限制減小斑點(diǎn)噪聲的效果的退化，即，可以有效地限制斑點(diǎn)噪聲。
在本實(shí)施例中，如圖6所不,兩個(gè)偏振光分量的偏振方向與圖5的P偏振光分量的偏振方向不同，圖5的P偏振光分量的反射率與s偏振光分量在投影表面91處的反射率相比更低。因此，可以限制被投影表面91反射的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之差的增力口。在漫射光的入射角等于布魯斯特角，并且漫射光的兩個(gè)偏振分量之一的偏振方向與圖5的P偏振光分量的偏振方向一致的情況下，漫射光的兩個(gè)偏振分量中的該偏振分量基本上未到達(dá)視點(diǎn)61。因此，在這種情況下，到達(dá)視點(diǎn)61的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之差變得非常大，從而，減小斑點(diǎn)噪聲的效果大大減小，與圖5的比較例中類似。當(dāng)入射到投影表面91上的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向均與圖5所不的P偏振光分量的偏振方向不同時(shí)，兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之差減小。從而，可以限制減小斑點(diǎn)噪聲的效果的退化，即，可以有效地限制斑點(diǎn)噪聲。參照?qǐng)D7的曲線圖，應(yīng)當(dāng)理解，被投影表面91反射的漫射光的偏振光分量的強(qiáng)度根據(jù)入射到投影表面91上的漫射光的偏振光分量的偏振方向而變化。此外，如圖7所示，s偏振光分量的反射率高于P偏振光分量的反射率。因此，當(dāng)被投影表面91反射的漫射光的偏振光分量的偏振方向與圖5的s偏振光分量的偏振方向一致時(shí),被投影表面91反射的漫射光的偏振光分量的強(qiáng)度變?yōu)樽畲?。例如，在兩個(gè)偏振光分量中的一個(gè)的偏振方向與圖5所不的s偏振光分量的偏振方向一致的情況下,兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)的偏振方向與圖5所示的s偏振光分量的偏振方向不同。因此，在這種情況下，兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度因而彼此不同，從而，在漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之間存在實(shí)質(zhì)差異。在本實(shí)施例中，入射到投影表面91上的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向均不僅與圖5所示的P偏振光的偏振方向不同，而且與圖5所示的s偏振光的偏振方向不同。因此，可以限制被投影表面91反射的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之間的實(shí)質(zhì)差異的生成。由此，可以限制減小斑點(diǎn)噪聲的效果的退化，即，可以有效地限制由被投影表面91反射的漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度之間的實(shí)質(zhì)差異導(dǎo)致的斑點(diǎn)噪聲。此外，在本實(shí)施例中，兩個(gè)偏振光分量的偏振方向關(guān)于圖5所不的P偏振光分量的偏振方向彼此對(duì)稱，即，關(guān)于入射平面92彼此對(duì)稱。在漫射光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向的以上設(shè)置的情況下，兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度變?yōu)榛旧媳舜讼嗟取Ｒ虼?，由于漫射光的兩個(gè)偏振光分量的強(qiáng)度變?yōu)榛旧媳舜讼嗟?，因此可以限制減小斑點(diǎn)噪聲的效果的退化，即，可以有效地限制斑點(diǎn)噪聲。這里，在入射到屏幕30上的光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向被設(shè)置為彼此垂直的本實(shí)施例的情況下，兩個(gè)偏振光分量的偏振方向在角度上彼此相隔最遠(yuǎn)。從而，可以最大化減小斑點(diǎn)噪聲的效果。在本實(shí)施例中，將從偏振分束器17投射的光的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向設(shè)置為彼此垂直，并且將該光投射至屏幕30的成像表面31上。從而，可以最大化減小斑點(diǎn)噪聲的效果。此外，在本實(shí)施例中，偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量通過偏振分束器17的濾光片18的分離函數(shù)(分割函數(shù))生成。