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1、(10)申请公布号 CN 103744258 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103744258 A (21)申请号 201410023182.4 (22)申请日 2014.01.17 G03B 21/00(2006.01) G02B 27/01(2006.01) B60R 11/02(2006.01) (71)申请人 深圳市矽韦氏科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区高新南四 道南科苑大道西 R4 创新大楼 A 座 409B (72)发明人 张佳 康栋 李关 (74)专利代理机构 深圳中一专利商标事务所 44237 代理人 张全文 (54) 发明名称 一种平。
2、视显示方法和系统 (57) 摘要 本发明适用于电子显示技术领域, 提供了一 种平视显示方法和系统, 包括 : 探测环境光的亮 度 ; 根据环境光的亮度, 控制 1 个以上微型投影 仪的光通量输出, 所述微型投影仪采用激光光源 ; 接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述 1 个 以上微型投影仪, 使微型投影仪将所述行车信息 投影在挡风玻璃上。本发明通过根据环境光的亮 度来控制1个以上微型投影仪的光通量输出, 使1 个以上微型投影仪的光通量输出适应不同亮度的 环境光, 再通过 1 个以上微型投影仪将行车信息 投影在挡风玻璃上, 由此显示出更加清楚以及柔 和的行车信息图像, 使得人眼观察起来更为清。
3、晰 以及舒适, 大大提高了平视显示的显示效果, 并在 保证显示效果的前提下, 节省了平视显示系统的 能耗。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 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3页 (10)申请公布号 CN 103744258 A CN 103744258 A 1/2 页 2 1. 一种平视显示方法, 其特征在于, 包括 : 探测环境光的亮度 ; 根据所述环境光的亮度, 控制1个以上微型投影仪的光通量输出, 所述1个以上微型投 影仪采用激光光源 ; 接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述1个以上。
4、微型投影仪, 以使所述1个以上微 型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃上。 2. 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述环境光的亮度, 控制 1 个以上 微型投影仪的光通量输出包括 : 根据预设的环境光亮度级数阈值范围, 判定所述环境光的亮度所属的亮度级数 ; 根据所述环境光的亮度所属的亮度级数, 以及预设的环境光亮度级数与光通量输出的 对应关系, 设置所述 1 个以上微型投影仪的光通量输出。 3. 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述接收行车信息, 将所述行车信息传输至 所述 1 个以上微型投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃 上。
5、包括 : 接收行车信息, 根据接收到的所述行车信息生成所述行车信息对应的图文信息 ; 将所述行车信息对应的图文信息传输至所述 1 个以上微型投影仪, 以使所述 1 个以上 微型投影仪将所述行车信息对应的图文信息投影在挡风玻璃上。 4. 如权利要求 1 或 3 所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括 : 根据每个所述微型投影仪放置的偏移量, 分别调整每个所述微型投影仪产生的投影图 像, 以使所述 1 个以上微型投影仪产生的所述投影图像重合。 5. 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述探测环境光的亮度包括 : 以固定周期探测所述环境光的亮度。 6. 一种平视显示系统, 其特征在于,。
