用于平视显示器的图像生成装置和用于控制该装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于平视显示器(10)的图像生成装置(11)，包括：光源、适用于对光源发出的光进行空间调制的光调制器、以及计算机(13)，其适于控制光源和光调制器，使得它们生成图像。根据本发明专利技术，光源由多个单独的光元件组成，并且计算机能够独立于其他光元件发出的光强度来调制由每个光元件发出的光强度。

An image generating device for head-up display and a method for controlling the device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平视显示器的图像生成装置和用于控制该装置的方法
本专利技术总体涉及机动车辆驾驶辅助装置。更具体地说，本专利技术涉及一种用于平视显示器的图像生成装置，包括：-光源，-光调制器，其适于在空间上调制光源发出的光，以及-计算机，其适于控制光源和光调制器，使得它们生成图像。本专利技术还涉及一种用于控制该装置的方法。
技术介绍
为了便于和使机动车辆的驾驶更安全，希望避免让驾驶员迫使他或她的视线从他或她正在走的道路上转移。为此，已知的做法是使用平视显示器，其适于在驾驶员视线的高度处在车辆之外投射信息(车辆速度、要遵循的方向、发动机的故障、障碍物的存在等)。各种平视显示技术是已知的。其中，具有光调制的平视显示器尤其是已知的。这种平视显示器可以例如包括液晶屏幕和放置在屏幕后面的背光装置。因此，这些元件可以生成可投射到驾驶员的视野中的图像，例如通过折叠后视镜和位于驾驶员视线的轴线上的半反射板(通常称为“组合器”)。在该技术方案中，提供背光装置以连续照明屏幕的背面，而屏幕设计成阻挡光在某些区域中的通过，以便生成包括所需信息的图像。这种平视显示器具有显著的电能消耗的主要缺点。还观察到，无论要显示的信息量如何，这种消耗都保持不变。另一缺点是由屏幕阻挡由背光装置发出的光不是完全有效的，从而可以在所有组合器上观察到光晕(称为“明信片效应”)，这至少不是美学上令人愉悦的，甚至对驾驶员来说也很麻烦。
技术实现思路
为了弥补现有技术的上述缺点，本专利技术提出了一种如引言中所限定的图像生成装置，其中光源由多个不同的光元件形成，并且其中计算机适于独立于其他光元件发出的光强度来调制每个光元件发出的光强度。因此，借助于本专利技术，仅光调制器的必须显示信息的部分被光源的光元件点亮。另一方面，其他光元件保持断开，使得光调制器的不必显示任何信息的部分不被点亮。以这种方式，大大减少了光源的电力消耗。此外，由于一些光元件被断开，因此在组合器上可见的光晕减少。根据本专利技术的图像生成装置的其他有利和非限制性特征如下：-提供光学组件，其介于光源和光调制器之间，并且其调节每个光元件发射到光调制器的相应有效区域的光；-光学组件使得光调制器的每个有效区域与其他有效区域不同并与其他有效区域相邻；-要生成的图像由不同部分组成，每个部分适于由光调制器的有效区域之一和相应的光元件形成，计算机包括：用于获取要生成的图像的装置；检测装置，其适于检查在要生成的图像的每个部分中是否存在要显示的信息；以及用于控制光源的装置，其适于仅照明对应于要显示信息的图像部分的光元件；-光元件位于同一平面内；-所有或一些光元件位于弯曲表面上；-光元件以列和行分布；-提供至少三行光元件和至少四列光元件；-光调制器包括透射屏幕，并且光源适于对所述透射屏幕进行背光；或者-光调制器包括由翼片组成的反射面板，翼片可以采取两种不同的状态，即翼片反射从光源接收的光的状态和翼片不反射从光源接收的光的状态。本专利技术还涉及一种用于机动车辆的平视显示器，其包括如上所述的图像生成装置和适于将所述图像投射到机动车辆的驾驶员的视野中的投影系统。同样优选地，投影系统包括至少部分反射板，其是弯曲的以具有图像放大效果。它可以是折叠后视镜(其可以将光束引导到期望的方向)、组合器(其可以将图像投射到合成器的视野中)甚至挡风玻璃(在其具有组合器功能时)。本专利技术还涉及一种用于控制如上所述的图像生成装置的方法，包括：-获取包括至少一条信息的要生成的图像的步骤，-将所述图像分割成不同部分的步骤，每个部分适于主要由相应的光元件照明，在此期间计算机检查在每个所述部分中是否所述至少一条信息的全部或部分位于其中，以及-生成所述图像的步骤，在此期间，仅控制与所述至少一条信息的全部或部分所在的图像部分对应的光元件被点亮。附图说明作为非限制性示例给出的以下关于附图的描述将很好地理解本专利技术包括什么以及可以如何生产本专利技术。在附图中：-图1是根据本专利技术的机动车辆的平视显示器的示意图；-图2是图1的平视显示器的图像生成装置的一部分的示意图；-图3是由驾驶员看到的由图1的平视显示器生成的图像的示意图，其叠加在机动车辆正在行驶的道路上；-图4是图3的图像的示意图，其上叠加有网格；以及-图5表示图4的网格。具体实施方式图1示出了用于车辆(例如机动车辆)的平视显示器10。该平视显示器10包括图像生成装置11和光学投影组件12，其可以在他或她的视线转向道路时将由图像生成装置11生成的图像投射到驾驶员的视野中。