濾光片18將s偏振光分量從第一激光源14a的激光中分離，并且還將P偏振光分量從第二激光源14b的激光中分離。然后，偏振分束器17將由濾光片18分離的s偏振光分量和P偏振光分量進(jìn)行組合，并沿公共方向從偏振分束器17的出射面18c投射所述s偏振光分量和P偏振光分量。這樣，生成了包括偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量的光。此外，不論第一激光源14a的激光的偏振方向和第二激光源14b的激光的偏振方向如何,從出射面18c投射的兩個(gè)偏振光分量的偏振方向變?yōu)楸舜舜怪薄Ｔ诒緦?shí)施例中，第一激光源14a和第二激光源14b可以用作光源器件(多個(gè)光源器件)。此外，第一激光源14a可以用作第一光源器件，第二激光源14b可以用作第二光源器件。此外，屏幕30可以用作屏幕部件(屏幕裝置)。偏振分束器17可以用作偏振器件(偏振裝置)?！?第二實(shí)施例)
在第一實(shí)施例中，偏振分束器17用作偏振器件(偏振裝置)。可替換地，液晶單元器件117可以用作偏振器件。以下，將參照?qǐng)D8A和SB來詳細(xì)描述第二實(shí)施例。圖8A是示意性地示出了第二實(shí)施例的平視顯示設(shè)備的激光投影器件14的結(jié)構(gòu)的圖，圖SB是沿圖8A中的線VIIIB-VIIIB獲取的液晶單元器件117的放大的截面圖。在本實(shí)施例中，激光投影器件14包括激光源114a和液晶單元器件117。其他兩個(gè)激光投影器件15、16中的每一個(gè)的結(jié)構(gòu)與激光投影器件14的結(jié)構(gòu)相同，并且由此為了簡(jiǎn)明這里將不再描述。激光源114a與第一實(shí)施例的第一和第二激光源14a、14b類似。因此，激光源114a是例如半導(dǎo)體激光器(激光二極管)，從激光源114a輸出的大部分(S卩，多于50%(或者幾乎所有))激光沿與在第一實(shí)施例中討論的偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振，以及從激光源114a輸出的其余激光沿與偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振。液晶單兀器件117是扭曲向列型(TN)液晶單元器件。在TN液晶單元器件117中，利用液晶分子來填充在沿光的透射方向一個(gè)接一個(gè)布置的上游側(cè)玻璃基板117a和下游側(cè)玻璃基板117b之間限定的空間，以形成液晶分子的層(液晶分子層)117c。此外，在液晶單元器件117中，在激光源114a所位于的上游側(cè)玻璃基板117a的上游側(cè)上提供偏振濾光片117d。偏振濾光片117d使從激光源114a輸出的兩個(gè)偏振光分量中的僅一個(gè)通過，并阻擋從激光源114a輸出的兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)。在該實(shí)例中，偏振濾光片117d被設(shè)置為使沿與兩個(gè)偏振光分量中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振的從激光源114a輸出的大部分激光通過，并且，偏振濾光片117d被設(shè)置為阻擋沿與兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振的從激光源114a輸出的其余激光。從而，從激光源114a輸出的兩個(gè)偏振光分量中的僅一個(gè)通過偏振濾光片117d進(jìn)入上游側(cè)玻璃基板117a。在TN液晶單元器件117中，當(dāng)未將電功率供給至被分別提供給玻璃基板117a、117b的電極以具有小于閾值電壓的電壓(液晶單元器件117的去激勵(lì)狀態(tài))時(shí)，液晶分子的取向在玻璃基板117a、117b之間被扭曲了 90度。當(dāng)將電功率供給至玻璃基板117a、117b的電極以具有等于或高于閾值電壓的電壓(液晶單元器件117的激勵(lì)狀態(tài))時(shí)，液晶分子的取向的扭曲在液晶分子的層117c中消失。控制器11控制液晶單元器件117的激勵(lì)和去激勵(lì)。因此，當(dāng)通過從控制器11供給的命令信號(hào)來對(duì)液晶單元器件117進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，兩個(gè)偏振光分量中從激光源114a輸出且已通過偏振濾光片117d的那一個(gè)進(jìn)入上游側(cè)玻璃基板117a，并且該偏振光分量被透射通過液晶單元分子的層117c和下游側(cè)玻璃基板117b，同時(shí)維持光的原始偏振方向。因此，該偏振光分量在不改變其偏振方向的取向的情況下從液晶單元器件117輸出。