用于遮盖抬头显示器的投影开口的遮盖元件、抬头显示器和用于引导光经过遮盖元件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于遮盖车辆（502）的抬头显示器（500）的投影开口（508）的遮盖元件（506），其中所述投影开口（508）布置在抬头显示器（500）的图像产生单元（504）和车辆（502）的偏转元件（510）之间的光路中。所述遮盖元件（506）包括：偏振改变元件（516），其被构造用于在第一偏振类型和第二偏振类型之间改变在所述光路中引导的光束（512）的偏振；以及对于以第二偏振类型沿着预先确定的偏振方向偏振的光束（512）可通过的偏光镜（514），其中所述偏光镜（514）布置或能布置在所述偏振改变元件（516）和风挡玻璃（510）之间。

Cover element for projection opening of head display device, head display and method for guiding light through cover element

The present invention relates to a cover element (506) for covering a head display (508) of a head display (500) of a vehicle (502), wherein the projection opening (508) is arranged in an optical path between the image generating unit (504) of the head up display (500) and the deflection element (510) of the vehicle (502). The covering element (506) includes a polarization change element (516), which is configured to change the polarization of a beam (512) that is guided in the optical path between the first polarization type and the second polarization type; and the deviation of the beam (512) that is polarized along the predetermined polarization side (512) in the second polarization type. Light microscope (514), wherein the polarizer (514) is arranged or arranged between the polarization changing element (516) and the windshield glass (510).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于遮盖抬头显示器的投影开口的遮盖元件、抬头显示器和用于引导光经过遮盖元件的方法
本专利技术从根据独立权利要求类型的设备或方法出发。
技术介绍
现代车辆可以具有用于将确定信息投影到驾驶员视野中的抬头显示器。
技术实现思路
在该背景下，利用在此提出的方案提出根据独立权利要求的一种用于遮盖车辆的抬头显示器的投影开口的遮盖元件、一种用于车辆的抬头显示器以及一种用于引导光经过这样的遮盖元件的方法。通过在从属权利要求中列举的措施可以实现在独立权利要求中说明的设备的有利的扩展方案和改进方案。提出一种用于遮盖车辆的抬头显示器的投影开口的遮盖元件，其中投影开口在抬头显示器的安装状态下布置在抬头显示器的图像产生单元和偏转元件之间的光路中，其中遮盖元件具有以下特征：偏振改变元件，其被构造用于在第一偏振类型和第二偏振类型之间改变在光路中引导的光束的偏振；和对于以第二偏振类型沿着预先确定的偏振方向偏振的光束可通过的偏光镜，其中偏光镜在遮盖元件的安装状态下布置在偏振改变元件的背向图像产生单元的侧上。