6、 包括 : 环境光探测模块, 用于探测环境光的亮度 ; 光通量输出控制模块, 用于根据所述环境光的亮度, 控制 1 个以上微型投影仪的光通 量输出, 所述 1 个以上微型投影仪采用激光光源 ; 行车信息投影模块, 用于接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述 1 个以上微型投 影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃上。 7. 如权利要求 6 所述的系统, 其特征在于, 所述光通量输出控制模块包括 : 环境光亮度级数判定子模块, 用于根据预设的环境光亮度级数阈值范围, 判定所述环 境光的亮度所属的亮度级数 ; 光通量输出设置子模块, 用于根据所述环境光的亮度所属的亮度。
7、级数, 以及预设的环 境光亮度级数与光通量输出的对应关系, 设置所述 1 个以上微型投影仪的光通量输出。 8. 如权利要求 6 所述的系统, 其特征在于, 所述行车信息投影模块包括 : 行车信息接收与处理模块, 用于接收行车信息, 根据接收到的所述行车信息生成所述 行车信息对应的图文信息 ; 行车信息投影子模块, 用于将所述行车信息对应的图文信息传输至所述 1 个以上微 型投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息对应的图文信息投影在挡风玻璃 上。 权 利 要 求 书 CN 103744258 A 2 2/2 页 3 9. 如权利要求 6 或 8 所述的系统, 其特征在于, 所述系。
8、统还包括 : 放置偏移量调整模块, 用于根据每个所述微型投影仪放置的偏移量, 分别调整每个所 述微型投影仪产生的投影图像, 以使所述 1 个以上微型投影仪产生的所述投影图像重合。 10. 如权利要求 6 所述的系统, 其特征在于, 所述环境光探测模块具体用于 : 以固定周期探测所述环境光的亮度。 权 利 要 求 书 CN 103744258 A 3 1/5 页 4 一种平视显示方法和系统 技术领域 0001 本发明属于电子显示技术领域, 尤其涉及一种平视显示方法和系统。 背景技术 0002 汽车的平视显示系统所采用的普遍方法是利用汽车挡风玻璃的反射, 在挡风玻璃 前方形成虚像, 由此将行车信息。
9、投射到驾驶员的前方, 使驾驶员在行车过程中需要参考行 车信息时无需低头, 从而专心关注行驶前方的路况。国家标准要求汽车的挡风玻璃的透射 率必须大于 70%, 以保障驾驶员能够看清前方路况。也就是说, 挡风玻璃的反射率低于 30%, 到达人眼的图像的反射光强较弱。 0003 人眼能够感知的图像的明亮程度并不仅仅取决于图像的亮度, 而与人眼观察图像 时环境光的亮度的大小有很大关系。 环境光的亮度越大, 人眼感知的图像亮度越暗淡 ; 环境 光的亮度越小, 人眼感知的图像亮度越明亮。因此, 当环境光的亮度过大时, 现有的平视显 示系统的显示效果差。 发明内容 0004 本发明实施例的目的在于提供一种平。
10、视显示方法, 旨在解决当环境光的亮度过大 时, 现有的平视显示系统的显示效果差的问题。 0005 本发明实施例是这样实现的, 一种平视显示方法, 包括 : 0006 探测环境光的亮度 ; 0007 根据所述环境光的亮度, 控制1个以上微型投影仪的光通量输出, 所述1个以上微 型投影仪采用激光光源 ; 0008 接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述1个以上微型投影仪, 以使所述1个以 上微型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃上。 0009 本发明实施例的另一目的在于提供一种平视显示系统, 包括 : 0010 环境光探测模块, 用于探测环境光的亮度 ; 0011 光通量输出控制模块, 用于根据。
