專利名稱：車輛顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及車輛顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛顯示系統(tǒng)可被用在車輛中以給車輛中的駕駛員或乘客顯示數(shù)據(jù)或圖像。但是，如果圖像被顯示在如前風(fēng)擋的部分上，其可被從車輛的內(nèi)部和外部看到。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛的設(shè)備，其包括至少部分透明構(gòu)件，該構(gòu)件操作地連接至車輛，該至少部分透明構(gòu)件具有第一側(cè)和第二側(cè)。投影器發(fā)射電磁輻射，該電磁輻射將圖像投影在該至少部分透明構(gòu)件上或其中。第一偏振器被定位在該透明構(gòu)件的第一側(cè)上，從而電磁輻射穿過該第一偏振器。第二偏振器被定位在該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)上。第一偏振器和第二偏振器被取向?yàn)槭沟迷搱D像從該至少部分透明構(gòu)件的第一側(cè)可見且從該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)不可見。第二偏振器可具有第二偏振軸線，其基本上垂直于第一偏振器的第一偏振軸線。該至少部分透明構(gòu)件的第一側(cè)可面向車輛的內(nèi)部，該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)可面向車輛的外部。該至少部分透明構(gòu)件可為基本上透明的。第三偏振器可被操作地連接至該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)，以控制外部光至車輛內(nèi)的穿透。第一和第二偏振器可為線性偏振器。第一和第二偏振器可為圓形偏振器。第一偏振器可為線性偏振器且第二偏振器可為圓形偏振器，或反之亦然。四分之一波片可被定位在第一偏振器和第二偏振器之間以將電磁輻射從線性偏振轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形偏振，且反之亦然。多個發(fā)光顆?？杀患稍谠撝辽俨糠滞该鳂?gòu)件中。該發(fā)光顆粒響應(yīng)來自投影器的電磁輻射而發(fā)射可見光，在該透明構(gòu)件上或其中形成圖像。電磁輻射可包括第一和第二波長范圍，第一波長范圍不同于第二波長范圍。該至少部分透明構(gòu)件可包括第一層，該第一層具有至少一個發(fā)光顆粒，該發(fā)光顆粒在吸收第一波長范圍的電磁輻射時發(fā)射第一可見顏色。該至少部分透明構(gòu)件可包括第二層，該第二層具有至少一個發(fā)光顆粒，該發(fā)光顆粒在吸收第二波長范圍的電磁輻射時發(fā)射第二可見顏色。第二可見顏色可不同于第一可見顏色。圖像可通過第一可見顏色和第二可見顏色的組合而被形成在該至少部分透明構(gòu)件上或其中。當(dāng)結(jié)合附圖時，從下面的用于執(zhí)行如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的一些最佳方式和其它實(shí)施例的具體描述可容易地明白本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)，以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)一個實(shí)施例的用于車輛的設(shè)備的示意性分解部分透視圖；圖2是圖1中所示的設(shè)備的示意性分解部分透視圖，示出了入射在車輛上的外部光線的路徑；
圖3是具有圖1的設(shè)備的車輛的示意性部分透視圖；圖4是包括在圖1的設(shè)備中的透明構(gòu)件的示意性分解透視圖；和圖5是圖4中所示的透明構(gòu)件的示意性透視圖。
