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HUD系统中的二次图像抑制和阳光控制技术方案

技术编号:38430842 阅读:20 留言:0更新日期:2023-08-07 11:27
本发明专利技术公开了一种用于显示信息的显示系统,所述显示系统包括:玻璃窗,其包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于第一和第二透明刚性基板之间的夹层;投影仪,其以可见光谱中的三个离散波长范围向玻璃窗发射光;以及至少三个窄带抑制剂,其设置在玻璃窗的可视区域中,选择性地抑制由投影仪发射的三个波长范围内的光。围内的光。围内的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】HUD系统中的二次图像抑制和阳光控制


[0001]本专利技术大体涉及平视显示器系统。

技术介绍

[0002]在其最常见的形式中,平视显示器(HUD)汽车系统可以包括计算机化信号发生器、投影仪和作为投影图像的反射屏的层压玻璃挡风玻璃系统。由计算机化信号发生器产生的图像被馈送到投影仪,投影仪产生光图案,通过一系列反射镜扩展和准直光图像,并以设计成使反射强度最大化的特定选择角度朝挡风玻璃投影图像。
[0003]当投影的图像照射到挡风玻璃的内表面,即空气

玻璃界面时,其遇到折射率的显著变化,这导致部分图像强度(光)在驾驶员眼动范围的方向上被反射离开表面。这个图像被称为主图像,以视觉信息的形式传播到驾驶员的瞳孔。在内玻璃表面没有反射的图像部分继续通过PVB和玻璃,由于玻璃和聚合物夹层之间的折射率的微小变化,折射角仅发生微小变化。一旦透射光到达玻璃外表面,它在空气界面处遇到大的折射率变化,并且一部分光被反射回来。这个反射的图像会通过层压材料传播回来,并且很大一部分会从层压材料中出现,传播到驾驶员的眼动范围上方的点(因此看不见)。
[0004]然而,存在以与投影仪略微不同的角度出射的第二系列光线,该光线沿着类似的路径进入和离开层压材料,其以一定角度被反射,使得离开外玻璃表面的反射也照射到驾驶员眼动范围。这通常被称为二次图像。当层压材料中的前玻璃片和后玻璃片基本上彼此平行时,主图像和二次图像略微偏移,使得二次图像看起来为主图像的较低强度“重影”图像。
[0005]在大多数商业应用中,原始设备制造商(OEM)使用楔形PVB夹层,其在内玻璃薄片和外玻璃薄片之间形成一个角度,以便使二次图像与主图像对齐。这种技术是非常有效的,但是在成本、层压复杂性和驾驶员眼动范围的尺寸限制方面具有固有的缺点。因此,汽车工业已经积极致力于开发不需要楔形夹层而产生清晰、无重影的HUD图像的方法,或者与楔形夹层结合使用的方法。
[0006]美国专利申请No.7,777,960公开了一种投影系统,例如适用于汽车中的平视显示器的系统,其包括激光投影源和扫描仪。来自激光投影源的光在投影表面上扫描,该投影表面可以是汽车的挡风玻璃。投影表面包括能够反射一些光并透射其它光的嵌入式数值孔径扩展器。该系统还可以包括能够在投影表面的子区域上呈现高分辨率图像的图像投影源,该投影表面具有设置在其中的光中继器。
[0007]EP2045647A1公开了一种用于机动车辆中的多色平视显示器,用于将驾驶员信息与车辆前方的场景相结合。显示器具有带有组合器单元的投影单元,该组合器单元在背离观看者的一侧呈现抗反射涂层。提供了一种图像传感器,其具有发射三个色带的光的光源。组合器单元在朝向观看者的一侧呈现三陷波滤波器。
[0008]美国专利申请公开No.2018/0031749公开了一种超材料滤光器,包括:透明基板;以及提供到所述透明基板的光敏聚合物层,其中使用激光处理光敏聚合物层以形成非共形
的全息图案化的亚波长光栅,该全息光栅配置为阻挡预定波长的电磁辐射。
[0009]美国专利申请公开No.2018/0186125公开了一种层压材料,其利用窄带吸收染料的能力,通过识别色靶并调节到该色靶来吸收选择性波长的光。仅使用玻璃组合物、涂层、夹层和膜(它们都用作宽带滤光器)时,据说难以精细调节层压材料的光谱响应。窄带吸收染料用于选择性地调节光谱响应,以在光谱的UV、可见光和IR范围中实现目标性能。
[0010]存在对改进的平视显示器的持续需要,该显示器具有强主图像,可以避免二次图像和重影并且阻挡可能导致汽车中的热量积累的太阳光线。

