用于机动车辆的平视显示装置的制作方法

专利检索2025-11-07  1


本发明涉及用于机动车辆的平视显示设备,具有壳体部分,显示设备的图像产生单元布置在壳体部分中。图像产生单元被设计成提供可以投影到透光投影表面上的图像。可以通过平视显示设备的照明装置将光施加到图像产生单元。


背景技术:

1、de 10 2009 011 908 a1描述了一种平视显示器,其具有用于产生图像的图像产生装置并且具有用于将图像投射到车辆挡风玻璃上的光学系统。平视显示器包括用于照明图像产生设备的光系统。光系统包括光源,在其下游有混光几何结构。在其内侧,混光几何结构包括用于混合来自光源的光的反射边界表面。这样做的目的是获得图像产生装置的更有效的背光。

2、即使在这种平视显示设备的情况下,保持尽可能小的机械公差也是一个挑战。这是因为图像产生单元在壳体中由于公差的不准确定位导致凝视透光投影表面的用户看到的图像质量低。如果平视显示设备安装在机动车辆中,显示设备的用户尤其可以是机动车辆的驾驶员。

3、图像产生单元的定位不准确可能导致例如图像产生单元产生的图像失真。这是不利的。为了补偿这种不准确性,例如,图像产生单元产生的图像通过其到达透光投影表面的出射开口可以比存在较小公差时所需的出射开口大。另外或可替代地,将图像产生单元产生的图像反射到投影表面的显示设备的至少一个镜子可以具有比在较小公差的情况下提供的镜子更大的实施例。考虑到安装空间要求,这些措施是不利的。

4、此外,在将平视显示设备安装到机动车辆中之后,当定位图像产生单元时的不准确性需要借助于摄像机对显示设备进行复杂的检查。此外,需要采取单独的对策来响应可能发生的图像失真。这种校准也与巨大的支出有关。


技术实现思路

1、本发明的目的是开发一种开头所述类型的平视显示设备,其中实现了图像产生单元相对于壳体部分的特别精确的定位。

2、这个目的是通过具有权利要求1的特征的平视显示设备来实现的。在从属权利要求和以下描述中详细说明了具有本发明适宜发展的有利实施例。

3、根据本发明的用于机动车辆的平视显示设备包括壳体部分,显示设备的图像产生单元布置在壳体部分中。图像产生单元被设计成提供可投影到透光投影表面上的图像。平视显示设备包括照明装置,通过该照明装置可以将光施加到图像产生单元。保持装置在照明装置的区域中固定到壳体部分,其中图像产生单元保持在保持装置上。

4、因此,图像产生单元通过保持装置被直接保持在适当位置或定位,而保持装置又被固定到壳体部分或固定在其上。由于直接将图像产生单元固定或保持在保持装置上或借助于保持装置,实现了图像产生单元相对于壳体部分的特别精确的定位。此外,相应的公差链相对较短,因为在图像产生单元和保持装置之间没有布置其他部件。结果,当相对于壳体部分定位图像产生单元时,可以特别全面地避免不准确性。

5、因此,由图像产生单元在其操作期间提供的图像被有利地放置在指定位置。结果,可以特别全面地避免图像产生单元在其操作期间提供的图像中的失真。进一步的结果是,可以避免在将相应的平视显示设备组装或安装在机动车辆中之后对其进行校准。因此,伴随平视显示设备的相应检查和校准的费用被非常全面地避免了。

6、此外,由于保持装置还相对于照明装置精确定位,因此在图像产生单元的操作期间由照明装置发射的光对图像产生单元的背光得到改善。此外,不需要为了分别相对于壳体部分首先固定图像产生单元然后固定照明装置而提供多个部件。相反,保持装置承担相对于壳体部分固定图像产生单元的功能。此外,布置在照明装置的区域中的保持装置,特别是在照明装置的光发射方向上布置在照明装置前面的保持装置有利地确保图像产生单元相对于照明装置的非常精确且可良好再现的定位。

7、因此,特别地,在平视显示设备的情况下,由于图像生成单元的光学部件参考保持图像产生单元的保持装置,因此实现了公差链的缩短以及总体存在公差的减小。

8、由于公差较小或公差链缩短,在定位图像产生单元时实现更高的精度。因此,也可以使用图像产生单元的特别大的区域来提供图像。这伴随着在平视显示设备的操作期间投影到透光投影表面上的虚拟图像质量的提高。这是因为提供图像的图像产生单元的表面可被非常有效地使用,特别是可被特别全面地利用。

