平视显示设备、屏幕部件及其制造方法和图像投影方法

专利名称：平视显示设备、屏幕部件及其制造方法和图像投影方法
技术领域：
本公开涉及平视显示设备、平视显示设备的屏幕部件、该屏幕部件的制造方法和图像投影方法。
背景技术：
在先前已知的平视显示(HUD )设备中，屏幕部件将一束光线漫射，被屏幕部件漫射的这束光线作为显示图像投射到交通工具(例如，汽车)的投影表面上，以使得观看者能够看见显示图像的虚像。
在例如JP2009-128659A、JP2010-145746A 或 JPH07-270711A 中提及的 HUD 设备的屏幕部件是一种光学部件，其中，多个微光学元件以格子图案布置以透射或反射入射到相应微光学兀件上的光线束。这些微光学兀件通常称为微透镜或微镜。在JP2009-128659A中，每个微光学兀件都构造成圆形。在JP2010-145746A中，每个微光学兀件都构造成六边形。此外，在JPH07-270711A中，每个微光学元件都构造成四边形(矩形)。在JP2009-128659A、JP2010-145746A 或 JPH07-270711A 中，每个微光学元件的表面都形成为弯曲表面，从而以预定漫射角漫射入射到该弯曲表面上的光线束。因此，以预定漫射角从所述光学元件输出并且投射到投影表面上的光线束被引导到围绕观看者眼睛设置的预定范围。此时，被光学元件漫射的光线束的形状对应于该光学元件的形状，该光学元件的形状由该光学元件的外边缘限定。由此，光线束被引导到其中的所述预定范围的形状对应于所述光学元件的形状。因此，在该预定范围内，即使当观看者的视点移动时，观看者也仍然能在视觉上识别所述显示图像。即，该预定范围是观看范围，在观看范围中位于交通工具中的观看者能够在视觉上识别显示图像的虚像。JPH07-270711A描述了可以通过改变每个光学元件的宽度和高度，独立地控制该光学元件的宽度方向上的漫射光线的漫射角和该光学元件的高度方向上的漫射光线的漫射角。本申请的发明人已经通过改变每个光学元件的宽度和高度进行了实验。作为该实验的结果，已经发现当光学元件的宽度和高度具有预定关系时，被观看者(交通工具的占用者)在视觉上识别的显示图像的虚像被模糊。

发明内容
鉴于以上缺点，作出了本公开。因此，本公开的一个目的是提供一种平视显示设备，该平视显示设备能够限制上面讨论的图像的模糊。本公开的另一个目的是提供这种平视显示设备的屏幕部件以及该屏幕部件的制造方法。本公开的又一个目的是提供一种图像投影方法，该方法能够限制上面讨论的图像的模糊。根据本公开，提供一种平视显示设备，该平视显示设备被构造成将显示图像投射到交通工具的投影表面上并且由此使得位于交通工具的交通工具舱中的观看者能够观看显示图像的虚像。该平视显示设备包括投影仪和屏幕部件。所述投影仪被构造成投射形成显示图像的光线束。所述屏幕部件漫射该光线束使得该光线束被引导到观看范围，在所述观看范围内，交通工具舱中的观看者能够在视觉上识别所述虚像。所述屏幕部件包括多个光学元件。所述多个光学元件中的每一个的表面形成弯曲表面，所述弯曲表面漫射进入所述弯曲表面的光线束。所述多个光学元件以每个对应节距在两个或更多个方向上一个接一个连续布置，所述节距被设置成将在所述观看范围内由所述多个光学元件漫射的光线束的衍射形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于8mm的值。或者，所述多个光学元件以每个对应节距在两个或更多个方向上一个接一个连续布置，所述节距设置成将在所述观看范围内由所述多个光学元件漫射的光线束的衍射形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于观看者的瞳孔直径的值。根据本公开，也提供了一种平视显示设备，该平视显示设备被构造成将显示图像投射到在交通工具的显示部件中形成的投影表面上，并且由此使得位于所述交通工具的交通工具舱内的观看者能够观看所述显示图像的虚像。该平视显示设备包括投影仪和屏幕部件。该投影仪被构造成投射形成显示图像的光线束。该屏幕部件漫射该光线束使得该光线束被引导到观看范围，在所述观看范围内所述交通工具舱内的观看者能够在视觉上识别所述虚像。所述观看范围构造成由四个外边缘限定的四边形形状。所述观看范围的四个外边 缘中的两个在所述观看范围的第一相反方向上通常彼此平行并且彼此相对，所述观看范围的四个外边缘中的另外两个在所述观看范围的第二相反方向上通常彼此平行并且彼此相对，所述第一相反方向通常与所述交通工具的左至右方向一致，所述第二相反方向垂直于所述观看范围的所述第一相反方向并且通常与所述交通工具的上至下方向一致。