[发明专利]平视显示设备、屏幕部件及其制造方法和图像投影方法

说明书

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元件上的光线束。这些微光学元件通常称为微透镜或微镜。在JP2009-128659A中，每个微光学元件都构造成圆形。在JP2010-145746A中，每个微光学元件都构造成六边形。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。