此外，當(dāng)通過從控制器11供給的命令信號(hào)來對(duì)液晶單元器件117進(jìn)行去激勵(lì)時(shí)，兩個(gè)偏振光分量中從激光源114a輸出且已通過偏振濾光片117d的那一個(gè)進(jìn)入上游側(cè)玻璃基板117a，并且該偏振光分量在旋轉(zhuǎn)了 90度時(shí)被透射通過液晶單元分子的層117c。然后，旋轉(zhuǎn)了 90度的該偏振光分量從下游側(cè)玻璃基板117b輸出。從而，當(dāng)交替重復(fù)液晶單元器件117的激勵(lì)和去激勵(lì)時(shí)，可以從液晶單元器件117投射具有偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量的光。即，當(dāng)使用該液晶單元器件117時(shí)，可以在使用單個(gè)激光源114a的同時(shí)從液晶單元器件117投射具有偏振方向彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量的光。 在本實(shí)施例中，控制器11以預(yù)定間隔交替且重復(fù)地執(zhí)行液晶單元器件117的激勵(lì)和去激勵(lì)。人不能識(shí)別在比預(yù)定時(shí)間段更短的短時(shí)間段內(nèi)快速改變的視覺刺激。該預(yù)定時(shí)間段被設(shè)置為比這樣的時(shí)間段更短等于或長(zhǎng)于該時(shí)間段，人能夠識(shí)別視覺刺激。該預(yù)定時(shí)間段被設(shè)置為例如等于或小于二十分之一秒(1/20秒)。在基于以上討論來設(shè)置該預(yù)定時(shí)間段的情況下，即使當(dāng)利用時(shí)分方法來周期性地切換光的偏振方向時(shí)，觀看者也會(huì)將結(jié)果得到的投射光識(shí)別為具有兩個(gè)偏振光分量的光，所述兩個(gè)偏振光分量分別具有彼此垂直的偏振方向并沿公共光軸被傳播。已經(jīng)關(guān)于第一和第二實(shí)施例描述了本公開。然而，本公開不限于以上實(shí)施例，并且可以在本公開的精神和范圍內(nèi)修改以上實(shí)施例。例如，在第一和第二實(shí)施例中，從偏振分束器17或液晶單元器件117投射的投射光是包括分別具有彼此垂直的偏振方向的兩個(gè)偏振光分量的光。然而，不需要具有彼此垂直的偏振方向。S卩，可以將偏振方向改變?yōu)楸舜瞬淮怪钡娜魏纹渌较?，只要偏振方向彼此不同并且不與入射平面平行。在第一實(shí)施例中，偏振分束器17用作偏振器件(偏振裝置)以生成具有分別沿不同偏振方向偏振的兩個(gè)偏振光分量的光。可替換地，未改變向其輸入的激光的偏振光分量的偏振方向的非偏振分束器可以用作偏振器件(偏振裝置)。在這種情況下，從第一激光源投射至非偏振分束器的激光的偏振方向和從第二激光源投射的激光的偏振方向需要以適當(dāng)?shù)姆绞綇谋舜烁淖?。在第一和第二?shí)施例中，從激光掃描儀10投射至投影表面91上的激光的偏振光分量的偏振方向即使在激光被屏幕30和凹面鏡40反射時(shí)也不改變?？商鎿Q地，改變激光的偏振光分量的偏振方向的(多個(gè))光學(xué)兀件可以置于從激光掃描儀10至投影表面91的光路徑中。這樣，可以自由地設(shè)置激光的偏振光分量的偏振方向，而無(wú)需調(diào)整例如具有相對(duì)大尺寸的激光掃描儀10的取向。在第二實(shí)施例中，偏振濾光片117d置于液晶單元器件117的上游側(cè)玻璃基板117a的上游側(cè)?？商鎿Q地，偏振濾光片117d可以置于液晶單元器件117與激光源114a之間或者可以被提供在激光源114a的輸出114e處。換言之，偏振濾光片117d可以置于從激光源114a的出口 114e至包括液晶分子的液晶單元器件117的層117c的光路徑的部分中的任何位置處，以阻擋從激光源114a輸出的兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)。進(jìn)一步可替換地，如果需要，可以從平視顯示設(shè)備100中消除偏振濾光片117d。即使當(dāng)消除了偏振濾光片117d時(shí)，也可以在某種程度上限制被投影表面91反射的光的兩個(gè)偏振光分量之間的干擾。在以上實(shí)施例中的每一個(gè)中，在激光源14a、14b、114a處，從激光源14a、14b、114a輸出的大部分(即，多于50%)激光沿兩個(gè)偏振光分量中對(duì)應(yīng)的一個(gè)偏振,并且從相同激光源14a、14b、114a輸出的其余激光沿與兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振?？商鎿Q地，從激光源14a、14b、114a輸出的更高百分比(例如，多于百分之60、70、80或90，或者所有)的激光可以沿兩個(gè)偏振光分量中對(duì)應(yīng)的一個(gè)偏振，并且從相同激光源14a、14b、114a輸出的其余激光可以沿與兩個(gè)偏振光分量中的另一個(gè)的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振方向偏振。當(dāng)該百分比增大時(shí)，可以有利地最小化未被投射至投影表面91上的激光的損失。