遮盖元件可以理解成盖片或其他至少部分透光的元件。遮盖元件可以被成形用于确定抬头显示器的内部空间与抬头显示器的外部空间的界限。例如遮盖元件可以集成到车辆的仪表板中并且根据实施方式与仪表板可移动地或固定不变地连接。例如遮盖元件可以具有平坦的或弯曲的表面。相应地，投影开口可以在仪表板中被成形用于完全地容纳遮盖元件。抬头显示器可以理解成一种用于将虚拟图像形式的信息渐显到驾驶员视野中的显示设备。图像产生单元例如可以被构造用于将光束通过投影开口投影到例如车辆的风挡玻璃或组合器玻璃形式的偏转元件上。偏振改变元件可以理解成一种光学器件，该光学器件被构造用于改变光束的偏振或相。偏振改变元件例如可以实现为延迟板或膜、也称为阻滞剂。例如偏振改变元件可以被构造用于在线偏振和圆偏振之间或者在线偏振和椭圆偏振之间进行转换。也称为偏振滤镜的偏光镜可以理解成一种光学器件，该光学器件被构造用于从部分地或不同偏振的光束中滤出具有确定偏振的光束。例如偏光镜可以被构造用于通过选择性吸收而滤出光束。特别是，偏光镜可以实现为线性偏光镜。根据实施方式，偏振改变元件和偏光镜可以在层复合体、例如膜复合体中相互组合。因此应用阻滞剂原理，其中根据一种实施方式实现偏振滤镜和阻滞剂到抬头显示器的玻璃罩或光滑明亮圈套中的集成。根据一种实施方式，第二偏振方向是这样的偏振方向，该偏振方向通过偏光镜，使得显示器射束首先在偏振上旋转并且然后以第二偏振通过滤镜。在此提出的方案基于以下知识，即通过偏振改变元件和偏光镜在抬头显示器的遮盖元件中、特别是在具有直接在挡风玻璃上反映的显示器面的抬头显示器中的组合可以避免在直接的太阳光入射的情况下的在抬头显示器中的太阳光反射。由此可以防止观察者在观察抬头显示器时被耀眼。这样的用于抑制抬头显示器的太阳光反射的遮盖元件提供以下优点，即根据实施方式也可以在抬头显示器的光学系统中使用诸如微透镜阵列的元件，所述微透镜阵列例如由于弯曲的表面而具有表面剩余反射，该弯曲的表面能够以不同方向反射小范围散入的太阳光。通过借助遮盖元件特别是可以避免在直接反映的显示器面中的太阳光反射的方式而例如可以的是，抬头显示器实现为基于微透镜阵列的汽车立体视觉显示器，其中太阳光从宽的角范围入射到该显示器面上。根据一种实施方式，偏振改变元件可以被构造用于在作为第一偏振类型的圆偏振和作为第二偏振类型的线偏振之间改变偏振。在这种情况下，偏光镜可以对于线偏振的光束是可通过的。根据一种实施方式，由显示器放射的光束首先圆偏振，然后通过阻滞剂而线偏振并且然后通过线性偏光镜。通过该实施方式可以实现仅仅线偏振的光束到达观察者的视野中。根据另一种实施方式，偏振改变元件和，附加地或替代地，偏光镜可以被构造用于使源于图像发生单元的光束起偏振，使得线偏振在射到另一光学元件上时具有不仅垂直于而且平行于以下平面的振荡分量，该平面通过入射到光学元件上的光束和在入射点处的光学元件的表面法线来撑开。该光学元件例如可以是车辆的挡风玻璃或组合器玻璃。因此，偏振改变元件和/或偏光镜可以被构造用于使光束与光束的放射方向的入射平面基本上垂直、平行或倾斜成所定义的角度地起偏振。系统根据一种实施方式在太阳反射抑制的相同工作方式的情况下允许在挡风玻璃或组合器处的图像射束的线偏振定向上的自由度。该线偏振例如可以完全垂直于入射平面定向，以便即使在近似布鲁斯特角的角度下也能够实现高的反射。替代地，通过相较于此旋转的偏振方向可以实现具有垂直于和平行于入射平面的分量的定向。线偏振的太阳镜通常完全滤出垂直偏振的光，因此系统可以有意以平行分量来设计。通过该实施方式可以改进光束在风挡玻璃处的反射。此外，由此能够实现使用具有特定的线偏振的太阳镜的抬头显示器。有利的是，遮盖元件被成形用于将射到遮盖元件的面向偏转元件的表面上的光束偏转到陷光器中。陷光器可以理解成一种用于吸收光束的元件。对此，陷光器例如可以以黑的无光泽的表面来实现。由此可以防止在观察者视野中的干扰光反射。此外，偏振改变元件可以实现为λ/4延迟膜。λ/4延迟膜可以被构造用于将平行于部件特定的轴偏振的光束相对于垂直于该轴偏振的光束延迟四分之一波长。因此例如可以的是，将线偏振的光束转换成圆或椭圆偏振的光束或相反地转换。根据另一种实施方式，偏振改变元件和偏光镜可以实现为层复合体。由此能够实现遮盖元件的简单并且成本适宜的制造。在此提出的方案还实现一种用于车辆的抬头显示器，其中该抬头显示器具有以下特征：图像产生单元；布置在车辆的偏转元件和图像产生单元之间的光路中的投影开口；和根据前述实施方式之一的用于遮盖投影开口的遮盖元件。根据一种实施方式，可以实现具有陷光器的抬头显示器。在这种情况下，遮盖元件可以被成形用于将射到遮盖元件的面向偏转元件的表面上的光束偏转到陷光器中。由此可以有效地防止在观察者视野中的干扰光反射。根据另一种实施方式，陷光器可以布置在遮盖元件上。由此能够实现特别有效地抑制光反射。在此描述的方案还实现一种根据前述实施方式之一的用于引导光经过遮盖元件的方法，其中该方法包括以下步骤：在第一偏振类型和第二偏振类型之间改变在图像产生单元和偏转元件之间的光路中引导的光束的偏振；和使以第二偏振类型沿着预先确定的偏振方向偏振的光束通过偏光镜。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出并且在随后的描述中详细解释。其中：图1示出抬头显示器的示意图；图2示出汽车立体视觉抬头显示器的示意图；图3示出基于视差障碍的汽车立体视觉抬头显示器的示意图；图4示出基于微透镜阵列的汽车立体视觉抬头显示器的示意图；图5示出根据一个实施例的抬头显示器的示意图；图6示出图5中的抬头显示器的示意图；图7示出图5中的抬头显示器的示意图；图8示出具有薄片遮盖物的抬头显示器的示意图；图9示出图8中的抬头显示器的示意图；图10示出具有位于显示器面上的薄片结构的抬头显示器的示意图；并且图11示出根据一个实施例的用于引导光经过遮盖元件的方法的流程图。在本专利技术的有利实施例的随后描述中，对于在不同的图中示出的并且起相似作用的元件使用相同或相似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复描述。具体实施方式图1示出抬头显示器100的示意图。抬头显示器100安装在车辆102中并且包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于遮盖车辆（502）的抬头显示器（500）的投影开口（508）的遮盖元件（506），其中所述投影开口（508）在抬头显示器（500）的安装状态中布置在抬头显示器（500）的图像产生单元（504）和偏转元件（510）之间的光路中，其中所述遮盖元件（506）具有以下特征：偏振改变元件（516），其被构造用于在第一偏振类型和第二偏振类型之间改变在所述光路中引导的光束（512）的偏振；和对于以第二偏振类型沿着预先确定的偏振方向偏振的光束（512）可通过的偏光镜（514），其中所述偏光镜（514）在安装状态中布置在所述偏振改变元件（516）的背向所述图像产生单元（504）的侧上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.19 DE 102015222842.81.用于遮盖车辆（502）的抬头显示器（500）的投影开口（508）的遮盖元件（506），其中所述投影开口（508）在抬头显示器（500）的安装状态中布置在抬头显示器（500）的图像产生单元（504）和偏转元件（510）之间的光路中，其中所述遮盖元件（506）具有以下特征：偏振改变元件（516），其被构造用于在第一偏振类型和第二偏振类型之间改变在所述光路中引导的光束（512）的偏振；和对于以第二偏振类型沿着预先确定的偏振方向偏振的光束（512）可通过的偏光镜（514），其中所述偏光镜（514）在安装状态中布置在所述偏振改变元件（516）的背向所述图像产生单元（504）的侧上。2.根据权利要求1所述的遮盖元件（506），其中所述偏振改变元件（516）被构造用于在作为第一偏振类型的圆偏振和作为第二偏振类型的线偏振之间改变所述偏振，其中所述偏光镜（514）对于线偏振的光束（512）是能通过的。3.根据上述权利要求之一所述的遮盖元件（506），其中所述偏振改变元件（516）和/或所述偏光镜（514）被构造用于使所述光束（512）与所述光束（512）的入射平面基本上垂直地或以定义的角度地起偏振。4.根据上述权利要求之一所述的遮盖元件（506），其中所述遮盖元件（506）被成形用于将射到所述遮盖元件（506）的面...

【专利技术属性】
技术研发人员：R菲斯，T维尔纳，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE