用于发射意于形成图像的光束的装置和方法,投影系统,以及使用所述装置的显示器制造方法及图纸

技术编号:11899296 阅读:110 留言:0更新日期:2015-08-19 10:53
本发明专利技术涉及一种用于发射意于形成图像的光束(10)的装置,该装置包括一个或多个源(4、5、6),每个源发射激光类型的束(7、8、9),所述装置被配置为由一个激光束或由激光束(7、8、9)的结合而形成光束(10),所述装置包括设置在所述(一个或多个)源(3、4、5)的下游的衰减器件(12),使得光束(10)的光功率改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于发射意于形成图像的光束的装置和方法,使用所述装置的投影系统,和使用所述系统的显示器。本专利技术将例如在机动车辆中具有应用,用于向车辆的使用者(特别是其驾驶员)提供?目息O
技术介绍
已知将机动车辆装设有所谓的平视显示器系统。这样的系统放置在机动车辆驾驶员的视野中,并且显示关于机动车辆的状态、交通状况或其他的信息。为了不干扰驾驶,必要的是使被投影的图像的亮度适于环境亮度。特别地,必要的是,被投影的图像的光功率在白天旅程和在夜晚的旅程中或当穿过隧道时非常不同。通过使用发光二极管的平视显示器,已经提出了通过控制二极管的供给电流而改变被投影的图像的亮度。这样的装置允许亮度的令人满意的适应性。然而,它们白天的亮度仍然不够充分。为了弥补该缺陷,已知有使用激光类型的光源的显示器。然而,在通过控制供给光源的电流的量的情况下所提供的亮度的适应性不能够充分地减少图像的光功率。借由示例,如果认为在白天驾驶条件下需要具有10000Cd/m2数量级的光功率,以及在夜晚驾驶条件下需要具有5Cd/m2数量级的光功率,则观察到当从一种驾驶条件改变到另一种时,有必要将亮度减少2000的因子。由申请人进行的关于通过控制光源的电流供给(例如使用脉宽调制技术或所使用的电流的幅值的控制)而适应被投影的图像的亮度的研宄,显示出这些技术具有局限性。特别必要的是,对于二极管的线性操作具有最小的电流幅值和最小的脉冲持续时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出一种用于发射意于形成图像的光束的装置而解决上述问题,所述装置包括一个或多个源,每个源发射激光类型的束,所述装置被配置为由一个激光束或通过将所述激光束结合在一起而形成所述光束。“在一起”是指,对裸眼来说,所述激光束在结合之后形成单个光束,即使它们在所述束中仍单独地存在。为了简化的目的,术语“光束”将在后文中持续使用,以指示将激光束带至一起后的激光束的结合。根据本专利技术,所述装置包括衰减器件,位于所述一个或多个源的下游,使得能够改变光束的光功率。术语“光功率”是指由一个或多个源发射的光通量的光功率。其可通过由接收光通量的光电二极管产生的电流例如以毫瓦(mW),或通过在给定区域上的光通量产生的照度,或以坎德拉每平方米(Cd/m2)而等同地测量。通过以与控制激光源的电流供给不同的方式操作的特定的器件来衰减由激光源发射的光束,更能够实现减少光功率。因此,能够同时受益于高的白天亮度和低的夜晚亮度。根据本专利技术的一个方面,由激光类型的光源发射的束的强偏振特性通过将所述衰减器件配置为依据一个或多个激光束的偏振的取向而改变光束的光功率的方式而得到充分利用。根据本专利技术的该方面的第一变型,所述衰减器件包括所述一个或多个束的偏振取向的修改器件,以及下游的分析器,特别是固定的分析器,其仅传递所述一个或多个束的偏振的一个分量。所述偏振取向的修改器件包括,例如,液晶器件。从而获得了不必须使用移动部件的系统。根据本专利技术的该方面的另一变型,所述衰减器件包括传输所述一个或多个束的偏振的仅一个分量的分析器和所述分析器的取向修改器件,所述取向修改器件使得能够改变所述被传输的一个或多个束的偏振分量的比例。在这些变型的一个或其他中,所述分析器例如是偏振片或结构。根据本专利技术的可以与前述方面组合的另一方面,所述发射装置可包括所述源的电流供给的控制器件,所述控制器件被配置为提供所述光束的光功率的额外调节。以这种方式,由衰减器件和由控制器件提供的光功率的调节能力被结合,以实现期望的衰减因子,特别地至少1000,或甚至2000。