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1、(10)申请公布号 CN 102791524 A(43)申请公布日 2012.11.21CN102791524A*CN102791524A*(21)申请号 201080060678.9(22)申请日 2010.12.211050046 2010.01.06 FRB60R 1/12(2006.01)(71)申请人德尔菲技术公司地址美国密执安州申请人斯特拉斯堡大学(72)发明人 H.穆萨 I.埃拉菲迪 L.蒂皮尼耶(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001代理人段俊峰 李浩(54) 发明名称用于具有2D/3D显示的后视镜的衍射信号传送装置(57) 摘要本发明涉及用于具有2D/3D。
2、显示的后视镜的衍射信号传送装置。被设计为布置在形成后视装置(12)的镜子的反射元件(16)上的信号传送装置(24)包括至少一照射单元(26、28)和至少一光学装置(30),其特征在于以下事实,光学装置(30)包括符号产生单元(30),符号产生单元(30)至少设有衍射光栅(38),所述衍射光栅(38)被设计为形成与第一受照射符号(A)对应的受照射图像,所述符号产生单元(30)通常是透明的并且所述衍射光栅(38)形成在所述符号产生单元(30)的表面上而不影响其透明度。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.07.05(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/070410。
3、 2010.12.21(87)PCT申请的公布数据WO2011/083042 FR 2011.07.14(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 5 页1/2页21.一种被设计为布置在形成特别是机动车辆(10)的后视装置(12)的镜子的反射元件(16)上的信号传送装置(24),所述后视装置(12)允许主用户(14)通过反射观察位于所述后视装置(12)的后方的区域,所述信号传送装置(24)包括至少一照射单元(26、28)和至少一光学装置(30),所述光学装置(30)允许由所述照射单元。
4、(26、28)产生的光束沿着确定的方向定向,所述确定的方向朝向所述后方定向并且位于所述主用户(14)的视野(CV)之外,以便在所述后视装置(12)限定的后视区域中显示至少第一受照射信号传送符号(A),所述第一受照射信号(A)意图专门被除了所述主用户(14)以外的观察者(15)看到,其特征在于以下事实: 所述光学装置(30)包括符号产生单元(30),所述符号产生单元至少设有衍射光栅(38),所述衍射光栅(38)被设计为当所述照射单元(26)被点亮时形成与第一受照射符号(A)对应的受照射图像,所述符号产生单元(30)通常是透明的并且所述衍射光栅(38)形成在所述符号产生单元(30)的表面上而不影响。
5、其透明度,以及 所述照射单元(26)相对于所述符号产生单元(30)被布置成使得光束通过所述符号产生单元(30)的外围缘(42)进入所述符号产生单元(30),然后被所述衍射光栅(38)衍射向所述后方,以形成所述第一受照射符号(A)。2.如先前权利要求所述的信号传送装置(24),其特征在于以下事实:照射单元(26)包括布置在光源(49)和符号产生单元(30)的外围缘(42)之间的光学接口(46、48),所述光学接口(46、48)收集光源(49)发出的光线并跨过外围缘(42)传播所述光线。3.如先前权利要求所述的信号传送装置(24),其特征在于以下事实,所述光学接口包括反射器(46),所述反射器(4。
6、6)收集光源(49)发出的光线并将所述光线导向与符号产生单元(30)的外围缘(42)邻近的棱镜(48)。4.如先前权利要求中的任意一项所述的信号传送装置(24),其特征在于以下事实: 符号产生单元(30)至少包括分别与第一受照射符号和第二受照射符号(A、B)对应的第一衍射光栅和第二衍射光栅(38、40),以及 信号传送装置(24)包括分别产生沿第一和第二不同且非平行的方向(X1、X2)进入符号产生单元(30)的第一光束和第二光束的第一照射单元和第二照射单元(26、28),所述第一光束和第二光束分别与第一衍射光栅和第二衍射光栅(38、40)协作以分别产生第一受照射符号和第二受照射符号(A、B)。。
