在驾驶员的视野内显示虚拟图像的显示器，以及生成用于所述显示器的图像的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在驾驶员的视野内显示虚拟图像的显示器装置，以及用于所述显示器的图像生成装置。
【背景技术】
[0002]已知发射光束的装置，其设计为形成用于通知车辆用户的图像，尤其是其驾驶员。
[0003]特别地，已知为机动车辆配备称为抬头显示器的显示装置。这样的装置在汽车驾驶员的视野内显示与机动车辆状况、交通状况相关的信息或者其它信息。
[0004]这种显示装置通常包括图像生成装置、专用于装置架构的光学部件和用于管理该装置并连接到装备有该装置的机动车辆的电子元件。该图像生成装置采用壳体的形式，在壳体内组装有该装置的部件。被显示图像的亮度必须适于(特别是在光强度上)环境光强度以提供与道路的足够对比度，而不会使驾驶员感到炫目，尤其在黑暗中。
[0005]为此目的，可以将车辆的光强传感器用于前照灯的自动激活。然而，由于来自传感器的信息必须经由车辆的网络来传送，失去反应性，且对于使被显示图像的亮度实时地适于环境光强度来说不是最优的。
[0006]另外，由传感器目标所在的区域来看，由所述传感器测得的光强度不完全相关。
[0007]另外，可以在车辆的仪表盘的顶端部分上设置光强传感器，用于测量被显示图像所处的环境背景中的环境光强度，换句话说，当驾驶员沿所述图像的方向看时呈现给驾驶员的场景亮度。这种传感器是突出的，且它们还需要外部线缆，这不是非常美观并且需要成本。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是为克服全部或部分这些缺陷。
[0009]根据本发明，提供了一种显示装置，用于在驾驶员的视野内显示虚拟图像，所述显示装置包含:
[0010]-图像生成装置，和
[0011]-至少一个光传感器，
[0012]所述图像生成装置被配置为利用该光传感器产生位于形成有所述图像的方向上的区域内的环境光强度的测量，所述区域称为环境背景，以允许所述图像的亮度适于所述环境背景。
[0013]由此，根据本发明的显示装置允许通过在相关区域(即沿所述图像的方向)中亮度的测量而为车辆驾驶员提供舒适的图像，例如所，所述图像可清晰分辨，且其光强度足够而不炫目。通过图像生成装置处理来自传感器的信息还允许显示装置的反应速度提高。
[0014]根据本发明的可一起或单独采用的多个实施例:
[0015]-所述光传感器集成到所述图像生成装置中，以使得接收一光束，所述光束沿与所述图像的发射的光束相反的方向并对应于呈现于所述图像的环境背景中的环境光，
[0016]-所述光传感器被定位在用于所述图像的发射的光束的光路中，
[0017]-所述显示装置包括用于在驾驶员的视野内显示所述图像的光学部件，所述光学部件限定所述光路的全部或一部分，
[0018]-所述光传感器相对于光学部件中的一个定位，以使得从所述光学部件接收沿与所述图像的发射的光束相反的方向并对应于呈现于所述图像内的环境光的光束，
[0019]-所述图像生成装置包括壳体，该壳体经由位于该壳体的一个面上的所述光学部件中的一个来传输所述图像，
[0020]-所述传感器位于所述壳体内部，
[0021]-所述光传感器布置为接近于位于所述壳体的一个面上的所述光学部件，
[0022]-所述光传感器刚性地附接至所述壳体和/或位于壳体的一个面上的所述光学部件，
[0023]-位于所述壳体的一个面上的所述光学部件为图像漫射器，
[0024]-所述图像生成装置包括用于产生所述图像的控制单元，
[0025]-所述光传感器连接至所述控制单元，该控制单元设计为相对于所述环境背景调节所述图像的亮度，对应于由所述光传感器测得的环境光，
[0026]-所述用于生成图像的装置包括光源，
[0027]-所述光源包括一个或多个激光二极管。