所述屏幕部件包括多个光学元件，每个光学元件构造成四边形形状，该四边形形状与所述观看范围的所述四边形形状通常相似并且由四个外边缘限定。与所述观看范围的所述四个外边缘中的所述两个对应的每个光学元件的所述四个外边缘中的两个在该光学元件的第一相反方向上通常彼此平行并且彼此相对，且与所述观看范围的所述四个外边缘中的所述另外两个对应的该光学元件的所述四个外边缘中的另外两个在该光学元件的第二相反方向上通常彼此平行并且彼此相对，该第二相反方向垂直于该光学兀件的所述第一相反方向。所述多个光学元件中每一个的表面形成弯曲表面，该弯曲表面将进入该弯曲表面的光线束漫射向所述观看范围。所述多个光学元件在每一个光学元件的第一相反方向上以第一节距、并且在每个光学元件的第二相反方向上以第二节距一个接一个连续布置。所述第一节距满足下式
权利要求
1.一种平视显示设备，该平视显示设备被构造成将显示图像(71)投射到交通工具(I)的投影表面(91)上并且由此使得位于所述交通工具(I)的交通工具舱内的观看者能够观看所述显示图像(71)的虚像(70)，该平视显示设备包括 被构造成投射光线束的投影仪(10)，所述光线束形成所述显示图像(71);以及 漫射所述光线束使得所述光线束被引导到观看范围(60、2060、3060)的屏幕部件(30、2030),在所述观看范围内所述虚像(70)能够被所述交通工具舱内的观看者在视觉上识别，其中 所述屏幕部件(30、2030)包括多个光学元件(32、2032)； 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的表面形成弯曲表面(32a、2032a)，所述弯曲表面(32a、2032a)漫射进入所述弯曲表面(32a、2032a)的光线束；并且 所述多个光学元件(32、2032)以每个对应节距、在两个或更多方向上一个接一个连续布置，所述节距被设置成将在所述观看范围(60、2060、3060)内由被所述多个光学元件(32、2032)漫射的光线束的衍射形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于8mm的值。
2.根据权利要求I所述的平视显示设备，其中所述多个光学元件(32、2032)以每个对应节距、在两个或更多方向上一个接一个连续布置，所述节距被设置成将所述衍射光线的所述峰-峰间隔调整为等于或小于2_的值。
3.根据权利要求I所述的平视显示设备，其中 所述光线束分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射以分别形成多个虚像点(72)，所述多个虚像点(72)形成所述虚像(70)； 所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距被设置成将所述多个虚像点(72)的每个对应节距调整为等于或小于所述观看者的眼睛的分辨力的值；并且 所述观看者的眼睛的分辨力是1/60度的视角，该1/60度的视角被设置为Landolt环(74)的间隙(74a)的角度。
4.根据权利要求3所述的平视显示设备，还包括放置在所述屏幕部件(30、2030)和在所述交通工具(I)的显示部件(90)中形成的所述投影表面(91)之间的光学路径中的光学系统(40)，其中 沿着所述光学路径引导分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射的光线束； 所述光学系统(40)被构造成放大分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射的所述光线束；并且 由所述光学系统(40)单独地或者与所述显示部件(90)协作将所述多个虚像点(72)的每个对应节距相对于所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距放大了对应的放大率(Mn)，所述放大率(Mn)在4_8倍的范围内。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的平视显示设备，其中所述多个光学元件(32、2032)的每个节距被设置在50-200 u m的范围内。