图像生成装置和包括这种装置的平视显示器的制作方法

本发明涉及显示系统的，特别是图像投影系统的。本发明更具体地涉及一种图像生成装置，特别适用于机动车辆的平视显示器，以及包括这种装置的平视显示器。

背景技术：

1、在上述领域中，平视显示器是一种使得能够在驾驶员的视野中显示驾驶辅助信息的装置。

2、为此，平视显示器包括图像生成装置，例如联接到具有可变透射率的元件阵列的光源(例如液晶显示器(lcd))和用于将该图像传输到例如部分透明条的光学系统，以便驾驶员能够在视线不离开道路的情况下看到图像。

3、需要在增强现实中显示图像的平视显示器。这种显示器必须被配置成在更远的距离上显示更高亮度的图像。除了成像系统的更大功率之外，这种显示器包括光学系统，所述光学系统使得放大倍率可以大于传统显示器的放大倍率。

4、这些显示器所需的高功率导致图像生成装置的温度大幅升高。此外，当光学系统暴露于太阳光线时，放大投射在驾驶员视野中的图像的光学系统可能会将这些光线聚焦在图像生成系统上，特别是在lcd屏幕上，于是导致温度大幅升高。由光源或太阳光线产生的图像生成装置的温度过大幅度升高可能会使其不可逆地退化。

技术实现思路

1、本发明提出了上述问题的解决方案，提供了一种平视显示器，该平视显示器对温度升高更具鲁棒性。

2、根据本发明的一个方面，提出了一种图像生成装置，包括被配置成产生上游光束的光源和具有可变透射率的元件阵列，该具有可变透射率的元件阵列被配置成选择性地接收和透射上游光束以形成下游光束，该下游光束形成图像，具有可变透射率的元件阵列的下游侧与至少部分透明板接触，该至少部分透明板被配置成限制具有可变透射率的元件阵列的加热，其中，该部分透明板的下游侧与热电冷却模块的冷侧接触。

3、在本发明的含义中，术语“上游”和“下游”是指沿着光源发出的光的传播路径的位置。因此，沿着传播路径，术语“下游”意味着更靠近光源，术语“上游”意味着更远离光源。

4、至少部分透明板和热电冷却模块的组合有利地确保了由具有可变透射率的元件阵列积累的热量被正确地排出。因此，图像生成装置更好地抵抗高温，特别是由于光束穿过具有可变透射率的元件阵列和/或聚焦在具有可变透射率的元件阵列上的太阳光线而产生的温度。

5、根据一个实施例，热电冷却模块与至少部分透明板的下游侧的外围区域接触，从而留出所述至少部分透明板的中心区域，使得下游光束可以通过。

6、根据一个实施例，热电冷却模块与至少部分透明板的下游侧的外围区域接触，以便界定中心区域。

7、这里的“界定”是指冷却模块限定了中心区域的整个轮廓，而不仅仅是它的一部分。

8、根据一个实施例，该装置包括若干个热电冷却模块，其冷侧与部分透明板的下游侧的外围区域接触。

9、根据一个实施例，热电冷却模块串联地电联接。

10、使模块串联联接使得可以限制电连接和简化对装置冷却的控制。

11、根据一个实施例，热电冷却模块包括与冷侧相对的热侧，该热侧与散热器接触。

12、根据一个实施例，该装置包括位于光源和具有可变透射率的元件阵列之间的光学漫射器，该光学漫射器和具有可变透射率的元件阵列联接到散热器，该散热器用作光学漫射器和具有可变透射率的元件阵列的支撑件。

13、根据一个实施例，该至少部分透明板延伸超过屏幕的轮廓，该至少部分透明板的上游侧与作为支撑件的散热器接触。

14、根据一个实施例，至少一个散热器联接到强制对流冷却模块。

15、根据一个实施例，具有可变透射率的元件阵列是液晶显示器。

16、根据一个实施例，至少部分透明板是至少部分透明的陶瓷板。

17、根据本发明的另一方面，提出了一种平视显示器，特别是用于机动车辆的平视显示器，其包括根据本发明的图像生成装置。

18、当然，本发明的各种特征、替代实施例和实施例可以以各种组合彼此关联，只要它们不是不兼容或互斥的。

技术特征：

1.一种图像生成装置，包括被配置成产生上游光束(9)的光源(8)和具有可变透射率的元件阵列(10)，所述具有可变透射率的元件阵列被配置成选择性地接收和透射所述上游光束(9)以便形成下游光束(5)，所述下游光束形成图像(2)，所述具有可变透射率的元件阵列(10)的下游侧与至少部分透明板(21)接触，所述至少部分透明板被配置成限制所述具有可变透射率的元件阵列(10)的加热，其特征在于，所述部分透明板(21)的下游侧与热电冷却模块(22)的冷侧接触。

2.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述热电冷却模块(22)与所述至少部分透明板(21)的下游侧的外围区域接触，以便留出所述至少部分透明板(21)的中心区域(27)，使得所述下游光束(5)能够通过。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的图像生成装置，其中，所述热电冷却模块(22)与所述至少部分透明板的下游侧的外围区域接触，以便界定所述中心区域(27)。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的装置，包括若干个热电冷却模块(32、33)，所述若干个热电冷却模块的冷侧与所述部分透明板(21)的下游侧的外围区域接触。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述热电冷却模块(32、33)串联地电联接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述热电冷却模块(22)包括与所述冷侧相对的热侧，所述热侧与散热器(20)接触。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，包括位于所述光源(8)和所述具有可变透射率的元件阵列(10)之间的光学漫射器(13)，所述光学漫射器(13)和所述具有可变透射率的元件阵列(10)联接到散热器(19)，所述散热器用作所述光学漫射器(13)和所述具有可变透射率的元件阵列(10)的支撑件。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述至少部分透明板(21)延伸超过所述具有可变透射率的元件阵列(10)的轮廓，所述至少部分透明板(21)的上游侧与作为支撑件的所述散热器(19)接触。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，至少一个散热器(20)联接至强制对流冷却模块(34)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中，所述具有可变透射率的元件阵列(10)是液晶显示器。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中，所述至少部分透明板(21)是至少部分透明的陶瓷板。

12.一种平视显示器，包括根据权利要求1至11中任一项所述的图像生成装置。

技术总结
本发明涉及一种图像生成装置，包括被配置成产生上游光束(9)的光源(8)和具有可变透射率的元件阵列(10)，该具有可变透射率的元件阵列被配置成选择性地接收和透射上游光束(9)以形成下游光束(5)，该下游光束形成图像(2)，具有可变透射率的元件阵列(10)的下游面与至少部分透明板(21)接触，该至少部分透明板(21)被配置为限制具有可变透射率的元件阵列(10)的加热，其特征在于，该部分透明板(21)的下游面与热电冷却模块(22)的冷面接触。本发明还涉及包括这种装置的平视显示器。

技术研发人员：A·本纳丘安
受保护的技术使用者：法雷奥舒适驾驶助手公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21