具體實(shí)施例方式提供一種用于車輛的設(shè)備，其中圖像被形成在車輛中的透明構(gòu)件上或形成在該透明構(gòu)件中，其中該圖像對于人眼或傳感器從該透明構(gòu)件的第一側(cè)是可見的，且對于人眼或傳感器從透明構(gòu)件的第二側(cè)是不可見的。圖1和2是根據(jù)一個實(shí)施例的設(shè)備10的示意性部分透視分解視圖。圖3是具有設(shè)備10的車輛12的示意性部分透視圖。如圖1中所示， 投影器14將圖像16投影在至少部分透明的構(gòu)件18上，例如窗戶或風(fēng)擋，該構(gòu)件操作地連接至車輛。圖像16從透明構(gòu)件18的第一側(cè)20是可見的，且從透明構(gòu)件18的第二側(cè)22是不可見的。透明構(gòu)件18的第一側(cè)20可面向車輛的內(nèi)部，透明構(gòu)件18的第二側(cè)22可面向車輛的外部。例如，如果夜間道路的邊界的圖像被投影在車輛的前風(fēng)擋上，該圖像從車輛的內(nèi)部(第一側(cè)20)是可見的且從車輛的外部(第二側(cè)2 是不可見的。透明構(gòu)件18至少部分地透明，其允許入射在其表面上的至少一些光線穿過。在一個實(shí)施例中，透明構(gòu)件18是基本上透明的構(gòu)件，其允許入射在其上的多數(shù)光線穿過。例如，該基本上透明的構(gòu)件可為玻璃。在另一實(shí)施例中，透明構(gòu)件18是僅部分透明的構(gòu)件，其允許入射在其上的僅少部分光線穿過。例如，僅部分透明的構(gòu)件可為丙烯塑料片(acrylic sheet)，聚合物片、乙烯樹脂片、彩色丙烯塑料板、毛玻璃片或黑烤漆玻璃。投影器14發(fā)射電磁輻射M，如圖1所示。多個發(fā)光顆粒26 (如圖2中所示)可被集成在透明構(gòu)件18上或其中。發(fā)光顆粒沈可被嵌入、彌散、涂覆、附著或以任意其他適當(dāng)?shù)姆绞郊稍谕该鳂?gòu)件18上或其中。發(fā)光顆粒沈每個都響應(yīng)吸收來自投影器14的電磁輻射24(如圖1所示)而發(fā)射可見光。發(fā)射的可見光在透明構(gòu)件18上或其中形成或產(chǎn)生圖像16，如圖1所示。當(dāng)發(fā)光顆粒沈被嵌入或彌散在透明構(gòu)件18中時，圖像16大致形成在透明構(gòu)件18中。當(dāng)發(fā)光顆粒沈被涂覆或附著在透明構(gòu)件18上時，圖像16大致形成在透明構(gòu)件18上。發(fā)光顆粒沈可集成在整個透明構(gòu)件18中或透明構(gòu)件18的顯示部分28 中。發(fā)光顆粒26的每個都可具有小于約500納米的直徑。還可使用任意適當(dāng)?shù)膶D像投影在透明構(gòu)件18中或其上的方法。如圖1中所示，設(shè)備10包括第一偏振器(pOlariZer)30，其被定位為使得來自投影器14的電磁輻射M穿過第一偏振器30。第二偏振器32可被操作地連接至透明構(gòu)件18 的第二側(cè)22。圖1示出了第一偏振器30、透明構(gòu)件18和第二偏振器32的相對位置。第一偏振器30具有第一偏振軸線34。第二偏振器32具有第二偏振軸線36，第二偏振軸線與第一偏振器30的第一偏振軸線34成約90度或與其正交。來自投影器14的電磁輻射M是基本上未偏振的，所有傳播平面是同等可能的。偏振是指電磁波的電場的取向。當(dāng)電磁輻射M穿過第一偏振器30時，其沿平行或類似于第一偏振軸線34的第一取向38被偏振。未被透明構(gòu)件18吸收且入射在第二偏振器32上的該被偏振的電磁輻射M的任意部分被消除。這是因?yàn)榈谝黄褫S線34大致正交于第二偏振軸線36。第二偏振器32被定位為使得離開透明構(gòu)件18的任意發(fā)射的可見光(其形成圖像16)被入射在第二偏振器32上且被消除。因此電磁輻射M和圖像16對于透明構(gòu)件的第二側(cè)22上的傳感器或觀察者40是不可見的。第一偏振器30可以是膜的形式。該膜可被涂覆或附著至投影器的鏡頭42的頂表面。第一偏振器30也可為布置在來自投影器14的電磁輻射M的路徑中的板或片的形式。 第二偏振器32可為膜或片的形式，其被用粘接劑粘貼或涂覆在透明構(gòu)件18上。