11、所述环境光的亮度, 控制 1 个以上微型投影仪的 光通量输出, 所述 1 个以上微型投影仪采用激光光源 ; 0012 行车信息投影模块, 用于接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述 1 个以上微 型投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃上。 0013 本发明实施例通过根据环境光的亮度来控制 1 个以上微型投影仪的光通量输出, 使 1 个以上微型投影仪的光通量输出适应不同亮度的环境光, 再通过 1 个以上微型投影仪 将行车信息投影在挡风玻璃上, 由此显示出更加清楚以及柔和的行车信息图像, 使得人眼 观察起来更为清晰以及舒适, 大大提高了平视显示的显示效果, 并在保。
12、证显示效果的前提 下, 节省了平视显示系统的能耗。 附图说明 说 明 书 CN 103744258 A 4 2/5 页 5 0014 图 1 是本发明实施例提供的平视显示方法的实现流程图 ; 0015 图 2 是本发明实施例提供的平视显示方法的步骤 S102 的具体实现流程图 ; 0016 图 3 是本发明实施例提供的平视显示方法的步骤 S103 的具体实现流程图 ; 0017 图 4 是本发明实施例提供的平视显示系统的结构框图 ; 0018 图 5 是本发明另一实施例提供的平视显示系统的结构框图 ; 0019 图 6 是本发明实施例提供的光学部件的结构框图。 具体实施方式 0020 为了使本。
13、发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合附图及实施例, 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明, 并 不用于限定本发明。 0021 本发明实施例通过根据环境光的亮度来控制 1 个以上微型投影仪的光通量输出, 使 1 个以上微型投影仪的光通量输出适应不同亮度的环境光, 再通过 1 个以上微型投影仪 将行车信息投影在挡风玻璃上, 由此显示出更加清楚以及柔和的行车信息图像, 使得人眼 观察起来更为清晰以及舒适, 大大提高了平视显示的显示效果, 并在保证显示效果的前提 下, 节省了平视显示系统的能耗。 0022 本发明实施例提供的平视显示方法和。
14、系统可以应用于汽车、 飞机等领域, 在此不 作限定。 0023 图 1 示出了本发明实施例提供的平视显示方法的实现流程图, 详述如下 : 0024 在步骤 S101 中, 探测环境光的亮度。 0025 在本发明实施例中, 平视显示系统采用光学传感器探测环境光的亮度。光学传感 器通过光电元件探测环境光, 再通过光电元件将探测到的光信号转换为电信号。 优选地, 这 里使用的光学传感器为环境光传感器, 环境光传感器相对于其他光敏器件具有较好的光谱 响应。 0026 在步骤S102中, 根据所述环境光的亮度, 控制1个以上微型投影仪的光通量输出, 所述 1 个以上微型投影仪采用激光光源。 0027 作。
15、为本发明的一个优选地实施例, 微型投影仪采用激光二极管 (Laser Diode, LD) 作为光源。考虑到一般的微型投影仪采用的激光二极管的光通量为 15 30LM(Lumen, 流 明) , 因此, 单个微型投影仪的光通量输出无法满足强光下的图像质量要求, 所以可采用两 个或者多个微型投影仪。 0028 图2示出了本发明实施例提供的平视显示方法步骤S102的具体实现流程图, 参照 图 2 : 0029 进一步地, 步骤 S102 所述根据所述环境光的亮度, 控制 1 个以上微型投影仪的光 通量输出包括 : 0030 在步骤 S201 中, 根据预设的环境光亮度级数阈值范围, 判定所述环境光。
16、的亮度所 属的亮度级数。 0031 作为本发明的一个实施例, 平视显示系统中的 CPU (Central Processing Unit, 中 央处理器) 预先设定环境光亮度级数的阈值范围, 例如, CPU 将环境光的亮度分为 5 个级数, 分别为 1 级、 2 级、 3 级、 4 级和 5 级, 每个级数分别对应一个预设的阈值范围, 例如, 1 级对应 说 明 书 CN 103744258 A 5 3/5 页 6 超低光, 2 级对应低光, 3 级对应中光, 4 级对应高光, 5 级对应超高光。CPU 根据光学传感器 探测的环境光的亮度, 判定环境光的亮度所述的亮度级数。 在这里, 不对预设。
