用于車輛的顯示裝置和操作這種顯示裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車輛（5）的顯示裝置（1），所述顯示裝置（1）顯示可由至少一個(gè)車輛乘員看見的圖像信息。設(shè)置發(fā)光單元（3）和顯示單元（2），所述發(fā)光單元（3）涉及為至少一個(gè)激光器，和所述顯示單元（2）的至少一些區(qū)段是用至少一種電激活聚合物和/或顯色材料形成的。本發(fā)明還涉及一種用于操作顯示裝置（1）的方法。
【專利說明】用于車輛的顯示裝置和操作這種顯示裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求1的前言所述的用于車輛的顯示裝置。而且，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求8的前言所述的用于操作這種顯示裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于車輛的顯示裝置，例如所謂的平視顯示器形式的用于車輛的顯示裝置，是已知的。為了將具有寬范圍色譜和色對(duì)比度的圖像清晰地投射到車輛顯示裝置的顯示器上，激光特別適合作為發(fā)光單元，因?yàn)槠渚哂懈吖庑?。在此已知的是，由于激光束的相干，出現(xiàn)作為圖像噪聲的斑紋圖案，這會(huì)產(chǎn)生有顆粒覆蓋圖像的印象。斑紋圖案是由相干光束的干擾產(chǎn)生的，干擾來自顯示器的在光學(xué)方面粗糙的表面擴(kuò)散地反射和透射以及隨后由具有有限孔徑的探測(cè)器捕捉到，例如人眼。這適用于正面投影和背面投影的顯示裝置，也就是說，正面投影用于觀察從顯示單元反向散射的光的圖像，背面投影用于觀察投射到顯示單元后側(cè)的圖像透射的圖像。
[0003]已知多種用于減少和/或避免顯示裝置的圖像上的斑紋圖案的方法。舉例來說，US 7，796,330 B2提出用兩個(gè)相對(duì)于彼此可以移動(dòng)的顯示裝置減少斑紋圖案。US7，762，673，B2和US 7，585，078 B2提出用光學(xué)儀器將激光束分解成兩部分光束，這樣減少激光束的在時(shí)間上和空間上的相干。US7，535，937 B2提供了利用在腔內(nèi)輻射和不同頻率的混合的結(jié)合來擴(kuò)展用于將圖像投射到顯示裝置上的激光束。
[0004]此外，DE 20 2004 020 615 Ul描述了一種投射激光的屏幕，其包括至少一層對(duì)激光透明的層和至少一層反射激光的層，其中，所述反射層設(shè)計(jì)成柔性的，透明層相對(duì)于反射層具有較高的剛性，其中所述屏幕還包括至少一個(gè)壓電元件或/和至少一個(gè)產(chǎn)生靜電力的元件，至少反射層的表面結(jié)構(gòu)在投射過程中通過反射層的彎曲能夠隨著時(shí)間變化，這樣透過透明層并且照射在反射層的點(diǎn)上的激光束根據(jù)時(shí)間函數(shù)在不同方向是可反射的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的用于車輛的顯示裝置以及改進(jìn)的用于操作車輛上的顯示裝置的方法。
[0006]關(guān)于所述用于車輛的顯示裝置，所述目的用權(quán)利要求1所限定的特征實(shí)現(xiàn)。
[0007]關(guān)于用于操作車輛上的顯示裝置的方法，所述目的用權(quán)利要求8所限定的特征實(shí)現(xiàn)。
[0008]所述附屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的用來顯示能夠由至少一個(gè)車輛乘員看見的圖像信息的用于車輛的顯示裝置，設(shè)有發(fā)光單元和顯示單元，其中，所述發(fā)光單元設(shè)計(jì)成至少一個(gè)激光器，所述顯示單元的至少一些區(qū)段由至少一種電激活聚合物和/或顯色材料形成。
[0010]通過使用用于所述顯示單元的顯色材料和/或電激活聚會(huì)物連同對(duì)于所述顯示單元的顯色材料區(qū)段的透光度(也就是光透射率)的激活控制和/或電激活聚合物區(qū)段的形狀改變及其調(diào)制頻率或者所述顯示單元的或者所述顯示單元的電激活聚合物由此引起的運(yùn)動(dòng)的激活控制，以及使用由所述發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射的不同調(diào)制頻率，這樣能夠減少由所述顯示單元的表面反射和/或透射的輻射的相干。作為結(jié)果，能夠減少干擾圖樣，尤其是斑紋圖案，其在圖像顯示中對(duì)圖像質(zhì)量有干擾作用。