在一個實(shí)施例中，投影器14可發(fā)射紫外光。在一個實(shí)施例中，投影器14可發(fā)射紅外光。在一個實(shí)施例中，投影器14可發(fā)射可見光。由投影器14發(fā)射的電磁輻射M的波長不同于發(fā)射的可見光的波長。激光器可被用于代替投影器?？蛇x地，第三偏振器50 (如圖2中所示)可被用于改變從車輛12外部的源進(jìn)入車輛12的光量(如圖3所示)。例如，明亮的太陽光可被通過與顯示在透明構(gòu)件18(如圖1 中所示)中或其上的圖像16的干涉而被最小化。圖2示出了外部光52的路徑。第三偏振器50可被定位在透明構(gòu)件18的第二側(cè)上，鄰近第二偏振器32。第三偏振器50具有第三偏振軸線M。第三偏振器50可為膜或片的形式，其被操作地連接至透明構(gòu)件18。外部光52的穿透強(qiáng)度可被計算，如這里所述。當(dāng)外部光52穿過第三偏振器50時， 其沿平行于第三偏振軸線M的第三取向58被偏振。當(dāng)?shù)谌褫S線M相對于(第二偏振器32的)第二偏振軸線36成角度θ時，垂直于其傳播平面的矢量分量被吸收，降低其幅度為入射幅度乘以因子(cos θ )。由于穿透強(qiáng)度與幅度平方成比例，該強(qiáng)度通過入射強(qiáng)度乘以因子(cose)平方而得到。在圖2中，當(dāng)?shù)谌褫S線M相對于第二偏振軸線36成約90度時，角度θ是90度；由此，外部光52的穿透強(qiáng)度是零。當(dāng)?shù)谌衿?0被旋轉(zhuǎn)至相對于第二偏振器32的不同位置56時(如虛線所示)，角度θ改變。例如，當(dāng)θ是30度時，穿透強(qiáng)度是75%。當(dāng)θ是60度時，穿透強(qiáng)度是25%。由此穿透至車輛12中的外部光 52的強(qiáng)度可通過改變第三偏振軸線M相對于第二偏振軸線36的取向而被變化?？蛇x地，第一偏振軸線30和第二偏振軸線32可都為線性偏振器?？蛇x地，第一偏振器30和第二偏振器32可都為圓形偏振器。線性偏振過濾器允許僅特定方式取向的波穿過。線性偏振被定義為在單個平面中振蕩的電場矢量。圓形偏振被定義為彼此相差90度相位的兩個垂直線性波的組合?？蛇x地，線性偏振器和圓形偏振器的組合可被使用。在這種情況下，四分之一波片 59(如圖2中所示)可被放置在第一偏振器和第二偏振器之間以將線性偏振輻射轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形偏振輻射且反之亦然。例如，第一偏振器30可為線性偏振器，第二偏振器32可為圓形偏振器。電磁輻射M穿過第一偏振器(在該實(shí)例中為線性偏振器)，其允許僅一個線性偏振通過。四分之一波片59將線性偏振輻射轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形偏振輻射，其隨后被第二偏振器(在該實(shí)例中為圓形偏振器)消除。圖3是具有設(shè)備10的車輛12的示意性部分透視圖。如圖3中所示，圖像16被顯示在車輛12的天窗60上或其中。投影器14可位于中央扶手70處，如圖3中的虛線所示。 用于顯示圖像的透明構(gòu)件18可為前風(fēng)擋62，側(cè)窗64或后風(fēng)擋66。透明構(gòu)件18也可為布置在車輛12中的監(jiān)視器68?？蛇x地，投影器14可位于前乘客頭枕72處以投影至前風(fēng)擋 62上?？蛇x地，投影器14可位于后乘客頭枕74處以投影至天窗60上。用于投影器14的任意適當(dāng)?shù)奈恢每杀皇褂??？蛇x地，透明構(gòu)件可由多層發(fā)光材料形成，每層在吸收來自投影器14的電磁輻射 M時發(fā)射不同顏色的可見光。圖4是多層透明構(gòu)件100的示意性分解透視圖。圖5是圖4中所示的多層透明構(gòu)件100的示意性透視圖。如圖4中所示，透明構(gòu)件100可包括第一層 102，其具有至少一個第一發(fā)光顆粒103，該顆粒在吸收電磁輻射M時發(fā)出第一可見顏色。 