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的平视显示设备，其中 观看范围(60)被构造成由四个外边缘(60a-60d)限定的四边形形状，在所述观看范围(60)中所述虚像(70)能够由所述观看者的两个眼睛在视觉上识别； 所述观看范围(60)的所述四个外边缘(60a-60d)中的两个在所述观看范围(60)的第一相反方向(X)上通常彼此平行并且彼此相对，所述第一相反方向(X)通常与所述交通工具(I)的左至右方向一致，并且所述观看范围(60)的所述四个外边缘(60a-60d)中的另外两个在所述观看范围(60、3060)的第二相反方向(y)上通常彼此平行并且彼此相对，所述第二相反方向(y)垂直于所述观看范围(60、2060)的所述第一相反方向(x)并且通常与所述交通工具的上至下方向一致；并且 所述观看范围(60)在所述观看范围(60)的所述第一相反方向(X)上具有在80-200mm的范围内的第一长度(Dl)并且在所述观看范围(60)的所述第二相反方向(y)上具有在30-200mm的范围内的第二长度(D2)。
7.根据权利要求6所述的平视显示设备，其中 所述多个光学元件(32)中的每一个漫射所述光线束使得遍布所述观看范围(60)的所述第一长度(Dl)在所述观看范围(60)上被所述光学元件(32)漫射的光线束的第一漫射角 (0 Si)在10-50度的范围内，并且使得遍布所述观看范围(60)的所述第二长度(D2)在所述观看范围(60)上被所述光学元件(32)漫射的光线束的第二漫射角(0 s2)在5-50度的范围内，所述第一长度(Dl)是在所述观看范围(60)的第一相反方向(X)上测量的，所述第二长度(D2)是在所述观看范围(60)的第二相反方向(y)上测量的； 所述多个光学元件(32)中的每一个被构造成四边形形状，该四边形形状通常与所述观看范围(60)的四边形形状相似并且由四个外边缘(32el-32e4)限定； 与所述观看范围(60)的所述四个外边缘(60a-60d)中的两个对应的每个光学元件(32)的所述四个外边缘(32el-32e4)中的两个，在所述光学元件(32)的第一相反方向(x)上通常彼此平行并且彼此相对，以及与所述观看范围(60)的所述四个外边缘(60a-60d)中的另外两个对应的每个光学元件(32)的所述四个外边缘(32el-32e4)中的另外两个，在所述光学元件(32)的第二相反方向(y)上通常彼此平行并且彼此相对，该第二相反方向(y)垂直于所述光学元件(32)的第一相反方向(X)； 所述多个光学元件(32)中的每一个的弯曲表面(32a)的弧(32al)的第一曲率半径(Rl)在0. I-2mm的范围内，所述弧(32al)在该光学元件(32)的第一相反方向(x)上弓形弯曲；并且 所述多个光学元件(32)中的每一个的弯曲表面(32a)的弧(32a2)的第二曲率半径(R2)在0. I-2mm的范围内，所述弧(32a2)在该光学元件(32)的第二相反方向(y)上弓形弯曲。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的平视显示设备，其中 所述投影仪(10)被构造成投射多种颜色的单波长激光作为所述光线束，每种颜色的单波长激光具有对应的峰值波长；并且 所述多种颜色的单波长激光的对应峰值波长中的最大波长在600-650nm的范围内。
9.一种平视显示设备，该平视显示设备被构造成将显示图像(71)投射到交通工具(I)的投影表面(91)上并且由此使得位于所述交通工具(I)的交通工具舱内的观看者能够观看所述显示图像(71)的虚像(70)，该平视显示设备包括 被构造成投射光线束的投影仪(10)，所述光线束形成所述显示图像(71);以及 漫射所述光线束使得所述光线束被引导到观看范围(60、2060、3060)的屏幕部件(30、2030),在所述观看范围内所述虚像(70)能够被所述交通工具舱内的观看者在视觉上识别，其中所述屏幕部件(30、2030)包括多个光学元件(32、2032)； 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的表面形成弯曲表面(32a、2032a)，所述弯曲表面(32a、2032a)漫射进入所述弯曲表面(32a、2032a)的光线束；并且 所述多个光学元件(32、2032)以每个对应节距、在两个或更多方向上一个接一个连续布置，所述节距被设置成将在所述观看范围(60、2060、3060)内由被所述多个光学元件(32,2032)漫射的光线束的衍射形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于所述观看者的瞳孔的直径的值。