7、5.如先前权利要求所述的信号传送装置(24),其特征在于以下事实,所述两个衍射光栅(38、40)至少包括在符号产生单元(30)的表面上的重叠区域,使得这两个相关的受照射符号(A、B)能够在符号产生单元(30)的同一区域中至少部分地被显示。6.如先前权利要求中的任意一项所述的信号传送装置(24),其特征在于以下事实,每个衍射光栅(38、40)通过干涉的模拟记录的处理被凸出地形成。7.如先前权利要求所述的信号传送装置(24),其特征在于以下事实,根据计算机产生的干涉图来形成每个衍射光栅(38、40),所述干涉图对应于与将被产生的受照射符号(A、B)对应的干涉的组合。8.如权利要求6所述的信号传送装。
8、置(24),其特征在于以下事实,每个衍射光栅(38、40)是计算机产生的,并且通过微制造技术被实现在形成符号产生单元(30)的透明介质上。9.如先前权利要求中的任意一项所述的信号传送装置(24),其特征在于,符号产生单权 利 要 求 书CN 102791524 A2/2页3元(30)由透明塑料制成,并且其特征在于以下事实:衍射光栅(38、40)通过注塑或压印形成在所述符号产生单元(30)的表面上。10.一种陆地机动车辆的后视装置(12),其特征在于以下事实,所述后视装置(12)配备有如先前权利要求中的任意一项所述的信号传送装置(24),所述符号产生单元(30)布置在反射元件(16)的外面(22。
9、)上。11.如先前权利要求所述的后视装置(12),其特征在于以下事实,与第一衍射光栅(38)相关的受照射符号(A)与车辆的方向改变的指示对应。12.如权利要求10结合权利要求4所述的后视装置(12),其特征在于以下事实,与第二衍射光栅(28)相关的受照射符号(B)与车辆的停车灯的点亮的指示对应。权 利 要 求 书CN 102791524 A1/5页4用于具有 2D/3D 显示的后视镜的衍射信号传送装置技术领域0001 本发明涉及一种用于具有2D/3D显示的后视镜的衍射(diffractive)信号传送装置,该后视镜特别用于陆地机动车辆。背景技术0002 更具体地,本发明涉及一种用于陆地机动车辆。
10、的后视装置,包括: 反射元件,用于形成允许主用户观察位于所述后视装置的后方的区域的镜子,以及 受照射(illuminated)显示系统,其包括:至少一第一光源和至少一光学装置,所述光学装置允许由所述光源产生的光束沿确定的方向定向,所述确定的方向朝向所述后方定向并且位于主用户(驾驶员)的视野之外,以便在后视区域中显示至少第一受照射信号,所述第一受照射信号意图被主用户以外的其他观察者(其他车辆的驾驶员)看到。0003 这种类型的装置例如在文档US5436741中被描述。在该文档中,该镜子通过其正面被安装在支撑件上,所述支撑件设有容纳白炽灯的壳体。所述镜子是部分透射的,并在其正面与所述壳体相对地包括。
11、有透明板,所述透明板设有全息元件,所述全息元件仅仅意图以定义的散度定向和控制由所述灯发出的光线的发散角度。0004 该装置具有某些缺点。事实上,该受照射显示系统相对笨重并且它仅产生相对模糊的受照射信号。此外,它需要使用部分透射的镜子,所述部分透射的镜子在一方面增加了镜子的成本并降低了“后视”功能,并且在另一方面由于所述镜子的部分透射性造成的损耗而增加了能耗。此外,所述镜子在显示区域必须是半反射的事实意味着:在镜子的表面上积聚了灰尘的情况下,亮度将会减小,并且在特定情况下信号将是不可见的。0005 还应该注意到,在现有技术中设想两种类型的信号: 没有信号形式(在这种情况下,所述功能被简化为对后视。
12、镜中的区域进行照明而没有任何形式(箭头或其他);存在与需要将光源放置在后视镜的准确位置相关的限制。0006 利用多个光源的组件来绘制信号的形式(箭头、三角或其他)的光导。这构成了主要限制,因为光导必须对应于每个符号并且因此对于多个符号来说,必须有足够的容量来包含不同位置处的光导,这非常困难,并且除了需要具有多个光源(涉及高耗电水平以及散热问题)以外,需要比后视镜中可用的容量大得多的容量。发明内容0007 本发明意图通过提出一种紧凑解决方案来解决上述问题,该解决方案具有高能效并且从而更加经济,同时提供执行额外的显示功能的可能性,与此同时考虑后视镜的通常容量并且不对后视镜的架构引入修改。0008 。