透明構(gòu)件100可包括第二層104，其具有至少一個第二發(fā)光顆粒105，該顆粒在吸收電磁輻射M時發(fā)出第二可見顏色。透明構(gòu)件100可包括第三層106，其具有至少一個第三發(fā)光顆粒107，該顆粒在吸收電磁輻射M時發(fā)出第三可見顏色。第一、第二和第三可見顏色彼此不同。在該實(shí)例中，第一、第二和第三可見顏色分別是藍(lán)、綠和紅色。投影器14可適于產(chǎn)生具有至少兩個不同波長范圍的電磁輻射M。每個波長范圍可激勵透明構(gòu)件100的相應(yīng)層以發(fā)射可見光，其在透明構(gòu)件100中或其上是可見的。電磁輻射M可由第一、第二和第三波長范圍構(gòu)成。例如，第一波長范圍可為約380納米至約400 納米；第二波長范圍可為約400納米至約430納米；且第三波長范圍可為約430納米至約 460納米。任意適當(dāng)?shù)姆秶杀皇褂?。每個波長范圍可投影單獨(dú)的子圖像。在圖4和5中所示的實(shí)施例中，來自第一、第二和第三波長范圍的電磁輻射分別投影圓形108、方形110和三角形112的圖像。第一層102吸收來自第一波長范圍的電磁輻射，產(chǎn)生藍(lán)色圓形108的圖像。第二層104吸收來自第二波長范圍的電磁輻射，產(chǎn)生綠色方形110的圖像。第三層106吸收來自第三波長范圍的電磁輻射，產(chǎn)生紅色三角形112的圖像。形成的總圖像114是重疊在綠色方形110和紅色三角形112上的藍(lán)色圓形108。其它顏色的組合也可被使用。任意數(shù)量的層可被使用。第一、第二和第三發(fā)光顆粒103、105、107可為熒光顆?；蚍肿?。上述發(fā)光顆粒沈可為熒光顆粒或分子。發(fā)射不同顏色的熒光顆粒的實(shí)例包括鐠(紅色)、鋱(綠色)、銩(藍(lán)色)、鏑(黃色)、硅鋅礦(綠色)、硅灰石(橙色)、斜晶石(橙色)、水碳鈉鈣鈾礦(黃綠)、 鈣鈾云母(黃綠)、銪(藍(lán)色)、鉬鎢鈣礦(黃色)和鎢酸鈣礦(藍(lán)色)。顆粒的尺寸可小于可見光的波長，以降低或消除顆粒導(dǎo)致的可見光散射。發(fā)光顆粒沈的每個都可具有小于約 500納米的直徑。發(fā)光顆?？蔀榻饘俚摹⒕酆衔锏?、純有機(jī)的或有機(jī)金屬的染料或任意其它適當(dāng)?shù)牟牧稀ｋm然用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式已經(jīng)被詳細(xì)描述，與本發(fā)明相關(guān)的本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的執(zhí)行本發(fā)明的各種替換設(shè)計和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的設(shè)備，包括至少部分透明構(gòu)件，該構(gòu)件能操作地連接至車輛，該至少部分透明構(gòu)件具有第一側(cè)和第二側(cè)；投影器，其發(fā)射電磁輻射，該電磁輻射將圖像投影在該至少部分透明構(gòu)件上或其中； 第一偏振器，其被定位在該透明構(gòu)件的第一側(cè)上，從而電磁輻射穿過該第一偏振器； 第二偏振器，其被定位在該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)上；其中第一偏振器和第二偏振器被取向?yàn)槭沟迷搱D像從該至少部分透明構(gòu)件的第一側(cè)可見且從該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)不可見。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備 其中第一偏振器具有第一偏振軸線；且其中第二偏振器具有基本上正交于第一偏振軸線的第二偏振軸線。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該至少部分透明構(gòu)件的第一側(cè)面向車輛的內(nèi)部，該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)面向車輛的外部。