10.根据权利要求9所述的平视显示设备，其中 所述观看范围(60、2060、3060)被构造成由多个外边缘(60a-60d、2060a_2060f、3060a-3060d)限定的多边形形状； 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个被构造成多边形形状，该多边形形状通常与所述观看范围(60、2060、3060)的多边形形状相似并且由多个外边缘(32el_32e4、2032el-2032e6)限定； 所述观看范围(60、2060、3060)的多边形和所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的多边形中的每一个被构造成使得所述多边形的所述多个外边缘(60a-60d、2060a-2060f、3060a-3060d、32el-32e4、2032el-2032e6)的总数由2N限定，其中N是等于或大于2的整数，并且多个相反方向U、I、01、02、03)的总数是N，在每一个所述方向上所述多边形的所述多个外边缘(60a-60d、2060a-2060f、3060a-3060d、32el-32e4、2032el-2032e6)中的对应的平行的两个彼此相对；并且 在所述多个相反方向(x、y、01、02、03)中的每一个对应的相反方向上的所述多个光学元件(32、2032)的对应节距满足下式
11.根据权利要求10所述的平视显示设备，其中 所述投影仪(10)被构造成投射多种颜色的单波长激光作为所述光线束，每种颜色的单波长激光具有峰值波长；并且 所述波长X是所述多种颜色的单波长激光的峰值波长中的最大波长。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的平视显示设备，其中 所述光线束分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射以分别形成多个虚像点(72)，所述多个虚像点(72)形成所述虚像(70);并且 所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距被设置为将所述多个虚像点(72)的每个对应节距调整为等于或小于所述观看者的眼睛的分辨力的值。
13.根据权利要求12所述的平视显示设备，进一步包括放置在所述屏幕部件(30、2030)和所述交通工具(I)的所述投影表面(91)之间的光学路径上的光学系统(40)，其中 沿着所述光学路径引导分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射的光线束； 所述光学系统(40)被构造成放大分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射的所述光线束；并且 由所述光学系统(40)相对于所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距放大所述多个虚像点(72)的每个对应节距。
14.根据权利要求13所述的平视显示设备，其中 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个被构造成由多个外边缘(32el-32e4、2032el-2032e6)限定的多边形形状； 每个光学元件(32、2032)的多边形的所述多个外边缘(32el-32e4、2032el-2032e6)的总数由2N限定，其中N是等于或大于2的整数，并且多个相反方向(x、y、01、02、03)的总数是N，在每一个所述方向上所述多边形的所述多个外边缘(32el-32e4、2032el-2032e6)中的对应的平行的两个彼此相对； 所述光学系统(40 )被放置在所述屏幕部件(30、2030 )和在所述交通工具(I)的显示部件(90)中形成的投影表面(91)之间的光学路径上；并且 所述多个光学元件(32、2032)在所述多个相反方向(x、j、01、02、03)中的每一个对应的相反方向上的对应节距满足下式
15.根据权利要求10或11所述的平视显示设备，其中 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的多边形是方形；并且分别在所述多个相反方向(x、y)上的所述多个光学元件(32、2032)的所有对应节距通常彼此相等。