9、为了在当前情况下简化问题,平视显示器形式的平视显示设备也仅被称为同义的显示设备。在显示设备的操作期间,由图像产生装置提供的图像可被投影到机动车辆的挡风玻璃形式的透光投影表面上。此外,可以将图像投影到被设计为所谓的组合器的窗格上,该组合器是透光的并且反射图像,并且被设计为与机动车辆的挡风玻璃分离的部件部分。在这两种情况下有利的是,在显示设备的操作期间由正确和精确定位的图像产生单元提供的非常大程度上无失真的图像的质量特别高。

10、优选地,图像产生单元包括与保持装置直接接触并通过保持装置保持的窗格布置。在这种情况下有利的是,可以在没有框架或隔膜的情况下凑合,该框架或隔膜通常设置在包括具有至少两个窗格的窗格布置的图像产生单元中。由于这种框架或这种隔膜不与保持装置直接接触,而是窗格布置直接接触保持装置,所以公差被特别全面地减小或者公差链被大大缩短,该窗格布置优选地包括至少两个透光窗格。

11、相比之下,如果不是窗格布置的至少一个窗格,而是框架或隔膜与保持装置直接或立即接触,则具有由包围至少一个窗格的框架或隔膜的存在引起的额外公差。特别地,图像产生单元在保持装置上以及经由保持装置在壳体部分上的直接定位是通过保持装置直接或立即接触窗格布置的至少一个窗格来实现的。考虑到图像产生单元相对于壳体部分的精确定位,这是特别有利的。

12、优选地,保持装置的至少一个保持臂就显示设备的竖直方向而言抵靠窗格布置的上窄侧。因此,至少一个保持臂确保窗格布置的窄侧之一相对于壳体部分的特别精确的定位。

13、这尤其适用于保持臂在窗格布置的上窄侧施加压力的情况,例如通过借助于弹簧等对保持臂施加预应力。因此,保持臂可以向上窄侧施加压缩力,这有助于特别牢固地保持窗格布置。

14、这也可以特别全面地抑制窗格布置相对于保持装置的运动。如果在装备有平视显示设备的机动车辆的驾驶操作期间发生被引入壳体部分并因此也被引入保持装置的振荡或振动,这尤其重要。

15、另外或可替代地,可以规定,窗格布置的下窄侧就显示设备的竖直方向而言搁置在保持装置的至少一个支撑元件上,其中下窄侧通过至少一个支撑元件被支撑。有利地,通过至少一个支撑元件为保持装置的窗格布置提供精确的搁置。这也有助于图像产生单元相对于壳体的精确定位。

16、如果保持装置包括至少一个保持臂和至少一个支撑元件,则图像产生单元的窗格布置特别可靠且可重复地定位在显示设备的竖直方向上。

17、优选地,保持装置包括多个邻接点,面向照明装置的窗格布置的背侧抵靠在邻接点上。例如,窗格布置可以包括窗格组件,其包括两个透光窗格,其中向后窗格即面向照明装置的窗格抵靠在邻接点上。这种邻接点确保窗格布置在窗格布置的平面范围上的精确定位,特别是垂直于该平面范围的精确定位。考虑到图像产生单元相对于壳体部分的精确定位,这也是有利的。

18、还发现有利的是,保持装置包括止动元件,窗格布置的横向窄侧就显示设备的竖直方向而言压靠止动元件。在这种情况下,保持装置在与止动元件相对的一侧包括弹簧元件,所述弹簧元件将指向止动元件的压力施加到窗格布置的另一横向窄侧。由于弹簧元件与止动元件的相互作用,可以获得窗格布置的非常精确且良好可再现设置的定位,尤其是在显示设备的横向方向上,即垂直于竖直方向。此外,弹簧元件与止动元件的相互作用确保窗格布置在保持装置上或借助于保持装置的无冲击保持。

19、优选地,保持装置包括保持框架,其中显示设备的室由保持框架和载体部分界定,照明装置的至少一个光源布置在载体部分上。在这种情况下,图像产生单元布置在室的前侧光出射开口的前面。此外,这实现了图像产生单元相对于照明装置的光源的非常精确的定位。此外,保持框架可以有利地用于保持显示设备的其他部件。这为保持框架提供了特别多样的潜在用途。

20、优选地,被设计成在照明装置的操作期间散射由照明装置发射的光的漫射元件通过保持装置保持。这可以实现在照明装置的操作期间非常均匀地将光施加到图像产生单元。鉴于图像产生单元在其操作期间提供的图像的良好可识别性和高质量,这是有利的。

21、例如,由透光塑料形成的面板或窗格,特别是光漫射器,可以用作漫射元件。此外,由于漫射元件在保持装置上的布置,提供了保持装置的扩展功能。这是因为保持装置首先用作漫射器保持器,其次用于直接保持图像产生单元。

