包括用于防反射板条的调节机构的用于生成虚像的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于生成虚像(VB)的设备，该设备包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括用于防反射板条的调节机构的用于生成虚像的装置


[0001]本专利技术涉及一种用于显示装置的防反射板条的调节机构，该显示装置具有图像生成单元和光学单元，该图像生成单元具有用于显示图像的显示元件，该光学单元用于将图像投影到投影表面上。

技术介绍

[0002]这种显示装置可以例如用于运输工具的平视显示器。平视显示器(也称为HUD)旨在表示以下显示系统：在该显示系统中，观看者可以保持其观看方向，因为要呈现的内容被叠加到其视野中。虽然这种系统由于其复杂性和成本而最初主要用于航空航天领域，但其现在也在汽车领域中用于大规模生产。
[0003]平视显示器总体上由图像生成器、光学单元和反射镜单元构成。图像生成器产生图像。光学单元将图像引导到反射镜单元上。图像生成器通常也称为图像生成单元或PGU(Picture Generating Unit)。反射镜单元是部分镜反射的透光窗格。因此，观看者看到图像生成器所呈现的、作为虚像的内容，并且同时看到窗格后面的真实世界。在汽车领域中，挡风玻璃通常用作反射镜单元，并且在呈现时必须考虑挡风玻璃的弯曲形状。由于光学单元和反射镜单元的相互作用，虚像是由图像生成器产生的图像的放大呈现。
[0004]观看者只能从所谓的人眼窗口的位置观看虚像。高度和宽度与理论观看窗口对应的区域被称为人眼窗口。只要观看者的一只眼睛在人眼窗口内，虚像的所有元素对于该眼睛都是可见的。另一方面，如果眼睛在人眼窗口外部，则虚像对于观看者仅部分地可见或根本不可见。人眼窗口越大，观看者在选择其就座位置时受到的限制就越少。
[0005]常规平视显示器的人眼窗口的尺寸受到光学单元的尺寸的限制。用于放大人眼窗口的一种方法是，将来自图像生成单元的光输入到光波导中。输入到光波导中的光在光波导的界面处经历全反射，并因此在光波导内被引导。此外，光的一部分在沿着传播方向的多个位置处输出。由于光波导，出射光瞳以这种方式被扩大。这里，有效出射光瞳由图像生成系统的孔径的图像构成。
[0006]在此背景下，US 2016/0124223 A1描述了一种虚像显示装置。显示装置包括光波导，该光波导使从图像生成单元发出的并通过第一光入射表面入射的光反复地经历内反射，以便在背离第一光入射表面的第一方向上行进。光波导还具有的效果是，在光波导中引导的光的一部分通过在第一方向上延伸的第一光出射表面的区域向外出射。显示装置进一步包括在第一光入射衍射光栅和第一光出射衍射光栅，第一光入射衍射光栅衍射入射光以使衍射光进入光波导，第一光出射衍射光栅衍射从光波导入射的光。US2012/0224062A1还涉及一种具有光波导的虚像显示装置。
[0007]在当前已知的这种设备的设计中，其中光波导由玻璃板构成，衍射光栅或全息图布置在玻璃板内，如果光从外部入射，则会出现问题。杂散光可能由于从外部入射的光的反射而进入用户的眼睛。由用户感知的虚像的对比度进一步降低。
[0008]因此，在常规设备中，可能的反射部件被倾斜并与眩光捕捉器结合，使得反射不会
到达驾驶员的眼睛预期所在的区域。替代性地，采用防反射涂层并使用结构粗糙度，以降低反射强度。
[0009]部件的倾斜显著地占据了在汽车中受限的安装空间。进一步地，部件的性能总体上随着倾斜安装而降低。涂层和粗糙结构降低了可实现的强度，但是反射总体上仍保持清楚可见并显著降低对比度。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种用于生成虚像的改进的设备，利用该设备降低杂散光的影响。
[0011]该目的通过具有权利要求1的特征的设备来实现。本专利技术的优选配置是从属权利要求的主题。