如图1所示，光学投影组件12更具体地设计成将虚拟图像Img0投射到车辆驾驶员的视野中，距驾驶员的距离大于分离驾驶员与挡风玻璃1的距离(使得驾驶员的眼睛不必执行任何调节工作来感知投射的信息)。在图1所示的实施例中，光学投影组件12为此包括光学返回系统17和放置在车辆驾驶员视野中的组合器18。光学返回系统17(这里仅包括折叠后视镜)使得可以将由图像生成装置11生成的图像返回到组合器18。组合器18使得可以反射该图像，使得对于驾驶员看起来好像它在距离其很远的地方显示。这里，该组合器18由半反射板形成，该半反射板布置在机动车辆的内部，在车辆的挡风玻璃1和驾驶员的眼睛之间，并且其被抛光以便扩大由驾驶员看到的虚拟图像Img0的大小。作为变型，组合器可以由挡风玻璃本身形成。本专利技术更具体地涉及图像生成装置11，其是“具有光调制”的类型的。为了生成图像，这种图像生成装置11至少包括光源14、适于对光源14发出的光进行空间调制的光调制器15、以及计算机13，其适于控制光源14和光调制器15，从而它们生成图像。“空间调制”应理解为意指光调制器15适于在其表面的至少一部分上改变其传输到光学投影组件12的光的强度。这里将考虑该变化不是二元的，因为光调制器15的每个有源部分将能够通过调制其强度来阻挡光的通过或允许该通过，从而形成图像。光源和光调制器可以有不同的形式。在图1和2所示的实施例中，光调制器15是“透射”类型的。它包括透射屏幕，并且光源14适于对该屏幕进行背光。作为变型，如稍后将描述的，光调制器将能够是“反射”类型的。根据本专利技术的特别有利的特征，光源14由若干不同的光元件14A形成，并且计算机13适于独立于其他光元件14A来调制由每个光元件14A发出的光强度。如图2所示，光源14在此更具体地由印刷电路形成，其包括支撑片14B(例如由电木制成)，并且在该支撑片的一个面上是发光二极管14A阵列(其形成所述光元件)。这些发光二极管14A在这里以矩阵形式分布在至少三行和至少四列上，并且设置为以平均平行方向发光。它们更具体地在这里分布在五行九列上，因此这里提供了四十五个发光二极管14A。这里，印刷电路设计成使得这些发光二极管14A中的每一个都独立于其他发光二极管进行电流控制。这里，这些发光二极管14A设置为在接通状态和断开状态之间被控制(优选地具有可调制的强度)。因此，当其他发光二极管14A保持断开时，一些发光二极管14A可以接通。由在接通状态下控制的发光二极管14A发出的光强度在此设计为相等。如上所述，光调制器在这里由透射屏幕15形成。例如，它可以是具有薄膜晶体管(TFT)的液晶屏幕(或LCD，代表“液晶显示器”)。如图2所示，该屏幕15位于与发光二极管14A分布的平面平行的平面内。它位于距这些发光二极管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于平视显示器(10)的图像生成装置(11)，包括：‑光源(14)，‑光调制器(15)，其适于在空间上调制由光源(14)发出的光，以及‑计算机(13)，其适于控制光源(14)和光调制器(15)，使得它们生成图像，其特征在于，所述光源(14)由多个不同的光元件(14A)形成，并且所述计算机(13)适于独立于其他光元件(14A)发出的光强度来调制每个光元件(14A)发出的光强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.05 FR 16564431.一种用于平视显示器(10)的图像生成装置(11)，包括：-光源(14)，-光调制器(15)，其适于在空间上调制由光源(14)发出的光，以及-计算机(13)，其适于控制光源(14)和光调制器(15)，使得它们生成图像，其特征在于，所述光源(14)由多个不同的光元件(14A)形成，并且所述计算机(13)适于独立于其他光元件(14A)发出的光强度来调制每个光元件(14A)发出的光强度。2.如前一权利要求所述的图像生成装置(11)，其中，提供光学组件(16)，其介于所述光源(14)和光调制器(15)之间，并且其包含每个光元件(14A)发射到光调制器(15)的相应有效区域(15A)的光。3.如前一权利要求所述的图像生成装置(11)，其中，所述光学组件(16)使得光调制器(15)的每个有效区域(15A)与其他有效区域(15A)不同并与其他有效区域(15A)相邻。4.如前述两项权利要求中任一项所述的图像生成装置(11)，其中，要生成的图像由不同部分(31-79)组成，每个部分适于由光调制器(15)的有效区域(15A)之一和相应的光元件(14A)形成，所述计算机(13)包括：-用于获取要生成的图像的装置，-检测装置，其适于检查在要生成的图像的每个部分(31-79)中是否存在要显示的信息，以及-用于控制光源(14)的装置，其适于仅照明对应于要显示信息的图像部分的光元件(14A)。5.如前述权利要求中任一项所述的图像生成装置(11)，其中，所述光元件(14A)位于同一平面上并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：M伊尔齐克，
申请(专利权)人：法雷奥舒适驾驶助手公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR