用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的方法、裝置和控制設(shè)備制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的方法，該顯示裝置包括用于將圖像投影到投影屏幕（220）上的光學(xué)儀器和用于將圖像從投影屏幕（220）向顯示元件偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)鏡。該方法包括使投影屏幕（220）和/或偏轉(zhuǎn)鏡在至少一個方向上運動以便減少斑點效應(yīng)的步驟。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的方法、用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的裝置、相應(yīng)的控制設(shè)備以及相應(yīng)的計算機程序女口廣叩O
技術(shù)介紹
基于激光投影系統(tǒng)的正視顯示需要可以作為投影面、所謂的屏幕被使用的平的表面。為該屏幕設(shè)置的尺寸通常大于3x6cm，其中這里在屏幕的尺寸、像素數(shù)量和在投影儀與屏幕之間的距離之間的光學(xué)關(guān)系是重要的。在光學(xué)設(shè)計時，該點被決定，從而也一定可以使用具有小于所提到的尺寸的屏幕。該平的表面通常包含固有的、也即裸眼不可見的不平坦，該不平坦產(chǎn)生所謂的斑點效應(yīng)。該效應(yīng)在所投影的圖像上導(dǎo)致不期望的、可見的、具有由偶然因素所決定的光強度偏差的小區(qū)域，所述小區(qū)域被稱為圖像斑點(英文speckle =斑痕、斑點)。用于斑點減少的解決方案一般遵循技術(shù)方案，在所述技術(shù)方案中在光學(xué)儀器(Apparat)(例如激光投影系統(tǒng))和投影面之間進行干預(yù)。US 20100232005A1公開了一種用于具有空間相位調(diào)制器的計算設(shè)備的激光束顯示器，所述空間相位調(diào)制器接在光源和采樣模塊之間，以便借助光束的相位調(diào)制實現(xiàn)在投影到投影面上的顯示圖像中的斑點減少。
技術(shù)實現(xiàn)思路
以此為背景，利用本專利技術(shù)介紹了按照主權(quán)利要求的用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的方法、用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的裝置，此外還介紹了使用該方法的控制設(shè)備以及最后介紹了相應(yīng)的計算機程序產(chǎn)品。有利的擴展方案由相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和后面的描述中得到。斑點效應(yīng)可以被減少，其方式是，使顯示裝置的光學(xué)元件運動。例如可以使顯示裝置的屏幕連續(xù)地運動。為了產(chǎn)生運動，可以使用合適的執(zhí)行器，其例如基于電活性材料。從而例如可以借助電活性材料的使用來設(shè)置在材料處的運動，該材料例如被用作在正視顯示裝置中的屏幕。按照這里建議的方案，電活性材料例如可以是壓電執(zhí)行器、電活性聚合物或任意其它合適的材料類型。作為壓電執(zhí)行器例如可以考慮波浪形彎曲的柔性壓電面執(zhí)行器，電活性聚合物可以是介電或離子EAP (電活性聚合物)。這里所建議的方案提供如下優(yōu)點僅僅在投影面、例如投影屏幕或者偏轉(zhuǎn)鏡中可以干預(yù)顯示裝置?？梢苑艞夛@示裝置的各個光學(xué)元件之間的單獨的設(shè)備的中間連接。因此可以節(jié)省結(jié)構(gòu)空間和成本。本專利技術(shù)提供一種用于減少圖像在顯示裝置的顯示元件上的斑點效應(yīng)的方法，所述顯示裝置包括用于將圖像投影到投影屏幕上的光學(xué)儀器以及用于將圖像從投影屏幕偏轉(zhuǎn)到顯示元件的偏轉(zhuǎn)鏡，其中該方法具有下面的步驟 在至少一個方向上運動投影屏幕和/或偏轉(zhuǎn)鏡，以便減少斑點效應(yīng)。該方法例如可以被使用來使由激光產(chǎn)生的虛擬圖像對于人眼盡可能無干擾地可見，其方式是，排除斑點效應(yīng)或者至少顯著減少斑點效應(yīng)。所謂的斑點效應(yīng)(Speckle =斑點，斑痕)是當足夠相干的光被不平的表面反射時形成的光學(xué)干涉圖案。