平视显示设备制造技术

本发明专利技术涉及平视显示设备。当分束器（17）从激光源（14a、14b）接收激光时，分束器（17）输出包括两个偏振光分量的光。分束器（17）被布置为使得当从分束器（17）输出且被屏幕（30）反射或透射通过屏幕（30）的光入射到挡风玻璃（90）的投影表面（91）上时，两个偏振光分量的偏振方向彼此不同并且不与入射平面（92）平行，该入射平面（92）是在光在投影表面（91）上的入射点处形成的。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种平视显示设备。
技术介绍
例如，JP2010-26483A (US2010/0014054A1)教导了一种显示设备，其使用激光(相干光)将图像投射至屏幕部件上。在该显示设备中，生成分别具有彼此垂直的正交偏振方向的两个激光，并且将这些激光投射至屏幕部件上以产生图像。由于这两个激光的偏振方向彼此垂直，因此可以限制斑点噪声的生成，否则，该斑点噪声由于在激光撞击到屏幕部件上时被屏幕部件漫射的漫射光之间的干扰而生成。该技术基于以下内容分别具有不同偏振方向的光实质上并不彼此干扰。当将分·别具有不同偏振方向的光投射至屏幕部件上时，减小斑点噪声。这里，应当注意，当在具有正交偏振方向的两个激光撞击到屏幕部件上时在屏幕部件上漫射的两个漫射光均被屏幕部件反射到观看者的眼睛时，观看者意识到斑点噪声减小。如上所讨论，观看者可以意识到斑点噪声减小，因为在具有不同偏振方向的光撞击到屏幕部件上时被屏幕部件漫射的两个漫射光均被反射到观看者的眼睛。当漫射光的强度之差大时，减小斑点噪声的效果可能退化。当将JP2010-26483A (US2010/0014054A1)的技术应用于将在屏幕部件上形成的显示图像投射至显示部件(例如，交通工具的挡风玻璃)上的平视显示设备以实现由观看者(驾驶员)对显示图像的虚像的视觉识别时，减小在屏幕部件上生成的斑点噪声的以上效果可能退化。减小斑点噪声的效果的退化趋向于发生在两个正交偏振光之一的偏振方向与挡风玻璃上的入射平面平行时。一般地，当一个光分量(即，电场分量)的偏振方向与入射平面平行时，这种光分量被称作P偏振光分量。此外，与入射平面垂直的另一光分量被称作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达观看者的眼睛。因此，即使当分别具有彼此垂直的正交偏振方向的激光入射到屏幕部件上从而减小斑点噪声时，被屏幕部件漫射和反射且到达观看者的眼睛的偏振光中的一个的强度也可能与偏振光中的另一个的强度相比被大大减小。从而，减小斑点噪声的效果可能退化。特别地，当偏振激光在挡风玻璃上的入射角等于或接近于布鲁斯特角时，具有等于P偏振光分量的偏振方向(即，其与偏振激光的入射平面平行)的偏振方向的偏振激光的强度可能变得非常小，从而，减小斑点噪声的效果可能极大地退化。
技术实现思路
鉴于上述劣势，作出了本公开。因此，本公开的目的在于提供一种平视显示设备，其可以有效地限制斑点噪声。根据本公开，提供了一种平视显示设备，其适于将显示图像投射至在交通工具中安装的显示部件的投影表面上，以使位于交通工具的乘客室中的观看者能够观看显示图像的虚像。所述平视显示设备包括至少一个光源器件、偏振器件和屏幕部件。所述至少一个光源器件适于输出相干光以形成显示图像。所述偏振器件置于相干光的光路径中，所述相干光是从所述至少一个光源器件输出的。当所述偏振器件从所述至少一个光源器件接收到所述相干光时，所述偏振器件输出光，所述光包括第一偏振光分量和第二偏振光分量。在所述屏幕部件处漫射从所述偏振器件输出的光时，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从所述偏振器件输出的光时，在所述投影表面上形成显示图像。所述偏振器件布置在所述光路径中，使得当从所述偏振器件输出且被所述屏幕部件反射或透射通过所述屏幕部件的光入射到所述投影表面上时，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与入射平面平行，所述入射平面是在光在所述投影表面上的入射点处被形成的。附图说明此处描述的图仅用于说明的目的且并不意图以任何方式限制本公开的范围。图I是示出了其中安装有根据本公开第一实施例的平视显示设备的交通工具的·示意 图2是描述了根据第一实施例的交通工具中的平视显示设备的布置的 图3是示出了第一实施例的激光扫描仪的结构的 图4是示出了根据第一实施例的平视显示设备的激光投影器件的结构的 图5是示出了在比较例中在挡风玻璃的投影表面处漫射光的入射与漫射光的反射之间的关系的 图6是示出了根据第一实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 图7是示出了 s偏振光分量和P偏振光分量中的每一个在投影表面处的入射角和反射率之间的关系的 图8A是示出了根据本公开第二实施例的平视显示设备的激光投影器件的结构的以及 图8B是沿图8A中的线VIIIB-VIIIB获取的被放大的截面图，示出了第二实施例的激光投影器件的液晶单元器件的截面。