16.根据权利要求9-11中任一项所述的平视显示设备，其中所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的弯曲表面(32a、2032a)的每一个对应弧(32al、32a2、2032al、2032a2、2032a3 )的曲率半径是基于遍布所述观看范围(60、2060、3060 )在所述观看范围(60、2060、3060)上被所述光学元件(32、2032)的所述弯曲表面(32a、2032a)漫射的光线束的对应漫射角来被设置的。
17.根据权利要求16所述的平视显示设备，其中 所述观看范围(60、2060、3060)被构造成由多个外边缘(60a-60d、2060a_2060f、3060a-3060d)限定的多边形形状； 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个被构造成多边形形状，该多边形形状与所述观看范围(60、2060、3060)的多边形形状通常相似并且由多个外边缘(32el_32e4、2032el-2032e6)限定； 所述观看范围(60、2060、3060)的所述多边形和所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的多边形中的每一个被构造成使得所述多边形的所述多个外边缘(60a-60d、2060a-2060f、3060a-3060d、32a-32d、2032a-2032d)的总数由 2N 限定，其中 N是等于或大于2的整数；并且多个相反方向(x、y、01、02、03)的总数是N，在每一个所述方向上所述多个外边缘(60a-60d、2060a-2060f、3060a-3060d、32a-32d、2032a-2032d)中的对应的平行的两个彼此相对；并且 在所述多个相反方向(x、y、01、02、03)中的对应的一个上弓形弯曲的所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的所述弯曲表面(32a、2032a)的对应弧(32al、32a2、2032al、2032a2、2032a3)的对应曲率半径满足下式
18.根据权利要求9-11中任一项所述的平视显示设备，其中 所述观看范围(60)被构造成由四个外边缘(60a-60d)限定的四边形形状； 所述观看范围(60)的所述四个外边缘(60a-60d)中的两个在所述观看范围(60)的第一相反方向(X)上通常彼此平行并且彼此相对，以及所述观看范围(60)的所述四个外边缘(60a-60d)中的另外两个在所述观看范围(60、3060)的第二相反方向(y)上通常彼此平行并且彼此相对，所述第一相反方向(X)通常与所述交通工具的左至右方向一致，所述第二相反方向(y)通常与所述交通工具的上至下方向一致；并且 所述观看范围(60)在所述观看范围(60)的所述第一相反方向(X)上具有第一长度(Dl)并且在所述观看范围(60)的所述第二相反方向(y)上具有第二长度(D2)。
19.根据权利要求18所述的平视显示设备，其中所述观看范围(60)的所述四边形是拉长的矩形，并且所述观看范围(60)的所述第一长度(Dl)大于所述观看范围(60)的所述第二长度(D2)。
20.一种平视显示设备，该平视显示设备被构造成将显示图像(71)投射到在交通工具(I)的显示部件(90)中形成的投影表面(91)上并且由此使得位于所述交通工具(I)的交通工具舱内的观看者能够观看所述显示图像(71)的虚像(70)，该平视显示设备包括 被构造成投射光线束的投影仪(10)，所述光线束形成所述显示图像(71);以及 漫射所述光线束使得所述光线束被引导到观看范围(60、3060)的屏幕部件(30、2030),在所述观看范围内所述虚像(70 )能够被所述交通工具舱内的观看者在视觉上识别，其中 所述观看范围(60、3060 )被构造成由四个外边缘(60a-60d、3060a-3060d)限定的四边形形状； 所述观看范围(60、3060)的所述四个外边缘(60a-60d、3060a-3060d)中的两个在所述观看范围(60、3060)的第一相反方向(X)上通常彼此平行并且彼此相对，以及所述观看范围(60、3060)的所述四个外边缘(60a-60d、3060a-3060d)中的另外两个在所述观看范围(60、3060)的第二相反方向(y)上通常彼此平行并且彼此相对，所述第一相反方向(X)与所述交通工具(I)的左至右方向通常一致，所述第二相反方向(y)垂直于所述观看范围(60、3060)的所述第一相反方向并且与所述交通工具的上至下方向通常一致； 