所述控制器件可被配置为提供所述激光束的光功率的线性电流调整,以根据分配到每个所述激光束的光功率的比例而提供光束颜色的选择。以这种方式,可获得专用于颜色选择的调整方式。所述控制器件可被配置为通过脉宽调制而提供所述激光束的光功率的调整,以实现所述光束的光功率的额外的调节。以这种方式,可获得专用于光功率的额外调节的调整方法。换句话说,衰减因子可由所述衰减器件和所述激光源的供给电流的脉宽调制的组合动作获得,所述调制可使用所述控制器件实施。更确切地,所述控制器件配置为使得所述脉宽调制调整提供了所述额外调节,例如,根据5到20的衰减因子,特别是10的衰减因子。对于衰减器件,它们可使得获得100到300之间的衰减因子,特别是200的衰减因子。根据本专利技术的其他特征,这些特征可被一起采用或单独采用,并且可以与前述特征的所有部分组合使用:-所述衰减器件配置为在所述激光束的至少一个与所述其他激光束的至少一个结合之前改变所述激光束的所述至少一个的光功率,-所述衰减器件配置为改变来自于所述激光束的结合的所述光束的光功率,-所述装置包括指示(indexing)—个或多个激光束的偏振取向的器件,-所述源具有相同指示,-所述衰减器件配置为将所述指示考虑在内而操作,-所述装置进一步包括检测环境亮度的器件和使得能够在依据由所述检测器件检测的环境亮度而作用于所述衰减器件的处理器件。有利地,所述发射装置包括至少三个激光源,三个源中的每一个能够发射单色光束。因此,本专利技术还涉及一种图像投影系统,包括如上所述用于发射光束的的装置。所述系统包括,例如,用于由所述光束形成图像的器件。所述衰减器件位于所述图像形成器件的上游和/或下游。所述图像形成器件包括,例如散射屏,由所述发射装置的一个或多个光源产生的图像形成在其上。根据第一实施方式,所述图像形成器件还包括激光扫描投影仪,其通过由所述发射装置产生的光束而产生在散射屏上形成图像的光束。根据另一实施例,所述图像形成器件包括投影仪,该投影仪包括插置在一个或多个光源以及散射屏之间的微镜阵列,所述微镜阵列在形成有第二投影图像的散射屏上形成第一投影图像。本专利技术还覆盖一种包括如上所述的投影系统的平视显示器系统。这样的系统包括,例如半反射板,其能够被设置在方向盘和车辆的风挡玻璃(或这样的风挡)之间。根据本专利技术的系统还可包括反射装置,该反射装置插置在散射屏和半反射板之间的图像路径中。这样的反射装置使得能够更容易地安装投影装置,同时将图像从发射装置的给定位置发送到所需位置。本专利技术还涉及一种用于发射意于形成图像的光束的方法,在该方法中提供了一个或多个源,每个源发射激光类型的束,所述光束通过所述一个激光束形成或通过将所述多个激光束结合在一起而形成,并且所述光束的光功率使用位于所述一个或多个源的下游的衰减器件而被改变。将还可以通过使用用于控制所述一个或多个源的电流供给的器件而提供所述光源的光功率的额外调节,特别地根据如上文中已经描述的特征。有利地,所述方法使用上述发射装置。【附图说明】本专利技术的其他特征、细节和优势在阅读下文中作为指示给出的描述并参考附图后将变得更清楚,其中附图包括:图1是根据本专利技术的发射装置的示意图,所述风扇转子处于第一操作模式;图2是示于图1的装置处于第二操作当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发射意于形成图像的光束(10)的装置,所述装置包括一个或多个源(4、5、6),每个源发射激光类型的束(7、8、9),所述装置被配置为由一个激光束或通过将所述激光束(7、8、9)结合在一起而形成所述光束(10),所述装置包括衰减器件(12),该衰减器件位于所述一个或多个源(3、4、5)的下游,使得能够改变所述光束(10)的光功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M艾尔齐克
申请(专利权)人:法雷奥伊图德斯电子公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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