在第一和第二實(shí)施例中，擋風(fēng)玻璃90用作顯示部件?？商鎿Q地，顯示部件可以是具有投影表面的組合器(分離部件)。該組合器由透光材料制成，并且被放置成與位于交通工具的乘客室內(nèi)部的擋風(fēng)玻璃90的內(nèi)表面相鄰，更具體地說是被附著到所述擋風(fēng)玻璃90的所述內(nèi)表面。該組合器可以被與擋風(fēng)玻璃90分開地形成或分開地提供。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到另外的優(yōu)點(diǎn)和變型。因此，更廣義上的本公開不限于所示出和描述的具體細(xì)節(jié)、代表性設(shè)備和說明性例子。
權(quán)利要求
1.一種平視顯示設(shè)備，其適于將顯示圖像(71)投射至在交通工具中安裝的顯示部件(90)的投影表面(91)上，以使位于交通工具的乘客室中的觀看者能夠觀看顯示圖像(71)的虛像(70)，所述平視顯示設(shè)備包括 至少一個(gè)光源器件(14a、14b、114a)，其適于輸出相干光以形成顯示圖像(71)； 偏振器件(17、117)，其被置于相干光的光路徑中，所述相干光是從所述至少一個(gè)光源器件(14a、14b、114a)輸出的，其中，當(dāng)所述偏振器件(17、117)從所述至少一個(gè)光源器件(14a、14b、114a)接收所述相干光時(shí),所述偏振器件(17、117 )輸出包括第一偏振光分量和第二偏振光分量的光；以及 屏幕部件(30)，其在所述屏幕部件(30)處漫射從所述偏振器件(17、117 )輸出的光時(shí)，反射或透射所述光，以便在所述屏幕部件(30)接收從所述偏振器件(17、117)輸出的光時(shí)，在所述投影表面(91)上形成顯示圖像(71)，其中 所述偏振器件(17、117)被布置在所述光路徑中，使得當(dāng)從所述偏振器件(17、117)輸出且被所述屏幕部件(30)反射或透射通過所述屏幕部件(30)的光入射到所述投影表面(91)上時(shí),所述第一偏振光分量的偏振方向和所述第二偏振光分量的偏振方向彼此不同并且不與入射平面(92)平行，所述入射平面(92)是在光在所述投影表面(91)上的入射點(diǎn)處形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平視顯示設(shè)備，其中，所述偏振器件(17、117)被布置在所述光路徑中，使得當(dāng)從所述偏振器件(17、117)輸出且被所述屏幕部件(30)反射或透射通過所述屏幕部件(30)的光入射到所述投影表面(91)上時(shí)，所述第一偏振光分量的偏振方向和所述第二偏振光分量的偏振方向不與所述入射平面(92)垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平視顯示設(shè)備，其中，所述偏振器件(17、117)被布置在所述光路徑中，使得當(dāng)從所述偏振器件(17、117)輸出且被所述屏幕部件(30)反射或透射通過所述屏幕部件(30)的光入射到所述投影表面(91)上時(shí)，所述第一偏振光分量的偏振方向和所述第二偏振光分量的偏振方向關(guān)于所述入射平面彼此對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平視顯示設(shè)備，其中，所述偏振器件(17、117)被布置在所述光路徑中，使得當(dāng)從所述偏振器件(17、117)輸出且被所述屏幕部件(30)反射或透射通過所述屏幕部件(30)的光入射到所述投影表面(91)上時(shí)，所述第一偏振光分量的偏振方向和所述第二偏振光分量的偏振方向彼此垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的平視顯示設(shè)備，其中 所述至少一個(gè)光源器件(14a、14b)包括第一光源器件(14a),其輸出具有所述第一偏振光分量的相干光；以及第二光源器件(14b),其輸出具有所述第二偏振光分量的相干光； 所述偏振器件(17)包括具有第一表面(18a)和第二表面(18b)的濾光片(18)，所述第一表面(18a)和第二表面(18b)沿與所述第一表面(18a)的平面和所述第二表面(18b)的平面垂直的方向彼此相對(duì)； 所述濾光片(18)的第一表面(18a)朝向所述偏振器件(17)的出口( 18c)反射所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的一個(gè)； 