17、的环境光亮度 的级数个数作限定。 0032 在步骤 S202 中, 根据所述环境光的亮度所属的亮度级数, 以及预设的环境光亮度 级数与光通量输出的对应关系, 设置所述 1 个以上微型投影仪的光通量输出。 0033 作为本发明的一个实施例, 不同亮度级数的环境光对应微型投影仪不同的光通量 输出, 环境光的亮度所属的亮度级数越大, CPU 通过光量控制器控制的 1 个以上微型投影仪 的光通量输出越大。 0034 例如, 当阳光明媚的时段, CPU 通过光量控制器控制 1 个以上微型投影仪提高光通 量的输出 ; 当进入夜晚时, CPU 通过光量控制器控制 1 个以上微型投影仪降低光通量的输 出。 由。
18、此在不同的环境光的亮度的情况下, 平视显示系统自动探测环境光的亮度, 并且自适 应地控制 1 个以上微型投影仪的光通量输出, 从而在保证平视显示系统的显示效果的前提 下, 降低了总功耗。 0035 在步骤S103中, 接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述1个以上微型投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃上。 0036 图3示出了本发明实施例提供的平视显示方法步骤S103的具体实现流程图, 参照 图 3 : 0037 进一步地, 步骤 S103 所述接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述 1 个以上微 型投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息投。
19、影在挡风玻璃上包括 : 0038 在步骤 S301 中, 接收行车信息, 根据接收到的所述行车信息生成所述行车信息对 应的图文信息。 0039 在步骤 S302 中, 将所述行车信息对应的图文信息传输至所述 1 个以上微型投影 仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息对应的图文信息投影在挡风玻璃上。 0040 作为本发明的一个实施例, CPU 将平视显示系统接收到的行车信息进行计算处理 分析, 通过平视显示系统中的图像处理器将计算处理分析后的行车信息转换成图文信息, 并由 1 个以上微型投影仪投射出行车信息的图文, 经由光学反射部件反射投影到挡风玻璃 上。与此同时, CPU 还接收光。
20、学传感器反馈的环境光的亮度情况, 对环境光的亮度情况进行 分析, 再由 CPU 控制光量控制器调整 1 个以上微型投影仪的光通量输出。 0041 进一步地, 所述方法还包括 : 0042 根据每个所述微型投影仪放置的偏移量, 分别调整每个所述微型投影仪产生的投 影图像, 以使所述 1 个以上微型投影仪产生的所述投影图像重合。 0043 本发明实施例通过采用多个微型投影仪来增强图像源的光亮度, 从而增强挡风玻 璃形成的虚像的光亮度。但是, 由于多个微型投影仪放置的位置不可能重合, 因此, 如果使 用同一图像源数据, 可能会导致投影图像不重合, 造成重影现象或者图像错位。 0044 作为本发明的一。
21、个实施例, 根据每个微型投影仪放置的相对偏移量, 通过每个微 型投影仪对应的图像处理器来分别调整每个微型投影仪的投影图像, 从而使所有投影图像 重合。 0045 优选地, 所述探测环境光的亮度包括 : 0046 以固定周期探测所述环境光的亮度。 说 明 书 CN 103744258 A 6 4/5 页 7 0047 作为本发明的一个优选的实施例, 设定探测环境光的固定周期, 以使光学传感器 根据固定周期探测环境光的亮度。在这里, 平视显示系统可以默认设定探测环境光的亮度 的固定周期, 例如, 固定周期为 5 秒 ; 平视显示系统还可以向驾驶员提供多个固定周期选 项, 例如, 固定周期分别为 5。
22、 秒、 10 秒或者 30 秒, 以使驾驶员选定固定周期。 0048 作为本发明的另一个实施例, 根据驾驶员的探测环境光的指令来探测环境光的亮 度。 在这里, 平视显示系统向驾驶员提供探测环境光的按钮, 使驾驶员通过该探测环境光的 按钮来发出探测环境光的指令。 0049 作为本发明的另一个实施例, 设定探测环境光的固定周期, 同时, 可接收驾驶员的 探测环境光的指令, 使光学传感器探测环境光的亮度。 例如, 平视显示系统默认设定探测环 境光的亮度的周期为 5 秒, 车辆在一条长长的隧道中行驶时, 平视显示系统通过探测环境 光的亮度, 将 1 个以上微型投影仪的光通量输出降低, 当车辆驶出隧道时。