[0028]本发明还涉及一种如前文所描述的用于显示装置的图像生成装置，所述传感器设置在所述图像生成装置内。
[0029]所述装置有利地配置为，根据该图像生成装置的标准化制造，适用于多种显示装置。
【附图说明】
[0030]本发明的这些特征和优势以及其他将由于本发明实施例的参考附图在下文中的描述而变得显而易见，在附图中:
[0031]图1是根据本发明的用于车辆的图像显示装置的正面示意图；
[0032]图2是车辆的驾驶员看到的、由图1中的显示装置产生的图像的示例图。
【具体实施方式】
[0033]在以下的描述中，相同的标记用来指代类似或相同的元件。
[0034]如图1所示，本发明涉及显示装置1，或者被称为抬头显示装置，在观察机动车辆的驾驶路径7 (图2)的车辆驾驶员5的视野3内显示虚拟图像9。
[0035]该显示装置I包括图像生成装置11。该装置包含，例如，配备有一个或多个光源的扫描投影仪34，其所述光源每一个发射激光类型的光束。这些例如是激光源，典型为激光二极管，每个激光源发射单色光束，即由单一颜色组成的光束。
[0036]所述装置可以典型的包含三个源，所述装置被配置用于通过将由每个所述源单独发射的光束组合而成的共同路径来形成光束。更精确地，源可从一个原到另一个源发射不同颜色的光束。这些颜色例如是红、绿和蓝(RGB)。
[0037]每个源的光功率通过一个或多个激光源的供电电流而被独立控制。在给定的光功率下，光束的颜色由在各激光二极管之间建立功率比的方式来确定。例如为了获得白光，光功率，作为比例，必须依照如下分配来建立:对于绿光二极管60，对于蓝光二极管30，对于红光二极管10。每个源的光功率也可以被控制以调节光束的光功率。
[0038]每个源发射的光束被定向为，例如，彼此平行并沿相同方向反射以通过组合形成共同光束。为此目的，所述装置包括在一波长范围上为半透明的光学单元，例如分色镜或结合板(combiner plate)，其拦截由每个所述源发射的光束，并将它们在所述光束的方向上全士么云口口 ο
[0039]更通常的，所述装置被配置用于由所述一个或多个激光束形成所述光束，而无论所包含的源的数量。在单一源的情况下，光束由所采用的单一源发射的激光束组成，而所获得图像则将是单色的，根据所述颜色的分级，由在构成其的每一个点处施加的各水平的光功率构成。在多个源的情况下，典型地为上文所提到的三个源，于是形成所述光束的所述共同光束将允许图像根据色谱建立，其分辨率将对应于所述源的供电的控制的分辨率。
[0040]所述装置可以还包括用于控制至所述源的电流供应的器件。如上文所述，它们可允许光束的颜色的选择。
[0041]作为非限制性例子，所述扫描投影仪还包含，例如，这样的投影扫描仪，其功能为水平和垂直地移动由一个或多个光源发射的光束，以根据一频率进行扫描，该频率特别是等于60Hz。该扫描投影仪特别是包括使用微电机系统的扫描镜(以下称为MEMS镜)，在其上，由一个或多个光源发射的光束被反射为扫描光束10。这样的MEMS镜具有例如Imm2的直径。MEMS镜被设计为围绕两个旋转轴旋转以执行所述装置的漫射屏29的扫描，例如以60Hz的刷新频率扫描。所述图像然后形成在所述漫射屏29上。替代地，MEMS镜可以由两个平面且可移动镜来替代，其移动为相关联的。这些镜中的一个可专用于沿水平轴线扫描，而另一个镜可专用于沿垂直轴线扫描。
[0042]形成有图像的漫射器29可以是透明的投影屏幕，其具有复杂的结构以用来通过透明度产生投影。替代地，其可为半透明的。其例如由玻璃制成，特别是未抛光的，或由聚碳酸酯制成。举例来说，该漫射屏29为“出射光瞳扩展器(Exit Pupil Expander) ”类型。其允许观察锥形区域(cone of observat1n)被拓宽。其在该光束穿过的平面中延伸，来源于该扫描光束10的图像形成于该漫射屏29的一个面的平面上。