13、为此,本发明提出了一种特别用于陆地机动车辆的具有2D/3D显示的后视镜的衍射信号传送装置。更准确地,所述信号传送装置被设计为布置在形成后视装置的镜子的反射元件上。所述后视装置允许主用户通过反射来观察位于所述后视装置的后方的区域。所述信号传送装置至少包括照射单元和光学装置,所述光学装置允许由所述照射单元产生说 明 书CN 102791524 A2/5页5的光束沿着确定的方向定向,所述确定的方向朝向所述后方定向并且位于主用户的视野之外,以便在由后视装置限定的后视区域中显示至少第一受照射信号传送符号。所述第一受照射符号意图专门被主用户以外的观察者看到。0009 根据本发明的教导,所述信号传送装置的特。
14、征在于以下事实:所述光学装置包括符号产生单元,所述符号产生单元至少设有衍射光栅,所述衍射光栅被设计为在所述照射单元被点亮时形成与第一受照射符号对应的受照射图像,所述信号产生单元通常是透明的并且所述衍射光栅被形成在所述单元的表面上而不影响其透明度;并且所述信号传送装置的特征在于以下事实:所述照射单元相对于符号产生单元被布置成使得所述光束通过符号产生单元的正面的外围缘进入符号产生单元,然后被衍射光栅衍射至所述后方,以形成第一受照射符号。0010 根据本发明的装置具有特别紧凑并且仅需要非常少的元件的优点。具体地,照射单元对镜子增加了非常少的厚度,这允许生产非常薄的后视镜,并且/或者促进在后视镜中包含。
15、受照射照明系统而不对后视镜的架构进行任何修改,尤其是结合电装置来校正大多数后视镜中存在的镜子的定向,并且这同时提供了通过以全息图的形式形成受照射符号来显示大量的二维或三维信号传送符号的可能性。0011 此外,根据本发明的信号传送装置的能效尤其高,这允许使用单个光源(诸如电致发光二极管)获得非常亮的信号。此外,根据本发明的系统不需要修改用于传统后视镜的组件的制造工艺。0012 根据本发明的其他有利特性: 照射单元包括布置在光源和符号产生单元的外围缘之间的光学接口,所述光学接口收集所述光源发出的光线,并且跨过所述外围缘传播所述光线; 所述光学接口包括反射器,所述反射器收集所述光源发出的光线并将所述。
16、光线导向与符号产生单元的外围缘邻近的棱镜; 所述符号产生单元至少包括分别与第一受照射符号和第二受照射符号对应的第一衍射光栅和第二衍射光栅,以及所述信号传送装置包括分别产生沿第一和第二不同的非平行方向进入符号产生单元的第一光束和第二光束的第一照射单元和第二照射单元,所述第一光束和第二光束分别与第一衍射光栅和第二衍射光栅协作以分别产生第一受照射符号和第二受照射符号; 所述两个衍射光栅至少包括在符号产生单元的表面上的重叠区域,使得这两个相关的受照射符号能够在符号产生单元的同一区域中至少部分地被显示; 通过模拟干涉记录(analogue interference recording)的处理来凸出地形成。
17、每个衍射光栅; 根据计算机产生的干涉图来形成每个衍射光栅,所述干涉图对应于与将被产生的受照射符号对应的干涉的组合; 每个衍射光栅是计算机产生的,并且通过微制造技术被实现在形成符号产生单元的透明介质上; 符号产生单元由透明塑料制成,并且衍射光栅通过注塑或压印(emboss)形成在所述符号产生单元的表面上。0013 本发明还提出了用于陆地机动车辆的后视装置,诸如外部后视镜,其特征在于以说 明 书CN 102791524 A3/5页6下事实:它配备有根据上述特性中的任意一个的信号传送装置,符号产生单元布置在反射元件的外面上。0014 根据有利实施例,与第一衍射光栅相关的受照射符号与车辆的方向改变的指。
18、示对应,以及与第二衍射光栅相关的受照射符号与车辆的停车灯的点亮的指示对应。0015 可通过叠加另外的衍射光栅来增加其他符号,例如危险警告灯。附图说明0016 关于以非限制性的示例的方式给出的附图,在阅读以下详细描述时,本发明的其他特性、目标和优点将变得清楚,附图中:图1是概略地示出配备了外部后视镜的主机动车辆以及位于所述主车辆的左后方的第二车辆的顶视图,所述外部后视镜设有根据本发明的教导形成的信号传送装置;图2是示出图1的主车辆的左后视镜的分解图;图3是概略地示出当信号传送装置显示第一受照射符号时图2的后视镜的透视图;图4是与图3的示图相似的、示出当信号传送装置显示第二受照射符号时的后视镜的示。