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該至少部分透明構(gòu)件是基本上透明的。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括第三偏振器，其被操作地連接至該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)，以控制穿透至車輛內(nèi)的外部光。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備其中第一偏振器是線性偏振器；且其中第二偏振器是線性偏振器。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括多個發(fā)光顆粒，其被集成在該至少部分透明構(gòu)件中；其中該多個發(fā)光顆粒響應(yīng)吸收來自投影器的電磁輻射而發(fā)射可見光，該發(fā)射的可見光在該至少部分透明構(gòu)件上或其中形成圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，該多個發(fā)光顆粒的每個都具有小于約500納米的直徑。
9.一種用于車輛的設(shè)備，包括 投影器，其發(fā)射電磁輻射；其中該電磁輻射包括第一和第二波長范圍，第一波長范圍不同于第二波長范圍； 第一偏振器，其被定位為使得該電磁輻射穿過該第一偏振器，該第一偏振器具有第一偏振軸線；至少部分透明構(gòu)件，其能操作地連接至車輛，該至少部分透明構(gòu)件包括； 第一層，該第一層具有至少一個第一發(fā)光顆粒，該發(fā)光顆粒在吸收第一波長范圍的電磁輻射時發(fā)射第一可見顏色；第二層，該第二層具有至少一個第二發(fā)光顆粒，該發(fā)光顆粒在吸收第二波長范圍的電磁輻射時發(fā)射第二可見顏色，該第二可見顏色不同于該第一可見顏色；圖像，其由第一可見顏色和第二可見顏色形成在該至少部分透明構(gòu)件上或其中； 第二偏振器，其操作地連接至該至少部分透明構(gòu)件，第二偏振器具有基本上正交于第一偏振軸線的第二偏振軸線；和其中該圖像從該至少部分透明構(gòu)件的第一側(cè)可見且從該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)不可見。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備其中該電磁輻射包括第三波長范圍，該第三波長范圍不同于第一和第二波長范圍； 其中該至少部分透明構(gòu)件包括第三層，該第三層具有至少一個第三發(fā)光顆粒，該發(fā)光顆粒在吸收第三波長范圍的電磁輻射時發(fā)射第三顏色光； 其中形成的圖像包括第三顏色光。
全文摘要
一種用于車輛的設(shè)備，其包括至少部分透明構(gòu)件，該構(gòu)件操作地連接至車輛，該至少部分透明構(gòu)件具有第一側(cè)和第二側(cè)。投影器發(fā)射電磁輻射，該電磁輻射將圖像投影在該至少部分透明構(gòu)件上或其中。第一偏振器被定位在該透明構(gòu)件的第一側(cè)上，從而電磁輻射穿過該第一偏振器。第二偏振器被定位在該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)上。第一偏振器和第二偏振器被取向?yàn)槭沟迷搱D像從該至少部分透明構(gòu)件的第一側(cè)可見且從該至少部分透明構(gòu)件的第二側(cè)不可見。第二偏振器可具有第二偏振軸線，其基本上垂直于第一偏振器的第一偏振軸線。
文檔編號G02B27/28GK102455510SQ201110333620
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者F.馮, P.G.迪爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司