具体实施例方式将参照附图来描述本公开的各个实施例。在以下描述中，贯穿这些实施例，利用相同参考标记来指示类似的部件，并且为了简明，将不再重复描述所述类似的部件。(第一实施例) 图I是示出了其中安装有根据本公开第一实施例的平视显示设备的交通工具的示意图。图2是描述了根据第一实施例的交通工具中的平视显示设备的布置的图。图3是描述了第一实施例的激光扫描仪的结构和操作的图。第一实施例的平视显示设备100被容纳在交通工具I的仪表板中。在平视显示设备100中，将显示图像71投射至显示部件(例如，交通工具I的挡风玻璃90)上，使得观看者(驾驶员)可以从预先设置的眼箱60在视觉上识别显示图像71的虚像70。在挡风玻璃90的交通工具内侧表面中形成投影表面(也被称作投影的表面)91 (显示图像71从平视显示设备100被投射至该投影表面91上)，并将该投影表面91形成为凹面，该凹面是凹形的，即，沿远离观看者(并由此远离观看者的眼箱60)的方向弯曲且凹进。被投射至投影表面91上的显示图像71的光(光线束)被投影表面91向眼箱60反射，并到达观看者的视点61。察觉到显示图像71的光的观看者可以在视觉上识别(即，可以观看)显示图像71的虚像70，虚像70是在挡风玻璃90的正面(即，挡风玻璃90的与观看者相对的那面)上形成的。显示图像71包括图像段，其指示例如具有平视显示设备100的交通工具I的行进速度；交通工具I的行进方向标志的图像，其由导航系统指定；以及交通工具I的(多个)警告标志。仅当观看者的视点61位于眼箱61中时，观看者才可以在视觉上识别虚像70。当视点61从眼箱60移开时，观看者难以在视觉上识别虚像70。眼箱60是这样的区域，在该区域中，当观看者坐在驾驶员座位上并在驾驶员座位上摆出合适的驾驶姿势时，视点61有可能置于该区域中。眼箱60被配置为拉长的矩形形 式，该矩形是沿水平方向而不是沿垂直方向被拉长的。眼箱60被设置为沿水平方向拉长的原因在于坐在驾驶员座位上的观看者的头部易于沿交通工具I的水平方向而不是交通工具I的垂直方向移动。现在，将参照图2和3来描述平视显示设备100的结构。平视显示设备100包括容纳在外壳110 (图I)中的激光扫描仪10、屏幕30和凹面镜40。在以下描述中，观看者所观看的虚像70的水平方向(也被称作横向或第一方向)的轴将被称作X轴。此外，虚像70的与水平方向垂直的垂直方向(也被称作上至下方向或第二方向)的轴将被称作y轴。此夕卜，在以下描述中，为了方便，被形成在每个对应部件上或被投射到每个对应部件上的显示图像71的X轴的方向将被称作水平方向(也被称作横向或第一方向)，并且被形成在每个对应部件上或被投射到每个对应部件上的显示图像7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平视显示设备，其适于将显示图像（71）投射至在交通工具中安装的显示部件（90）的投影表面（91）上，以使位于交通工具的乘客室中的观看者能够观看显示图像（71）的虚像（70），所述平视显示设备包括：至少一个光源器件（14a、14b、114a），其适于输出相干光以形成显示图像（71）；偏振器件（17、117），其被置于相干光的光路径中，所述相干光是从所述至少一个光源器件（14a、14b、114a）输出的，其中，当所述偏振器件（17、117）从所述至少一个光源器件（14a、14b、114a）接收所述相干光时，所述偏振器件（17、117）输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）处漫射从所述偏振器件（17、117）输出的光时，反射或透射所述光，以便在所述屏幕部件（30）接收从所述偏振器件（17、117）输出的光时，在所述投影表面（91）上形成显示图像（71），其中：所述偏振器件（17、117）被布置在所述光路径中，使得当从所述偏振器件（17、117）输出且被所述屏幕部件（30）反射或透射通过所述屏幕部件（30）的光入射到所述投影表面（91）上时，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与入射平面（92）平行，所述入射平面（92）是在光在所述投影表面（91）上的入射点处形成的。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤川卓之，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：