所述屏幕部件(30)包括多个光学元件(32)，每个所述光学元件(32)被构造成四边形形状，该四边形形状与所述观看范围(60、3060)的四边形形状通常相似并且由四个外边缘(32el-32e4)限定； 与所述观看范围(60、3060)的所述四个外边缘(60a-60d、3060a-3060d)中的两个对应的每个光学元件(32)的所述四个外边缘(32el-32e4)中的两个在所述光学元件(32)的第一相反方向(X)上通常彼此平行并且彼此相对，并且与所述观看范围(60、3060)的所述四个外边缘(60a-60d、3060a-3060d)中的另外两个对应的所述光学元件(32)的所述四个外边缘(32el_32e4)中的另外两个在所述光学元件(32)的第二相反方向(y)上通常彼此平行并且彼此相对，所述第二相反方向(y)垂直于所述光学元件(32)的所述第一相反方向(X); 所述多个光学元件(32)中的每一个的表面形成弯曲表面(32a)，该弯曲表面(32a)将进入该弯曲表面(32a)的光线束漫射向所述观看范围(60、3060)； 所述多个光学元件(32)在每个光学元件(32)的所述第一相反方向(X)上以第一节距(Pl)并且在每个光学元件(32)的所述第二相反方向(y)上以第二节距(P2)—个接一个连续布置； 所述第一节距(Pl)满足下式
21.根据权利要求20所述的平视显示设备，进一步包括放置在所述屏幕部件(30、2030)和所述显示部件(90)的所述投影表面(91)之间的光学路径上的光学系统(40)，其中 沿着所述光学路径引导分别被所述多个光学元件(32)漫射的光线束； 所述光学系统(40)被构造成放大分别被所述多个光学元件(32)漫射的所述光线束； 所述第一节距(Pl)满足下式
22.根据权利要求20或21所述的平视显示设备，其中 在所述第一相反方向(X)上弓形弯曲的所述多个光学元件(32)中的每一个的所述弯曲表面(32a)的弧(32al)的第一曲率半径(Rl)满足下式
23.根据权利要求1-4、9-11和20-21中任一项所述的平视显示设备，其中所述投影仪(10)被构造成投射激光作为所述光线束。
24.根据权利要求1-4、9-11和20-21中任一项所述的平视显示设备，其中所述多个光学元件(32、2032)中的每一个被构造成反射从所述投影仪(10)投射的光线束以漫射所述光线束。
25.根据权利要求1-4、9-11和20-21中任一项所述的平视显示设备，其中所述多个光学元件(32、2032)中的每一个被构造成使从所述投影仪(10)投射的光线束透射穿过所述光学元件(32、2032)以漫射所述光线束。
26.一种用于平视显示设备的屏幕部件，所述平视显示设备被构造成将显示图像(71)投射到交通工具(I)的投影表面(91)上并且由此使得位于所述交通工具(I)的交通工具舱内的观看者能够在被所述屏幕部件(30、2030)漫射从投影仪(10)投射的光线束以将所述光线束引导到观看范围(60、2060、3060)时观看所述显示图像(71)的虚像(70)，在所述观看范围内所述虚像(70 )能够被所述交通工具舱内的观看者在视觉上识别，所述屏幕部件包括 多个光学元件(32、2032)，其中 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的表面形成弯曲表面(32a、2032a)，所述弯曲表面(32a、2032a)漫射进入所述弯曲表面(32a、2032a)的光线束；并且 所述多个光学元件(32、2032)以每个对应节距、在两个或更多方向上一个接一个连续布置，所述节距被设置成将在所述观看范围(60、2060、3060)内由被所述多个光学元件(32,2032)漫射的光线束的衍射形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于所述观看者的瞳孔的直径的值。
27.一种用于平视显示设备的屏幕部件(30、2030)的制造方法，所述平视显示设备被构造成将显示图像(71)投射到交通工具(I)的投影表面(91)上并且由此使得位于所述交通工具(I)的交通工具舱内的观看者能够在被所述屏幕部件(30、2030 )漫射从投影仪(10 )投射的光线束以将所述光线束引导到观看范围(60、2060、3060)时观看所述显示图像(71)的虚像(70)，在所述观看范围内所述虚像(70)能够被所述交通工具舱内的观看者在视觉上识别，该制造方法包括 确定在两个或更多方向上一个接一个连续布置的所述屏幕部件(30、2030)的多个光学元件(32、2032)的每个对应节距，以将在被所述多个光学元件(32、2032)漫射的光线束发生衍射时在所述观看范围(60、2060、3060)内形成的衍射光线的峰-峰间隔设置为等于或小于8mm的值；以及 形成具有所述多个光学元件(32、2032)的所述屏幕部件(30、2030)，所述多个光学元件(32、2032)以在确定所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距时确定的每个对应节距在两个或更多方向上一个接一个连续布置。