[0012]根据本专利技术的用于生成虚像的设备具有：显示元件，该显示元件用于产生图像；光波导，该光波导用于扩大出射光瞳；以及防眩光元件，该防眩光元件在光束路径中布置在光波导的下游并且是具有多个板条的遮光器，板条的设定角度借助于至少一个一体式弹簧限定。一体式弹簧具有弹性机构。这具有允许不受滞后和间隙影响的优点，从而得到精确的设定。在根据本专利技术的解决方案中，设定角度与温度无关，因为一体式弹簧的热膨胀可以改变其总长度，但不改变其基本形状。即使当弹簧热膨胀时，以具有限定角度的斜面取向的板条也会保持该角度。规定板条抵靠在具有限定角度的斜面上，并在其相应的端部可移动地悬挂。作为这种方案的替代方案，提供至少两个可设定的弹簧，板条在其端部区域中紧固在这些弹簧的具有限定角度的斜面处。
[0013]根据本专利技术，一体式弹簧具有第一平面和第二平面，该第一平面和该第二平面借助于过渡斜面彼此连接。这具有这样的优点，即，过渡斜面代表恒定斜面的平面区域，并因此代表板条抵靠在其上的大区域。这能够实现甚至更精确的角度设定。根据本专利技术，弹簧由薄的二维材料冲压而成，其在冲压之后通过以使最初位于同一起始平面中的第一平面和第二平面垂直于该起始平面移动的方式而折叠以形成三维部件，使得第一平面和第二平面因此彼此间隔开并通过过渡斜面彼此连接。
[0014]根据本专利技术，提供彼此偏置布置的至少两个平行排的过渡斜面。这有利地能够实现板条的密集布置。这会更好地遮挡不需要的光。
[0015]过渡斜面有利地在其到第一平面和第二平面中的至少一个的过渡区域中具有穿孔和/或槽和/或外围切口。以这种方式，在该过渡区域中实现了增加的有效弹性。这简化了在制造弹簧时从二维形状到三维形状的成形。
[0016]根据本专利技术，一体式弹簧的过渡区域具有不同的长度。作为结果，对于不同的板条有利地实现了不同的设定角度。这使得能够形成在设备的特定配置中所期望的设定角度梯度。
[0017]有利地，多个弹簧彼此嵌套或彼此并排布置。这使得板条能够更密集地布置，而不必使弹簧太细地构造。因此，每单位长度的重复被有利地倍增。
[0018]从以下描述和所附权利要求并结合附图，本专利技术的进一步特征将显现出来。
附图说明
[0019]图1示意性示出了根据现有技术的用于机动车辆的平视显示器；
[0020]图2示出了具有二维放大的光波导；
[0021]图3示意性示出了具有光波导的平视显示器；
[0022]图4示意性示出了机动车辆中的具有光波导的平视显示器；
[0023]图5示意性示出了具有光波导和作为防眩光元件的防反射件的平视显示器；
[0024]图6示出了具有二维放大的替代光波导；
[0025]图7示意性示出了根据本专利技术的用于生成虚像的设备；
[0026]图8示出了遮光器及其细节放大图；
[0027]图9示出了根据本专利技术的弹簧；
[0028]图10示出了根据本专利技术的弹簧；
[0029]图11以侧视图示出了根据本专利技术的弹簧；
[0030]图12以侧视图示出了根据本专利技术的弹簧；
[0031]图13以侧视图示出了施加力和没有施加力的弹簧；
[0032]图14以俯视图示出了施加力和没有施加力的防眩光元件；
[0033]图15以示意性空间视图示出了防眩光元件；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生成虚像(VB)的设备，该设备具有：
‑
显示元件(11)，该显示元件用于生成图像；
‑
光波导(5、510、520)，该光波导用于扩大出射光瞳；以及
‑
防眩光元件(81)，该防眩光元件在光束路径中布置在该光波导(5)的下游，其中，
‑
该防眩光元件(81)是具有多个板条(82)的遮光器(83)，其中，这些板条(82)在各自情况下都搁置在至少一个一体式弹簧(7、7'、7a)的斜面(73、73'、73"、74)上。2.根据权利要求1所述的设备，其中，该一体式弹簧(7、7'、7a)具有第一平面(71)和第二平面(72)，该第一平面和该第二平面借助于过渡斜面(73...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：大陆汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：