[0011]所述顯色材料包括電激活部件和/或非電激活部件。合適的電激活部件的實(shí)例包括所謂的SPDs (懸浮顆粒裝置)、電致變色、微型薄膜或者其他相應(yīng)類型的液晶，非電激活部件包括例如熱致變色、正溫變色、汽油致變色或者光致變色的部件。優(yōu)選地，所述顯示材料設(shè)計(jì)成多層布置，藉此所述顯示材料的圖像單元格的透光度是按時(shí)序可控制的。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述顯示單元的子區(qū)段由至少一種電激活聚會(huì)物形成和/或能夠在平移和/或旋轉(zhuǎn)方向上引起振動(dòng)。
[0013]通過對(duì)所述顯示單元的一些區(qū)段使用這種電激活聚合物連同所述顯示單元或者所述顯示單元的區(qū)段的形狀改變及其調(diào)制頻率或者由此引起的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的激活控制，以及使用由所述發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射的不同調(diào)制頻率，從而能夠減少由所述顯示單元反射和/或透射的輻射的相干。
[0014]在這種情況下，所述電激活聚合物優(yōu)選設(shè)計(jì)成電致變色的、電介質(zhì)的、鐵電的或者基于液晶的聚合物。電激活聚合物是由于施加電壓而改變其形狀的聚合物。
[0015]優(yōu)選地，所述電激活聚合物的形狀改變和所述顯示單元的由此引起的平移或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是可以通過實(shí)施電壓控制和/或調(diào)節(jié)的。
[0016]在一個(gè)替代的實(shí)施例變型中，整個(gè)顯示單元能夠由顯色材料或者至少一種電激活聚會(huì)物形成。
[0017]特別優(yōu)選地，用于聯(lián)接電壓源的電極以在邊上的方式布置在顯示單元上，尤其在車輛的乘員能夠看見的外側(cè)區(qū)域。作為結(jié)果，所述顯示單元的顯示質(zhì)量不會(huì)受到因所述顯示單元的接觸連接而造成的損害和影響。
[0018]在用于操作顯示裝置的方法中，根據(jù)本發(fā)明，至少所述顯示單元的顯色材料區(qū)段的透光度是可控制和/或可調(diào)節(jié)的，和/或所述顯示單元的電激活聚合物區(qū)段在平移和/或旋轉(zhuǎn)方向上引起振動(dòng)，和/或所述發(fā)光單元設(shè)計(jì)成激光器，以調(diào)頻或者調(diào)相的方式操作。藉此能夠減少由所述顯示單元的表面反射和/或透射的輻射的相干，這樣使得能夠減少干涉圖樣，尤其是斑紋圖案，其在圖形顯示方面對(duì)圖像質(zhì)量具有干擾影響。
[0019]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過將電壓施加到所述電激活聚合物及其由此弓丨起的形狀改變而導(dǎo)致所述顯示單元在平移和/或限制方向上振動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面參考附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明。在圖中:
[0021]圖1示意性地示出顯示裝置的第一實(shí)施例變型的透視圖；
[0022]圖2示意性地示出顯示裝置的第二實(shí)施例變型的透視圖；
[0023]圖3示意性地示出顯示裝置的第三實(shí)施例變型的透視圖；
[0024]圖4以半透明圖示意性地示出車輛的平面圖。
【具體實(shí)施方式】[0025]在所有附圖中，相互對(duì)應(yīng)的部分用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0026]圖1示意性地示出顯示裝置I的第一實(shí)施例變型的透視圖。在這種情況下，顯示裝置I包括顯示單元2和發(fā)光單元3。
[0027]顯示單元2包括多個(gè)以柵格型方式布置的圖像單元格2.1，圖像單元格2.1在本示范性實(shí)施例中是分別由能量源2.2，尤其是電壓源，用電驅(qū)動(dòng)的。
[0028]顯示單元2還具有前側(cè)2.3 (未更具體地圖示說明)和后側(cè)2.4，其中，前側(cè)2.3面對(duì)觀察者，后側(cè)2.4面對(duì)發(fā)光單元3。
[0029]顯示單元2的前側(cè)2.3和后側(cè)2.4都具有以制造方式控制的粗糙表面。
[0030]發(fā)光單元3設(shè)計(jì)為至少一個(gè)激光器，例如半導(dǎo)體激光器，并且產(chǎn)生處于可見范圍內(nèi)、具有規(guī)定波長(zhǎng)的輻射3.1，輻射3.1照射在顯示單元2的后側(cè)2.4上并且被后側(cè)2.4部分地反射和部分地透射，因而在顯示單元2的前側(cè)2.3上能夠向觀察者顯示相應(yīng)的圖像。
[0031]在這種情況下，發(fā)光單元3和/或來自發(fā)光單元3的輻射3.1可以用常規(guī)方式調(diào)頻，或者作為選擇，調(diào)相，以避免或者破壞發(fā)射的輻射3.1的在時(shí)間上的相干并且拓展發(fā)射光束的線寬。