即使表面的不平坦或粒度非常精細、也即對于人眼是不可察覺的時，該效應(yīng)也顯示出。在觀察由這種表面反射的圖像時，觀察者于是例如看見由大量白色斑痕實現(xiàn)的圖像。顯示裝置可以以正視顯示裝置或者HUD (HUD = Head-Up Device (平視裝置))的形式存在。這種裝置例如可以使用在車輛中，以便在視線高度上給車輛駕駛員供應(yīng)有關(guān)的光學(xué)信息。相應(yīng)地，顯示元件可以是車輛的擋風(fēng)玻璃或者布置在擋風(fēng)玻璃上的透明的材料，例如組合器、信息的德語組合器。在使用具有組合器作為光學(xué)元件的HUD的情況下，圖像不是直接被投影在擋風(fēng)玻璃上，而是被投影在組合器上?？梢栽陲@示元件上顯示例如以虛擬圖像形式的有關(guān)信息，該圖像例如可以包含文本或圖形元素。光學(xué)儀器可以是用于產(chǎn)生單色或彩色光的激光投影儀。該光學(xué)儀器可以被構(gòu)造用于借助定向光束將要顯示在顯示元件上的虛擬圖像的信息投射到投影屏幕上，以便在其上顯示虛擬圖像的原圖。相應(yīng)地，投影屏幕可以是平的、例如矩形的元件，其表面適合這樣地反射從光學(xué)儀器發(fā)射的射束，從而形成虛擬圖像的原圖。為此，投影屏幕被定位在相對于光學(xué)儀器的射束出射開口的合適距離。投影屏幕的反射面可以具有對于眼睛不可見的細粒的結(jié)構(gòu)，斑點效應(yīng)可以基于該結(jié)構(gòu)。投影屏幕可以具有幾個平方厘米的尺寸，例如近似3x6厘米的面積。偏轉(zhuǎn)鏡又可以被構(gòu)造，以便建立顯示在投影屏幕上的原圖的反射并且將其可能放大地偏轉(zhuǎn)到顯示元件上，通過該顯示元件于是最后該虛擬圖像對于觀察者的眼睛來說看起來是可見的。從觀察者的角度來看，該虛擬圖像可以看起來好像該虛擬圖像布置在顯示元件后面、在車輛情況下例如在車輛發(fā)動機罩的區(qū)域中或者在車輛的前部區(qū)域中。此外，偏轉(zhuǎn)鏡可以以相對投影屏幕的合適角度被定位。偏轉(zhuǎn)鏡例如可以是折疊鏡，該折疊鏡基于其較穩(wěn)健的涂層特別適于結(jié)合激光設(shè)備使用。顯示裝置可以由光學(xué)儀器、投影屏幕和偏轉(zhuǎn)鏡組成。此外，顯示元件可以是顯示裝置的部分或者可以被用作顯示裝置的單獨的元件。在此，光學(xué)儀器、投影屏幕和偏轉(zhuǎn)鏡可以被布置在共同的殼體中，其中該殼體又與顯示元件相鄰地布置。在光學(xué)儀器、投影屏幕、偏轉(zhuǎn)鏡和顯示元件之間的光路中可以布置至少一個另外的光學(xué)元件、例如透鏡或另一鏡。可以運動投影屏幕以及偏轉(zhuǎn)鏡，或者可以運動偏轉(zhuǎn)鏡，而投影屏幕保持固定不變，或者代替地，投影屏幕運動，而偏轉(zhuǎn)鏡保持固定不變。該運動可以通過投影屏幕或偏轉(zhuǎn)鏡在垂直或水平方向上的移動來實現(xiàn)。附加地或代替地，該運動也可以代表投影屏幕或偏轉(zhuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)運動。該運動可以在一個方向上并且馬上接著在與其相反的另一方向上進行。在此，該運動可以代表投影屏幕或偏轉(zhuǎn)鏡在微米或納米范圍中的最小位置改變并且周期性地重復(fù)，例如在預(yù)先確定的時間段上，但是或者在顯示裝置被接通的持續(xù)時間上。斑點效應(yīng)可以被減少或者消除，其方式是通過運動投影屏幕或偏轉(zhuǎn)鏡來產(chǎn)生準雜亂的光束反射。該運動可以被實施為使得投影屏幕或偏轉(zhuǎn)鏡或者連續(xù)地處于運動中，或者在各個運動之間的靜止間歇如此短暫，使得其對于人眼來說是不可察覺的。如果使不僅投影屏幕而且偏轉(zhuǎn)鏡運動，則兩個元件的運動可以彼此協(xié)調(diào)為經(jīng)常兩個元件之一執(zhí)行運動。如果元件之一由于運動方向的翻轉(zhuǎn)恰好處于靜止，則也可以通過該方式消除斑點效應(yīng)。在此，運動的協(xié)調(diào)可以通過用于操控產(chǎn)生運動的執(zhí)行器的控制設(shè)備來控制。在運動步驟中例如可以將投影屏幕關(guān)于投影屏幕的原始平面在該原始平面中移動和/或與該原始平面正交地移動。代替地或者附加地，可以將投影屏幕圍繞處于原始平面中的軸線旋轉(zhuǎn)。