用于发射意图形成图像的光束的装置和方法、投影系统和使用所述装置的显示器的制造方法_2

文档序号:8449115阅读:来源:国知局
电流调节,以提供光束10的颜色的所述选择。可以提供颜色的六位编码,对应于针对每一个所述激光束7、8、9的光功率的六十四个级别。
[0046]所述控制器件可还配置为提供所述光束的光功率的附加调整。以该方式可实现特别高的衰减率。
[0047]更精确地,所述控制器件配置为提供通过脉冲宽度调制进行的所述激光束7、8、9的光功率的调节,以使得实现所述光束10的光功率的所述附加调整,特别是根据5至20之间的衰减倍数,特别是约10的衰减倍数。
[0048]以该方式,可以调整所述光束10的光功率和/或颜色。所述控制器件包括例如微控制器(未示出)。
[0049]所述衰减器件12包括例如一个或多个电致变色镜。以已知的方式,所述镜反射或多或少的光,这取决于施加至它们的电流。在此,单个镜被示出,但可设置多个镜,特别是串联地布置在所述一个或多个束7、8、9、10的路径中。
[0050]每一个镜将能够呈现例如大约100的衰减倍数。以该方式,可以通过串联的两个镜获得大约200的衰减倍数,该衰减倍数与来自控制器件的衰减倍数结合,特别是与来自脉冲宽度调制的衰减倍数结合,使得可以达到上述2000的水平。
[0051]在图1中,所述衰减器件12被供应有第一水平的电流,该第一水平的电流允许光束10的约100%反射。在图2中,所述衰减器件12被供应有第二水平的电流,该第二水平的电流允许光束10的30%反射。在图3中,所述衰减器件12切断光束10的几乎所有反射,如象征地表示为0%。
[0052]这样做,根据所示配置,所述衰减器件12布置在共同光束10的路径中。换句话说,所述衰减器件12配置为改变所述共同光束10的光功率。更精确地,在此,所述电致变色镜的全部或一部分布置在共同光束10的路径中。
[0053]根据未示出的变形例,所述衰减器件12至少部分地布置在由源4、5、6发射的束的路径中,在该情况下,在所述源4、5、6和所述镜11之间。换句话说,所述衰减器件12配置为改变由每一个所述源4、5、6发射的激光束的光功率。更精确地,所述电致变色镜的全部或一部分布置在所述源4、5、6和所述镜11之间。
[0054]所述装置可还包括环境亮度检测器件和处理器件,使得可以依据由所述检测器件测量的环境亮度来作用于所述衰减器件。所述环境亮度检测器件包括例如光检测器,诸如改变车辆仪表板上的显示屏显的光检测器。所述处理器件例如集成在上述微控制器的水平处。
[0055]如图4中所示,本发明还涉及图像投影系统100,其包括如上所述的发射装置I。投影系统100还包括由所述光束10形成图像的器件102。
[0056]所述图像形成器件102包括例如扫描发生器110,其功能是水平地和垂直地移动光束10,用于以一频率产生扫描的目的,作为非限制性例子,所述频率特别是等于60Hz。扫描发生器110特别地包括扫描镜,其具有微机电系统(下文中称为MEMS),在该微机电系统上,光束10被反射为扫描束103。这样的MEMS镜具有例如Imm的直径。MEMS镜能够绕两个旋转轴线旋转,以产生所述图像形成器件102的漫射屏111的扫描,例如,以60Hz的刷新频率。所述图像形成在所述漫射器111上。替代地,MEMS镜可被两个可移动平面镜替代,所述两个可移动平面镜的运动被联动。这些镜中的一个可被专用于沿水平轴线扫描,同时另一镜可专用于沿垂直轴线扫描。
[0057]其上形成有图像的漫射器111可以是具有用于透明投影的复杂结构的透明投影屏幕。替代地,其可以是半透明的。其例如由玻璃、特别是毛玻璃、或由聚碳酸酯制成。作为例子,漫射屏为出瞳(出瞳增大器)类型。其使得可以具有拓宽的观察锥面。其在被光束越过的平面中延伸,由该扫描束103得到的图像形成在漫射屏111的面的平面中。
[0058]该漫射屏接收扫描束103。其布置为使得该扫描束103的散射在扫描束103撞击漫射屏111的时刻以相对于扫描束103的方向成一角扇形,例如等于30°。为了这样做,根据非限制性例子,,漫射屏的面112是粗糙的,因为其包括引起扫描束103的散射的凹凸部。粗糙面112对应于束离开所通过的面,也就是说,图像形成在其上的面。
[0059]根据未示出的另一变化例,所述图像形成器件不包括扫描发生器,诸如前述的扫描发生器,而是包括微镜阵列(也称为数字微镜系统)。在该配置中,图像形成在微镜阵列的水平处,且随后被投影到漫射屏上。通常,投影光学装置布置在阵列和屏幕之间。每一个微镜对应于图像的像素。在该实施例中,图像没有第一时间形成在漫射屏上,而是之前形成在微镜阵列上的图像被接收。
[0060]应注意到,如在所示例子中的,所述衰减器件12可位于所述图像形成器件102的上游。它们可还位于下游。在变化例中,它们可布置在一方面扫描发生器110或微镜阵列和另一方面漫射屏111之间。
[0061]所述投影系统可还包括各种镜104、106,尤其是在扫描束103的路径中。
[0062]本发明还涉及一种显示器,特别是平视显示器,包括根据上述变化例中任一个的投影系统100。