28.根据权利要求27所述的制造方法，其中确定所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距包括确定所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距使得所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距满足下式
29.根据权利要求27所述的制造方法，其中确定所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距包括确定所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距使得所述多个光学元件(32、2032)的每个对应节距满足下式
30.根据权利要求27所述的制造方法，进一步包括在形成所述屏幕部件(30、2030)之前确定所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的弯曲表面(32a、2032a)的每个对应弧(32al、32a2、2032al、2032a2、2032a3)的对应曲率半径，使得所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的所述弯曲表面(32a、2032a)的每个对应弧(32al、32a2、2032al、2032a2、.2032a3)的对应曲率半径满足
31.一种图像投影方法，该图像投影方法将显示图像(71)投射到交通工具(I)的投影表面(91)上以使得位于所述交通工具(I)的交通工具舱内的观看者能够观看所述显示图像(71)的虚像(70)，该图像投影方法包括 通过使用投影仪(10)和屏幕部件(30、2030)将在观看范围(60、2060、3060)内形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于所述观看者的瞳孔的直径的值； 所述投影仪(10)被构造成投射光线束，所述光线束形成所述显示图像(71);以及所述屏幕部件(30、2030)漫射所述光线束使得所述光线束被引导到所述观看范围(60、2060、3060)，在所述观看范围(60、2060、3060)中所述虚像(70)能够由所述交通工具舱内的观看者在视觉上识别， 其中 所述屏幕部件(30、2030)包括多个光学元件(32、2032)； 所述多个光学元件(32、2032)中的每一个的表面形成弯曲表面(32a、2032a)，该弯曲表面(32a、2032a)漫射进入该弯曲表面(32a、2032a)的光线束，并且通过分别被所述多个光学元件(32、2032)漫射的光线束的衍射在所述观看范围(60、2060、3060)中形成所述衍射光线；并且 所述多个光学元件(32、2032)以每个对应节距在两个或更多方向上一个接一个连续布置。
全文摘要
本发明涉及平视显示设备、屏幕部件及其制造方法和图像投影方法。屏幕部件(30、2030)漫射从激光扫描器(10)投射的光线束，使得所述光线束被引导到观看范围(60、2060、3060)。该屏幕部件(30、2030)包括多个光学元件(32、2032)。每个光学元件(32、2032)的表面形成弯曲表面(32a、2032a)，该弯曲表面(32a、2032a)漫射进入该弯曲表面(32a、2032a)的光线束。所述光学元件以每个对应节距被布置成格子图案，所述节距被设置成将通过所述多个光学元件(32、2032)漫射的光线束的衍射在所述观看范围(60、2060、3060)内形成的衍射光线的峰-峰间隔调整为等于或小于所述观看者的瞳孔的直径的值。
文档编号G02B27/00GK102967938SQ20121030456
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月24日 优先权日2011年8月29日
发明者藤川卓之, 安藤浩 申请人:株式会社电装