22、优选地,室的光出射开口通过漫射元件密封。这防止灰尘通过光出射开口进入室。此外,漫射元件确保通过前侧光出射开口离开室的所有光都通过漫射元件散射。

23、优选地,室被设计成在内侧反射光和/或在内侧设置有反射器装置。这确保了照明装置在其操作期间发射的光的特别大的程度到达室的光出射开口,图像产生单元设置在光出射开口的前面。这伴随着高的光输出。

24、此外,由于将反射器装置或室的光反射区域布置在保持装置上而实现的是,这种反射器相对于图像产生单元非常精确地定位。这有助于通过照明装置改善图像产生单元的照明或背光。

25、优选地,保持装置的至少一个端部区域与照明装置的载体部分接合。这实现了保持装置相对于照明装置的非常精确的定位。例如,保持装置的至少一个端部区域可以接合在形成于载体部分中的切口中。

26、照明装置的至少一个光源可以布置在照明装置的载体部分上,所述载体部分特别是印刷电路板的形式。优选地,载体部分固定到壳体部分,特别是通过将载体部分拧到壳体部分上。此外,如果保持装置的至少一个端部区域与载体部分接合,则有利于保持装置相对于壳体部分的精确定位。

27、优选地,保持装置包括与保持装置的主体形成一体的两个保持凸耳。在这种情况下,保持装置通过保持凸耳固定到壳体部分。考虑到保持装置在壳体部分上的非常精确的定位,保持凸耳与保持装置的主体的一体式设计是有利的。反过来,这有助于图像产生单元相对于壳体部分的精确定位。

28、特别地,相应螺钉可被引导穿过形成在保持凸耳中的通道开口,用于将保持装置固定到壳体部分。保持装置在壳体部分上的这种螺纹连接实现了保持装置在壳体部分上的特别牢固和位置精确的固定。

29、优选地,图像产生单元是液晶电子可视显示器的形式。特别地,液晶电子可视显示器可以是包含薄膜晶体管矩阵的有源矩阵显示器的形式。在这种情况下,薄膜晶体管矩阵可以布置在液晶电子可视显示器的窗格布置的两个透光窗格之间。由于窗格布置的窗格直接保持在保持装置上,尤其是在图像产生单元的这种配置的情况下,可以实现液晶电子可视显示器相对于壳体部分的非常精确的定位。

30、在不脱离本发明的范围的情况下,以上描述中提到的特征和特征组合以及以下附图描述中提到的和/或附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以用于分别指出的组合中,还可以用于其他组合中。因此,在附图中没有明确示出和解释的本发明的实施例,由于特征的单独组合而从所解释的实施例中出现和产生,也应被视为包括在内并被公开。因此,不具有最初表述的独立权利要求的所有特征的实施例和特征组合也应被视为已公开。此外,实施例和特征组合,特别是通过上述实施例的方式,超出或偏离权利要求的反向引用中概述的特征组合的实施例和特征组合应被认为是公开的。


技术特征:

1.一种用于机动车辆的平视显示设备(10),具有壳体部分(12),显示设备(10)的图像产生单元(14)布置在壳体部分(12)中,图像产生单元(14)被设计成提供可投影到透光投影表面上的图像,并且具有照明装置(32),通过照明装置(32)可以将光施加到图像产生单元(14),

2.如权利要求1所述的平视显示设备(10),

3.如权利要求2所述的平视显示设备(10),

4.如权利要求2或3所述的平视显示设备(10),

5.如权利要求2至4中任一项所述的平视显示设备(10),

6.如前述权利要求中任一项所述的平视显示设备(10),

7.如前述权利要求中任一项所述的平视显示设备(10),

8.如权利要求7和8所述的平视显示设备(10),

9.如前述权利要求中任一项所述的平视显示设备(10),

10.如前述权利要求中任一项所述的平视显示设备(10),

11.如前述权利要求中任一项所述的平视显示设备(10),


技术总结
本发明涉及一种用于机动车辆的平视显示装置(10),包括壳体部分(12),显示装置(10)的图像生成单元(14)布置在壳体部分(12)中。图像生成单元(14)被设计用于提供可以投影到半透明投影表面上的图像。图像生成单元(14)可以借助于显示装置(10)的照明装置受到光。保持装置(18)在照明装置的区域中固定到壳体部分(12),其中图像生成单元(14)保持在保持装置(18)上。

技术研发人员:F·迪拉弗,K·西莫尼斯,O·萨尔马诺格鲁,D·昆茨,J·拉思,J·施瓦德勒
受保护的技术使用者:法雷奥开关和传感器有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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