HUD系统中用于二次图像抑制的选择性吸收的制作方法

本发明大体涉及减轻平视显示器系统中的二次图像。

背景技术：

1、在其最常见的形式中，平视显示器(hud)汽车系统可以包括计算机化信号发生器、投影仪和作为投影图像的反射屏的层压玻璃挡风玻璃系统。由计算机化信号发生器产生的图像被馈送到投影仪，投影仪产生光图案，通过一系列反射镜扩展和准直光图像，并以设计成使反射强度最大化的特定选择角度朝挡风玻璃投影图像。

2、当投影的图像照射到挡风玻璃的内表面，即空气-玻璃界面时，其遇到折射率的显著变化，这导致部分图像强度(光)在驾驶员眼动范围的方向上被反射离开表面。这个图像被称为主图像，以视觉信息的形式传播到驾驶员的瞳孔。在内玻璃表面没有反射的图像部分继续通过pvb和玻璃，由于玻璃和聚合物夹层之间的折射率的微小变化，折射角仅发生微小变化。一旦透射光到达玻璃外表面，它在空气界面处遇到大的折射率变化，并且一部分光被反射回来。这个反射的图像会通过层压材料传播回来，并且很大一部分会从层压材料中出现，传播到驾驶员的眼动范围上方的点(因此看不见)。

3、然而，存在以与投影仪略微不同的角度出射的第二系列光线，该光线沿着类似的路径进入和离开层压材料，其以一定角度被反射，使得离开外玻璃表面的反射也照射到驾驶员眼动范围。这通常被称为二次图像。当层压材料中的前玻璃片和后玻璃片基本上彼此平行时，主图像和二次图像略微偏移，使得二次图像看起来为主图像的较低强度“重影”图像。

4、在大多数商业应用中，原始设备制造商(oem)使用楔形pvb夹层，其在内玻璃薄片和外玻璃薄片之间形成一个角度，以便使二次图像与主图像对齐。这种技术是非常有效的，但是在成本、层压复杂性和驾驶员眼动范围的尺寸限制方面具有固有的缺点。因此，汽车工业已经积极致力于开发不需要楔形夹层而产生清晰、无重影的hud图像的方法，或者与楔形夹层结合使用的方法。

5、美国专利申请no.7,777,960公开了一种投影系统，例如适用于汽车中的平视显示器的系统，其包括激光投影源和扫描仪。来自激光投影源的光在投影表面上扫描，该投影表面可以是汽车的挡风玻璃。投影表面包括能够反射一些光并透射其它光的嵌入式数值孔径扩展器。该系统还可以包括能够在投影表面的子区域上呈现高分辨率图像的图像投影源，该投影表面具有设置在其中的光中继器。

6、ep2045647a1公开了一种用于机动车辆中的多色平视显示器，用于将驾驶员信息与车辆前方的场景相结合。显示器具有带有组合器单元的投影单元，该组合器单元在背离观看者的一侧呈现抗反射涂层。提供了一种图像传感器，其具有发射三个色带的光的光源。组合器单元在朝向观看者的一侧呈现三陷波滤波器。

7、美国专利申请公开no.2018/0031749公开了一种超材料滤光器，包括：透明基板；以及提供到所述透明基板的光敏聚合物层，其中使用激光处理光敏聚合物层以形成非共形的全息图案化的亚波长光栅，该全息光栅配置为阻挡预定波长的电磁辐射。

8、美国专利申请公开no.2018/0186125公开了一种层压材料，其利用窄带吸收染料的能力，通过识别色靶并调节到该色靶来吸收选择性波长的光。仅使用玻璃组合物、涂层、夹层和膜(它们都用作宽带滤光器)时，据说难以精细调节层压材料的光谱响应。窄带吸收染料用于选择性地调节光谱响应，以在光谱的uv、可见光和ir范围中实现目标性能。

9、存在对改进的平视显示器的持续需要，该显示器具有强主图像，可以避免降低观看者的体验的二次图像和重影。

技术实现思路

1、在一个方面，本发明涉及用于显示信息的显示系统。显示系统包括玻璃窗，该玻璃窗包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于第一和第二透明刚性基板之间的夹层。该显示系统设置有一个或多个窄带吸收剂，该窄带吸收剂设置在玻璃窗的可视区域中，其共同选择性地吸收可见光谱中的三个波长范围内的光。该显示系统还设置有投影仪，该投影仪在可见光谱中的三个离散波长范围向玻璃窗发射光。当在平视显示系统中使用时，显示系统显示出减少的二次图像。

2、本发明的其它方面如本文所公开和要求保护的。

技术特征：

1.一种用于显示信息的显示系统，所述显示系统包括：

2.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述一个或多个窄带吸收剂中的至少一个在所述夹层中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述一个或多个窄带吸收剂中的至少一个在所述刚性基板之一中或所述刚性基板之一上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述一个或多个窄带吸收剂中的至少一个在附接到所述两个刚性基板中的一个的涂层或膜中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述一个或多个窄带吸收剂中的至少一个选择性地吸收可见光谱中两个波长范围内的光。

6.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述夹层设置有楔形部分，所述楔形部分使从所述玻璃窗反射的主图像和二次图像对准。

7.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述三个离散波长范围包括445nm、515nm和642nm的光。

8.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述三个离散波长范围分别包括445nm、550nm和642nm的光。

9.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述离散波长范围中的一个包括具有选自635、638、650或660中的一个或多个的波长的光。

10.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述窄带吸收剂具有约0.5nm至约50nm的fwhm。

11.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述三个离散波长范围为430至490nm、500至565nm和625至740nm。

12.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述三个离散波长范围为430至475nm、510至550nm和640至700nm。

13.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述投影仪选自基于激光二极管的投影仪；led投影仪；基于dpss激光器的投影仪、混合激光器led投影仪、激光投影仪或波导投影仪。

14.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述投影仪是基于dpss激光器的投影仪，并且其中所述三个离散波长范围包括457nm、532nm和671nm的光，并且具有从约0.5nm至约50nm的宽度。

15.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，所述投影仪是基于dpss激光器的投影仪，并且其中所述三个离散波长范围包括473nm、532nm和671nm的光，并且具有从约0.5nm至约50nm的宽度。

16.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述窄带吸收剂选自染料和颜料。

17.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述窄带吸收剂中的至少一个为聚甲炔染料。

18.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述夹层包含pvb。

19.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述窄带吸收剂在位于所述夹层中的两个pvb层之间的膜中。

20.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述玻璃窗包含一个或多个uv染料吸收剂，所述uv染料吸收剂形成阻挡uv辐射至所述窄带染料的层。

技术总结
本发明公开了一种用于显示信息的显示系统，所述显示系统包括：玻璃窗，其包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于第一和第二透明刚性基板之间的夹层；投影仪，其以可见光谱中的三个离散波长范围向玻璃窗发射光；以及至少三个窄带吸收剂，其设置在玻璃窗的可视区域中，选择性地吸收由投影仪发射的三个波长范围内的光。

技术研发人员：杰米·安东尼奥·李,凯西·林恩·埃尔金斯,史蒂文·V·海德曼,弗朗索瓦·安德烈·科兰
受保护的技术使用者：首诺公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14