19、图;图5是概略地示出装配到图2的后视镜并且包括符号产生单元和照射单元的信号传送装置的穿过平面5-5的剖面示图;图6是示出图5的照射单元及其光学接口的图5的一部分的详细示图。具体实施方式0017 在说明书的剩余部分中,相同或相似的元件将由相同的标号表示。0018 在图1中概略地示出配备有根据本发明的教导的后视装置12的机动车辆10。这里的后视装置12由外部左后视镜12G和外部右后视镜12D组成。0019 在说明书的剩余部分中,将以非限制性的方式使用沿着车辆10向前行驶时的位移方向的从前到后的取向,该取向与图1的从上到下的取向对应。0020 每个后视装置12被设计为允许主用户(这里是驾驶员14)在。
20、他的视野CV内观看位于车辆10的后方的侧面区域。为此,在图2至图4中更详细地示出的每个后视装置12包括以板的形式形成镜子16的反射元件。0021 根据本发明的教导,每个后视装置12配备有信号传送装置24,所述信号传送装置24至少包括照射单元26、28以及形成信号传送符号产生单元30的光学装置。该符号产生单元30还允许由照射单元26、28产生的光束沿大致方向D1定向,所述光束由相对于车辆10的纵轴的第一角度以及相对于车辆10的纵轴的第二角度来限定。该方向D1朝向所述后方定向并位于驾驶员14的视野CV之外。0022 信号传送装置24被设计为在后视区域中显示至少一个受照射信号,所述受照射符号意图专门。
21、被除了主车辆10的驾驶员14以外的观察者15(例如能够被主车辆10的行为影响的其他车辆11的驾驶员15)看到。因此,受照射符号被设计为在镜子16限定的显示区域中,在镜子16反射的图像上叠加地显示。该信号传送装置24允许在完全不降低后视功能的情况下保留后视功能。0023 根据所示实施例,信号传送装置24包括两个照射单元26、28以允许显示两个不同说 明 书CN 102791524 A4/5页7的受照射符号A、B,所述受照射符号A、B优选地对应于方向改变的信号(诸如箭头(图3)以及车辆10的停车灯的点亮的信号(诸如三角形(图4)。照射单元26、28每个都包含光源49(例如电致发光二极管),所述光源。
22、49电连接到车辆10的电子控制单元(未示出),所述电子控制单元以合适的方式触发其照射。如图5和图6中所示,这些照射单元49允许光源49产生的光朝向符号产生单元30定向,从而穿过符号产生单元30的边缘42。0024 根据本发明的教导,符号产生单元30是完全覆盖镜子16和其面向后方的反射表面22的完全透明板,并且符号产生单元30包括在朝向后方定向的板的主面上延伸的衍射光栅38、40的叠加。0025 根据示出的实施例,符号产生单元30包括两个衍射光栅38、40,第一衍射光栅38与第一照射单元26协作以产生第一信号传送符号A,以及第二衍射光栅40与第二照射单元28协作以产生第二信号传送符号B。衍射光栅。
23、38、40优选地布置在后视镜12的同一中心区域中,使得它们至少彼此部分重叠,形成衍射光栅38、40的衍射光学元件在符号产生单元30的表面上被复用。0026 根据本发明的教导,每个照射单元26、28产生的光束通过符号产生单元30的外围缘42进入符号产生单元30,然后在由角度和限定的有角度扇区中沿方向D1被衍射光栅38、40衍射,以形成相关的信号传送符号A和B。这里,通过衍射光栅38、40的适当记录方法,由全息图形成这些信号传送符号A、B,所述方法允许在三个维度中显示信号传送符号A、B。0027 有利地,照射单元26和28每个都包括在图5和图6中概略地示出的光学接口,所述光学接口布置在光源49和符。
24、号产生单元30的外围缘42之间,以收集光源49发出的光线并跨过外围缘42将所述光线传播到符号产生单元30的容积中,从而照射反射表面22。该光然后被反射表面22以角度1、2反射并在穿过单元30之后被衍射光栅38、40以角度和衍射。该照射方法具有不影响后视镜12的机械架构并且不增加其机械容量的优点。这允许具有紧凑且低成本的系统。0028 根据图5和图6中示出的实施例,关于第二照射单元28,该单元28的光学接口由反射器46组成,所述反射器46的内表面是抛物面的一部分。该反射器46允许收集光源49发出的光线并且将它们导向与符号产生单元30的外围缘42邻近的棱镜48,使得大多数光线进入符号产生单元30的。