[0032]在這種情況下，能夠直接或者間接地實(shí)現(xiàn)發(fā)射的輻射3.1的調(diào)制，在直接調(diào)制的情況下，優(yōu)選借助于饋電電流的相應(yīng)調(diào)節(jié)和/或控制直接調(diào)制來自于激光器的光。
[0033]在間接調(diào)制的情況下，調(diào)制裝置布置在激光器的下游，并且調(diào)制已發(fā)射的輻射
3.1。在這種情況下，間接調(diào)制能夠?qū)崿F(xiàn)為電光調(diào)制或者聲光調(diào)制。
[0034]在電調(diào)制的情況下，光束的極化性能定期地變化，例如借助于相應(yīng)的過濾器。
[0035]在聲光調(diào)制的情況下，光束在超聲波處被衍射并且以這種方式調(diào)制。
[0036]在一個(gè)沒有示出的實(shí)施例變型中，能夠?qū)崿F(xiàn)將圖像直接投射到顯示設(shè)置2的前側(cè)上。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例變型，顯示單元2的至少一些區(qū)段是由顯色材料構(gòu)成的。
[0038]在這種情況下，顯示單元2的單獨(dú)的圖像單元格2.1或者圖像單元格2.1的柵格或者顯示單元2的所有圖像單元格2.1都能夠由顯色材料構(gòu)成。
[0039]顯色材料是著色劑形成的材料，其根據(jù)外部刺激，例如溫度(熱致變色)、光(光致變色)、壓力(受壓變色)以及電壓(電致變色)等等改變它們的光學(xué)特性，尤其是光學(xué)透光度。所述改變能夠可逆地或者不可逆地發(fā)生。
[0040]為此,所述顯色材料能夠包含電激活部件或者非電激活部件,例如,所述電激活部件是所謂的SPDs (懸浮粒子裝置)、電致變色、微型薄膜或者其他相應(yīng)類型的液晶，所述非電激活部件是熱致變色、正溫變色、汽油致變色或者光致變色部件。
[0041]在這種情況下，顯示單元2的顯色材料具有決定性地影響將要顯示在顯示單元2的前側(cè)2.3上的圖像，并且其中所述材料形成依賴于刺激，在這里是輻射3.1的相應(yīng)的著色劑。
[0042]優(yōu)選地，顯色材料的圖像單元格2.1具有多個(gè)顯色材料的層，其中單獨(dú)的層的溫度能夠根據(jù)照射在它們上面的輻射3.1按時(shí)序變化。換句話說，依賴于輻射3.1照射的層，作為著色劑形成的結(jié)果，所述層的光學(xué)透光度改變。
[0043]通過使用用于顯示單元2的這種顯色材料連同圖像單元2.1尤其是顯色材料的圖像單元格2.1，的透光度的激活控制，和使用由發(fā)光單元3產(chǎn)生的輻射3.1的不同調(diào)制頻率，因而能夠顯著地減少反射的和透射的輻射3.1的相干。
[0044]作為結(jié)果，能夠減少干擾情況，尤其是對(duì)圖像質(zhì)量具有干擾作用的所謂斑紋圖案。斑紋圖案是顆粒狀的干擾現(xiàn)象，其發(fā)生在光學(xué)粗糙表面的充分相干照明的情況下。
[0045]因此，發(fā)光單元3和顯示單元2兩者都是構(gòu)成用于在顯示單元2的前側(cè)2.3上顯示圖像的顯示裝置I的激活部件。
[0046]圖2示意性地示出顯示裝置I的第二實(shí)施例變型的透視圖。
[0047]顯示單元2的至少一些區(qū)段優(yōu)選由至少一種電激活聚合物形成。
[0048]電激活聚合物是由于施加電壓而改變其形狀的聚合物。在這種情況下，所述電激活聚合物能夠設(shè)計(jì)為電致收縮的、非傳導(dǎo)性的、鐵電的聚合物，或者設(shè)計(jì)為基于液晶的聚合物。
[0049]通過用至少一種電激活聚合物制造顯示單元2的至少一些區(qū)段，所述顯示單元能夠由于所述電激活聚合物的形狀改變而在平移和/或旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生振動(dòng)。在這種情況下，具有特定圖案，例如正弦的運(yùn)動(dòng)也是可能的。為了產(chǎn)生所述形狀改變，能量源2.2的電壓能夠施加到顯示單元2上。
[0050]為了將顯示單元2的電激活聚合物聯(lián)接到能量源2.2，例如常規(guī)電極6以在邊上的方式布置在顯示單元2上。
[0051]在這種情況下，整個(gè)顯示單元2可包括電激活聚合物，或者電激活聚合物的區(qū)段例如以在邊上的方式布置在顯示單元2上。這使節(jié)約材料和因而節(jié)省成本成為可能。
[0052]在這種情況下，根據(jù)激勵(lì)，借助所述聚合物引起顯示單元或者至少顯示單元的區(qū)段在平移和/或旋轉(zhuǎn)方向上振動(dòng)，顯示單元2的電激活聚合物有決定性地影響將要顯示在顯示單元2的前側(cè)上的圖像。
[0053]借助使用用于顯示單元2的這種電激活聚合物連同電激活聚合物的形狀改變及其調(diào)制頻率和顯示單元2的或者顯示單元2的區(qū)段的由此引起的運(yùn)動(dòng)，和使用由發(fā)光單元3產(chǎn)生的輻射3.1的不同調(diào)制頻率，因而能夠減小由顯示單元2的前側(cè)2.3反射和/或透射的輻射的相干，因而能夠降低圖像中的斑紋圖案。