[0063]沿光束的运动方向在散射屏111的下游,所述显示器包括至少一个半反射板126和插置在漫射屏111和半反射板126之间的成像路径中的反射装置125。在该图中,成像路径由三个以点线示出的箭头30表示,在通过半透明板126显示之前,所述箭头30在反射装置125上反射。半反射板126允许,在虚拟屏幕130的水平处,图像的放大和/或(通过透明性)允许图像超过所述半反射板的显示,特别是超过配备其的车辆的风挡,其在所述半反射版126的帮助下获得。
[0064]该透明板具有至少等于20%的反射力,这允许使用者通过板看到车辆占据的路线,同时得益于高对比度使得能够看到被显示图像。替代地,图像的显示可发生在配备有所述显示器的车辆风挡上。
[0065]如已经所述的,所述衰减器件可位于图像形成装置102的下游,且直到半反射板126。
【主权项】
1.一种用于发射意图形成图像的光束(10)的装置,所述装置包括一个或多个源(4、5、6),每一个源发射激光类型的束(7、8、9),所述装置配置为由一个激光束形成所述光束(10)或由通过组合将所述激光束(7、8、9)结合在一起而形成所述光束(10),所述装置包括衰减器件(12),位于一个或多个所述源(3、4、5)的下游,使得可以通过依据所述衰减器件(12)的供电电流来传输和/或反射所述一个或多个束而改变光束(10)的光功率。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述衰减器件(12)包括一个或多个电致变色镜。
3.如权利要求2所述的装置,其中,所述电致变色镜串联地布置在所述一个或多个束的路径上。
4.如前述权利要求中的任一项所述的装置,包括控制所述源(4、5、6)的电流供应的器件,所述控制器件配置为提供所述光束(10)的光功率的附加调整。
5.如权利要求4所述的装置,其中,所述控制器件配置为根据分配给每一个所述激光束(7、8、9)的光功率的比例来提供所述激光束(7、8、9)的光功率的线性电流调节,以提供光束(10)的颜色的选择。
6.如权利要求4或5所述的装置,其中,所述控制器件配置为提供通过脉冲宽度调制进行的所述激光束(7、8、9)的光功率的调节,以实现所述光束(10)的光功率的附加调整。
7.如权利要求6所述的装置,其中,所述控制器件配置为使得通过脉冲宽度调制进行的调节提供根据5至20的衰减倍数的所述附加调整。
8.如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述衰减器件(12)配置为在所述激光束(7、8、9)中的至少一个与所述其他激光束(7、8、9)中的至少一个结合之前改变所述激光束(7、8、9)中的所述至少一个的光功率。
9.如前述权利要求1至7中的任一项所述的装置,其中,所述衰减器件(12)配置为改变来自所述激光束(7、8、9)的结合的所述光束(10)的光功率。
10.如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,其还包括检测环境亮度的器件和处理器件,使得可以依据由所述检测器件测量的环境亮度来作用于所述衰减器件(12)。
11.一种图像投影系统,包括如前述权利要求中的任一项所述的装置。
12.如权利要求11所述的系统,包括用于从所述光束(10)形成图像的器件(102),且其特征在于,所述衰减器件(12)位于所述图像形成器件(102)的下游。
13.—种显示器,特别是平视显示器,包括至少一个如权利要求11或12所述的投影系统。
14.一种用于发射意图形成图像的光束(10)的方法,在所述方法中,提供一个或多个源(4、5、6),每一个源发射激光类型的束(7、8、9),所述光束(10)由一个激光束形成或通过将所述激光束(7、8、9)结合在一起而形成,且所述光束(10)的光功率使用位于所述一个或多个源(3、4、5)下游的衰减器件(12)被改变。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述光束(10)的光功率的附加调整使用用于控制所述一个或多个源(4、5、6)的电流供应的器件被提供。
【专利摘要】本发明涉及一种用于发射意图形成图像的光束(10)的装置,所述装置包括一个或多个源(4、5、6),每一个发射激光类型的束(7、8、9),所述装置设计为由一个激光束(7、8、9)形成光束(10)或由激光束的结合形成光束(10),所述装置(1)包括衰减器件(12),布置在所述源(一个或多个)(3、4、5)的下游,使得能够通过依据馈送衰减器件(12)的电流来传输和/或反射所述束(一个或多个)而改变光束(10)的光功率。
【IPC分类】G02B27-01, G02F1-15, H04N9-31
【公开号】CN104769483
【申请号】CN201380042595
【发明人】M.艾尔齐克, F.奥特兰
【申请人】法雷奥伊图德斯电子公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年7月16日
【公告号】EP2875397A1, US20150168795, WO2014013143A1
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