技术实现思路

[0011]在一个方面,本专利技术涉及用于显示信息的显示系统。根据该方面,显示系统包括玻璃窗,该玻璃窗包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于第一和第二透明刚性基板之间的夹层。本专利技术还可以包括投影仪,其以可见光谱中的三个离散波长范围向玻璃窗发射光;以及至少一个窄带吸收剂,其设置在玻璃窗的可视区域中,选择性地吸收由投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。本专利技术还可以提供一个或多个窄带反射剂,其设置在玻璃窗的可视区域中,其可以具有例如在近红外范围内的主反射和在可见光范围内的窄二次反射,该窄二次反射选择性地反射由投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。可替代地,一个或多个窄带反射剂可以设计成具有在可见光范围内的主反射,其选择性地反射由投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。
[0012]本专利技术的其它方面如本文所公开和要求保护的。
附图说明
[0013]图1是具有次窄蓝色反射峰的NIR反射剂的代表性光谱。
[0014]图2是具有次窄绿色反射峰的NIR反射剂的代表性光谱。
[0015]图3是描述本专利技术的窄带抑制剂的吸收和反射的光谱。
[0016]图4是本专利技术的电介质多层反射剂叠层的示意图。
[0017]图5是根据实例1的显示系统的示意图。
[0018]图6描绘了实例3的玻璃窗。
具体实施方式
[0019]因此,在一个方面,本专利技术涉及一种用于显示信息的显示系统,其设置有玻璃窗,该玻璃窗包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于第一和第二透明刚性基板之间的夹层。该系统还包括投影仪和至少一个窄带吸收剂或至少两个窄带吸收剂,该投影仪以可见光谱中的三个离散波长范围朝向玻璃窗发射光,该至少一个窄带吸收剂或至少两个窄带吸收剂设置在玻璃窗的可视区域中,选择性地吸收由投影仪发射的波长范围内的光。该系统还可以包括至少一个反射剂,该反射剂具有在近红外范围内的主反射和在可见光范围内的窄二次反射,该窄二次反射选择性地反射由投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。或者,窄带反射剂可以具有在可见光范围内的主反射,其选择性地反射由投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。这些窄带吸收剂和窄带反射剂
可以一起统称为窄带抑制剂。
[0020]在另一方面,本专利技术包括PVB夹层,该PVB夹层包括PVB树脂和至少三个窄带抑制剂,该抑制剂选择性地抑制三个离散波长范围内的光。
[0021]因此,在一个实施例中,本专利技术涉及用于显示信息的显示系统,其包括玻璃窗,该玻璃窗包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于第一和第二透明刚性基板之间的夹层。显示系统还包括投影仪,其以可见光谱中的三个离散波长范围向玻璃窗发射光。根据该实施例,显示系统还包括一个或多个窄带吸收剂,其设置在玻璃窗的可视区域中,选择性地吸收三个离散波长范围中的至少一个波长范围内的光;以及一个或多个窄带反射剂,其设置在玻璃窗的可视区域中,选择性地反射三个离散波长范围中的至少一个波长范围内的光。
[0022]在第二实施例中,根据第一实施例,至少一个窄带反射剂既表现出在可见光范围内的窄二次反射,又表现出在近红外范围内的主反射,该二次反射选择性地反射由投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。
[0023]在第三实本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于显示信息的显示系统,所述显示系统包括:a.玻璃窗,其包括第一透明刚性基板、第二透明刚性基板和位于所述第一透明刚性基板和所述第二透明刚性基板之间的夹层;b.投影仪,其以可见光谱中的三个离散波长范围向所述玻璃窗发射光;c.一个或多个窄带吸收剂,其设置在所述玻璃窗的可视区域中,选择性地吸收所述三个离散波长范围中的至少一个波长范围内的光;和d.一个或多个窄带反射剂,其设置在所述玻璃窗的可视区域中,选择性地反射所述三个离散波长范围中的至少一个波长范围内的光。2.根据权利要求1所述的显示系统,其中,所述窄带反射剂中的至少一个既表现出在可见光范围内的窄二次反射,又表现出在近红外范围内的主反射,所述窄二次反射选择性地反射由所述投影仪发射的三个波长范围中的至少一个波长范围内的光。3.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带反射剂包含电介质多层叠层。4.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述介电多层叠层包含交替的高折射率材料和低折射率材料,所述高折射率材料和低折射率材料产生NIR范围内的主峰和可见光范围内的次窄峰。5.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述交替的高折射率材料和低折射率材料为聚合物。6.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述交替的高折射率材料和低折射率材料为金属氧化物。7.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带反射剂在可见光的蓝色范围内反射。8.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带反射剂在可见光的绿色范围内反射。9.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带反射剂包含分别在可见光的蓝色范围内和在可见光的绿色范围内反射的两个反射剂。10.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带反射剂设置在所述夹层中。11.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,一个或多个窄带反射剂在所述刚性基板之一中或所述刚性基板之一上。12.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带反射剂在附接到所述两个刚性基板中的一个的涂层或膜中。13.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统,其中,所述一个或多个窄带吸收剂在所述夹层中。...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰米
申请(专利权)人:首诺公司
类型:发明
国别省市:

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