所述濾光片(18)朝向所述偏振器件(17)的出口(18c)從所述第二表面(18b)至所述第一表面(18a)透射所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的另一個(gè)；以及所述偏振器件(17)在所述濾光片(18)的下游側(cè)沿公共方向從所述出口(18c)輸出所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平視顯示設(shè)備，其中 從所述第一光源器件(14a)輸出的多于50%的相干光被偏振作為所述第一偏振光分量; 從所述第一光源器件(14a)輸出的其余相干光被偏振以具有所述第二偏振光分量的偏振方向； 從所述第二光源器件(14b)輸出的多于50%的相干光被偏振作為所述第二偏振光分·量; 從所述第二光源器件(14b)輸出的其余相干光被偏振以具有所述第一偏振光分量的偏振方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平視顯示設(shè)備，其中 所述第一偏振光分量在所述濾光片(18)處形成s偏振光分量和p偏振光分量中的一個(gè)；以及 所述第二偏振光分量在所述濾光片(18)處形成所述s偏振光分量和所述p偏振光分量中的另一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的平視顯示設(shè)備，其中 所述至少一個(gè)光源器件(114a)包括單個(gè)光源器件(114a)，所述單個(gè)光源器件(114a)輸出具有所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量之一的相干光； 所述偏振器件(117)包括液晶單元器件； 所述液晶單兀器件將所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的一個(gè)偏振光分量的偏振方向改變?yōu)樗龅谝黄窆夥至亢退龅诙窆夥至恐械牧硪粋€(gè)偏振光分量的偏振方向，以在執(zhí)行所述液晶單元器件的激勵(lì)和去激勵(lì)中的一個(gè)時(shí)，形成并從所述液晶單兀器件輸出所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的所述另一個(gè)偏振光分量，所述執(zhí)行所述液晶單元器件的激勵(lì)和去激勵(lì)中的一個(gè)改變了所述液晶單元器件的多個(gè)液晶分子的取向； 所述液晶單兀器件不改變所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的一個(gè)偏振光分量的偏振方向，以在執(zhí)行所述液晶單元器件的激勵(lì)和去激勵(lì)中的另一個(gè)時(shí)，從所述液晶單兀器件輸出所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的所述一個(gè)偏振光分量；所述平視顯示設(shè)備還包括控制器(11)，所述控制器(11)適于控制所述液晶單元器件的激勵(lì)和去激勵(lì)；以及 所述控制器(11)以預(yù)定間隔交替且重復(fù)地執(zhí)行所述液晶單元器件的激勵(lì)和去激勵(lì)，以沿公共方向輸出所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平視顯示設(shè)備，其中 從所述單個(gè)光源器件(114a)輸出的多于50%的相干光被偏振作為所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的所述一個(gè)偏振光分量； 從所述單個(gè)光源器件(114a)輸出的其余相干光被偏振以具有與所述第一偏振光分量和所述第二偏振光分量中的所述一個(gè)偏振光分量的偏振方向不同的偏振方向；以及 在從所述單個(gè)光源器件(I 14a)的出口(114e)至所述液晶單元器件的包括所述多個(gè)液晶分子的液晶分子層(117c)的光路徑的部分中放置偏振濾光片(117d)，以阻擋從所述單個(gè)光源器件(114a)輸出的 所述其余相干光。
全文摘要
本發(fā)明涉及平視顯示設(shè)備。當(dāng)分束器(17)從激光源(14a、14b)接收激光時(shí)，分束器(17)輸出包括兩個(gè)偏振光分量的光。分束器(17)被布置為使得當(dāng)從分束器(17)輸出且被屏幕(30)反射或透射通過屏幕(30)的光入射到擋風(fēng)玻璃(90)的投影表面(91)上時(shí)，兩個(gè)偏振光分量的偏振方向彼此不同并且不與入射平面(92)平行，該入射平面(92)是在光在投影表面(91)上的入射點(diǎn)處形成的。
文檔編號(hào)B60R1/00GK102955253SQ20121030412
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月27日
發(fā)明者藤川卓之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