[0054]而且，顯示單元2的一些區(qū)段由顯色材料形成和所述顯示單元的一些區(qū)段由至少一種電激活聚合物形成是可能的。
[0055]圖3示意性地示出顯示裝置I的第三實(shí)施例變型的透視圖。在這種情況下，根據(jù)圖3的實(shí)施例變型基本上對(duì)應(yīng)根據(jù)圖2的實(shí)施例變型，二者的區(qū)別之處在于散射器或者散射屏7布置在顯示單元2的后側(cè)2.4上并且散射和均勻化來自發(fā)光單元3的發(fā)光輻射3.1，以便使強(qiáng)烈的直射光輻射更柔和及減小光-影對(duì)比以及干涉反射。
[0056]圖4以半透明的方式示出車輛5的常規(guī)車輛內(nèi)部4。
[0057]在車輛內(nèi)部5中，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置I可布置在例如儀表板4.1、車頂控制臺(tái)
4.2、中央控制臺(tái)4.3、門飾4.4和/或頭枕4.5以便顯示圖像和用于例如顯示與車輛和/或車輛乘員的娛樂有關(guān)的不同的信息。
[0058]附圖標(biāo)記列表
[0059]I 顯示裝置
[0060]2 顯示單元[0061]2.1圖像單元格
[0062]2.2能量源
[0063]2.3前側(cè)
[0064]2.4后側(cè)
[0065]3發(fā)光單元
[0066]3.1輻射
[0067]4車輛內(nèi)部
[0068]4.1儀表板
[0069]4.2頂部控制臺(tái)
[0070]4.3中央控制臺(tái)
[0071]4.4門飾
[0072]4.5頭枕
[0073]5車輛
[0074]6電極
`[0075]7散射器
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛(5)的顯示裝置(1)，用于顯示由至少一個(gè)車輛乘員可以看見的圖像信息，其特征在于， 所述顯示裝置(I)設(shè)有發(fā)光單元(3)和顯示單元(2)，其中所述發(fā)光單元(3)設(shè)計(jì)為至少一個(gè)激光器，和所述顯示單元(2)的至少一些區(qū)段由至少一種電激活聚合物和/或由顯色材料形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置(1)，其特征在于，所述顯色材料包括電激活的和/或非電激活的部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置(1)，其特征在于，所述顯示單元(2)的一些區(qū)段可引起在至少一個(gè)平移方向上振動(dòng)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置(I)，其特征在于，所述電激活聚合物設(shè)計(jì)為電激活的電介質(zhì)的、鐵電的或者基于液晶的聚合物。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置(1)，其特征在于，電激活聚合物的形狀改變和顯示單元(2)的由此引起的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是可通過施加電壓來控制的和/或調(diào)節(jié)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的顯示裝置(I)，其特征在于，所述整個(gè)顯示單元(2)是由顯色材料或者電激活聚合物形成的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置(1)，其特征在于，用于聯(lián)接能量源(2.2)的電極(6)以在邊上的方式布置在所述顯示單元上。
8.一種用于操作根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的顯示裝置(I)的方法，其特征在于，至少顯示單元(2)的區(qū)段的顯色材料的透光度被控制和/或調(diào)節(jié)和/或顯示單元(2)的區(qū)段的電激活聚合物被引起在平移和/或旋轉(zhuǎn)方向上振動(dòng)和/或設(shè)計(jì)為激光器的發(fā)光單元(3)以調(diào)頻或者調(diào)相的方式被操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述顯示單元(2)由對(duì)所述電激活聚合物施加電壓和電激活聚合物的由此引起的形狀改變而引起在平移和/或旋轉(zhuǎn)方向上振動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G02B27/48GK103827727SQ201280012795
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】Y·趙, D·延德里茨卡, F·施利普 申請(qǐng)人:約翰遜控股公司