附加地或代替地，可以將偏轉(zhuǎn)鏡關(guān)于偏轉(zhuǎn)鏡的原始平面與原始平面正交地移動和/或圍繞處于原始平面中的軸線旋轉(zhuǎn)。該原始平面可以定義投影屏幕或偏轉(zhuǎn)鏡在處于靜止時所處的平面。原始平面因此可以代表靜止位置或初始位置。如果元件之一可以執(zhí)行至少兩個不同的運動，例如線性運動和旋轉(zhuǎn)運動或者兩個沿著不同運動軸線的線性運動，則元件的由于運動之一的止點的靜止狀態(tài)可以被避免。為此，用于使相應(yīng)元件運動的執(zhí)行器可以被操控為使得至少兩個不同運動的止點在時間上相互錯開地出現(xiàn)。按照一個實施方式，該方法還可以具有將激勵信號輸出給至少一個電活性執(zhí)行器的步驟。該電活性執(zhí)行器可以被構(gòu)造用于響應(yīng)于激勵信號來執(zhí)行運動步驟。該激勵信號例如可以由與電活性執(zhí)行器連接的控制設(shè)備產(chǎn)生和輸出。該激勵信號可以被預(yù)先給定或者例如基于傳感器信號被輸出。為此，這里建議的方法可以具有步驟檢測在投影屏幕和/或偏轉(zhuǎn)鏡上的圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
用于減少圖像在顯示裝置（210）的顯示元件（230）上的斑點效應(yīng)的方法（800），該顯示裝置包括用于將圖像投影到投影屏幕（220）上的光學(xué)儀器（215）和用于將圖像從投影屏幕向顯示元件偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)鏡（225），其中該方法具有下面的步驟：使投影屏幕和/或偏轉(zhuǎn)鏡在至少一個方向上運動（840），以便減少斑點效應(yīng)。

【技術(shù)特征摘要】
2011.10.14 DE 102011084530.51.用于減少圖像在顯示裝置(210)的顯示元件(230)上的斑點效應(yīng)的方法(800)，該顯示裝置包括用于將圖像投影到投影屏幕(220)上的光學(xué)儀器(215)和用于將圖像從投影屏幕向顯示元件偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)鏡(225)，其中該方法具有下面的步驟 使投影屏幕和/或偏轉(zhuǎn)鏡在至少一個方向上運動(840)，以便減少斑點效應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(800)，其中，在運動(840)步驟中將投影屏幕(220)關(guān)于投影屏幕的原始平面在該原始平面中移動和/或與該原始平面正交地移動和/或繞處于原始平面中的軸線旋轉(zhuǎn)和/或?qū)⑵D(zhuǎn)鏡(225)關(guān)于偏轉(zhuǎn)鏡的原始平面與原始平面正交地移動和/或繞處于原始平面中的軸線(610，620)旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法(800)，該方法還具有將激勵信號輸出給至少一個電活性執(zhí)行器(310)的步驟(830)，該電活性執(zhí)行器被構(gòu)造用于響應(yīng)于激勵信號來執(zhí)行運動(840)步驟。4.用于減少圖像在顯示裝置(210)的顯示元件(230)上的斑點效應(yīng)的裝置(255)，該顯示裝置包括用于將圖像投影到投影屏幕(220)上的光學(xué)儀器(215)和用于將圖像從投影屏幕向顯示元件偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)鏡(225)，其中該裝置具有下面的特征 用于使投影屏幕和/或偏轉(zhuǎn)鏡在至少一個方向上運動以便減少斑點效應(yīng)的設(shè)備(260)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(255)，其中，用于使投影屏幕(220 )和/或偏轉(zhuǎn)鏡(225 )運動的設(shè)備(260)具有至少一個第一電活性執(zhí)行器(310)，其被構(gòu)造用于響應(yīng)于第一激勵信號執(zhí)行振動，以便運動投影屏幕和/或具有至少一個第二電活性執(zhí)行器(3...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：E洛佩斯，R菲斯，
申請(專利權(quán))人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：