25、容积从而首先被镜子16的反射表面22反射并最后被第二衍射光栅40衍射。反射器46允许光线被引导到棱镜48上,使得它们描述相对于棱镜48的进入表面的法线的锐角1、2,所述锐角1、2保证了棱镜48内的光的几乎全折射。该照射允许在保持非常紧凑的容量的同时维持透射符号产生单元30时的操作模式。0029 注意,每个照射单元26、28被设计成使得来自对应光源49的光线不与相关的衍射光栅38、40协作。0030 有利地,照射单元26、28布置在符号产生单元30的外围缘42上,使得它们相应的照明束沿两个不同且非平行的大体方向X1、X2(图3和图4)照射对应衍射光栅38、40,所述方向X1、X2与在对应于信号传。
26、送符号A、B的每一个的衍射光栅38、40的形成时所考虑的角度对应。为此,如图3和图4中所示,第一照射单元26布置在符号产生单元30的下边缘上,以及第二照射单元28布置在符号产生单元30的侧边缘上。0031 根据示出的示例实施例,照射单元26、28布置在互补凹槽中,所述凹槽形成在形说 明 书CN 102791524 A5/5页8成符号产生单元30的板中。根据修改的实施例,照射单元26、28可布置在所述板之外,靠着其外边缘42。0032 本发明如下工作。当驾驶员14激活他的左转弯信号以指示向左的方向改变时,电子单元指示点亮第一照射单元26,第一照射单元26使得在左后视镜12G上显示方向改变的受照射。
27、符号A。驾驶员14在后视镜12G中没有看到该信号,因为光束被衍射到驾驶员14的视野CV之外,从而允许驾驶员14保持良好的后方视觉。0033 当驾驶员14踩下刹车踏板时,车辆的停车灯被点亮,并且这次通过点亮第二照射单元28,按照与第一符号A相同的方式将第二受照射符号B显示在这两个后视镜12G、12D上。0034 获得包括衍射光栅38、40的叠加的符号产生单元30经过多个步骤,其中,衍射光栅38、40中的每一个与受照射符号A、B对应。0035 第一步由逐一记录需要的符号A、B组成。为了这个目的,必须通过非常高对比度的显示器(LCD或其他类型)来产生符号A、B。扩展的激光束照亮显示器,并且符号A、B。
28、然后被投射到漫射屏上。此光与第二激光束之间的干涉被记录。该操作必须被重复与需要的符号A、B的数量相等的次数。然后在每个记录处获得分开的衍射光栅38、40。然后,照亮主衍射光栅的激光束被使用。记录的符号A、B然后在空间中以图像形式被恢复。全息板(holographic plate)然后被放置在其中衍射图像清楚的地方。与衍射图像的光干涉的第二激光束被使用。该干涉被记录在全息板中,所述干涉对应于称为转印(transfer)衍射光栅的凸出衍射光栅。在每次改变基准束的冲击角度和具有对应符号A、B的主衍射光栅时,在同一全息板上重复该操作。该操作被重复与将被记录的符号A、B的数量一样多的次数。获得的最终衍射。
29、光栅38、40是包含所有符号的凸出元件(具有与每个符号相关的角度)。该元件将被用于转印到透明介质(例如,塑料)上。0036 还可通过生成计算机产生的全息图来数字地获得该符号产生单元30。为了这个目的,与每个符号A、B对应的干涉图将被产生。然后,使用微制造手段,所述干涉图以凸出的形式被转印到相同的母版(master)上。该母板随后被用于在例如像塑料的透明介质上(大规模)制作符号产生单元30。0037 注意,本发明中呈现的技术的使用允许获得对车辆外部的观察者而言更容易看到的三维受照射信号A、B。此外,表面(凸出)衍射光栅允许获得非常高的光学效率以及因此获得最小的能量损失。由此获得以下主要优点:所述产品具有每个符号使用低亮度的单个光源并且使用其所有功率来创建显示符号的可能性。0038 可设想本发明的其他修改实施例。如上所述,本发明中呈现的信号传送系统不限于显示两个信号传送符号。它可扩展到更大数量的符号,而不影响后视镜的容量并且不降低后视功能。说 明 书CN 102791524 A1/5页9图 1说 明 书 附 图CN 102791524 A2/5页10图 2说 明 书 附 图CN 102791524 A10。