23、, 尚未到达探测环 境光的亮度的时刻, 而此时 1 个以上微型投影仪的光通量输出不能满足平视显示系统清晰 显示的需求, 则驾驶员可以通过探测环境光的按钮来发出探测环境光的指令, 使平视显示 系统控制 1 个以上微型投影仪提高光通量的输出。 0050 本发明实施例通过根据环境光的亮度来控制 1 个以上微型投影仪的光通量输出, 使 1 个以上微型投影仪的光通量输出适应不同亮度的环境光, 再通过 1 个以上微型投影仪 将行车信息投影在挡风玻璃上, 由此显示出更加清楚以及柔和的行车信息图像, 使得人眼 观察起来更为清晰以及舒适, 大大提高了平视显示的显示效果, 并在保证显示效果的前提 下, 节省了平视。
24、显示系统的能耗。 0051 图 4 示出了本发明实施例提供的平视显示系统的结构框图, 该系统用于运行图 1 至图 3 所述的平视显示方法。为了便于说明, 仅示出了与本发明实施例相关的部分。 0052 参照图 4, 该系统包括 : 0053 环境光探测模块 41, 探测环境光的亮度。 0054 光通量输出控制模块 42, 根据所述环境光的亮度, 控制 1 个以上微型投影仪的光 通量输出, 所述 1 个以上微型投影仪采用激光光源。 0055 行车信息投影模块 43, 接收行车信息, 将所述行车信息传输至所述 1 个以上微型 投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息投影在挡风玻璃上。 。
25、0056 进一步地, 所述光通量输出控制模块 42 包括 : 0057 环境光亮度级数判定子模块, 根据预设的环境光亮度级数阈值范围, 判定所述环 境光的亮度所属的亮度级数。 0058 光通量输出设置子模块, 根据所述环境光的亮度所属的亮度级数, 以及预设的环 境光亮度级数与光通量输出的对应关系, 设置所述 1 个以上微型投影仪的光通量输出。 0059 进一步地, , 所述行车信息投影模块 43 包括 : 0060 行车信息接收与处理模块, 接收行车信息, 根据接收到的所述行车信息生成所述 行车信息对应的图文信息。 0061 行车信息投影子模块, 将所述行车信息对应的图文信息传输至所述 1 个。
26、以上微型 投影仪, 以使所述 1 个以上微型投影仪将所述行车信息对应的图文信息投影在挡风玻璃 上。 0062 进一步地, 所述系统还包括 : 说 明 书 CN 103744258 A 7 5/5 页 8 0063 放置偏移量调整模块, 根据每个所述微型投影仪放置的偏移量, 分别调整每个所 述微型投影仪产生的投影图像, 以使所述 1 个以上微型投影仪产生的所述投影图像重合。 0064 优选地, 所述环境光探测模块具体用于 : 0065 以固定周期探测所述环境光的亮度。 0066 图 5 示出了本发明另一实施例提供的平视显示系统的结构框图, 该系统用于运行 图 1 至 3 所述的平视显示方法。为了。
27、便于说明, 仅示出了与本发明实施例相关的部分。 0067 参照图 5, 该系统包括 : 0068 与 CPU52 连接, 用于探测环境光的亮度, 并将探测到的环境光的亮度情况发送至 CPU52 的光学传感器 51 ; 0069 与光学传感器 51 连接, 用于计算处理分析行车信息, 并控制 1 个以上微型投影仪 55 的光通量输出的 CPU52 ; 0070 与 CPU52 连接, 用于对接收到的行车信息进行图像处理, 并对多个微型投影仪投 影的图像进行合并处理的图像处理器 53 ; 0071 与 CPU52 连接, 用于根据 CPU 的指令, 控制 1 个以上微型投影仪 55 的光通量输出 。
28、的光量控制器 54 ; 0072 与光量控制器 52 连接, 用于在不同的环境光的亮度下输出不同的光通量, 将行车 信息投影在挡风玻璃上的微型投影仪 55 ; 0073 与 1 个以上微型投影仪连接, 用于将行车信息反射到挡风玻璃上的光学部件 56。 0074 需要说明的是, 图 5 仅示出了平视显示系统包括 2 个微型投影仪 55 的情况, 在实 际应用中, 不对微型投影仪 55 的个数作限定。 0075 图 6 示出了本发明实施例提供的光学部件的结构框图, 参照图 6, 光学部件 56 包 括不规则曲面透镜 561, 多个反射镜 562 以及曲面反射镜 563。微型投影仪 55 投射的图像。
29、 光源在不规则曲面透镜561形成实图像源, 实图像源经反射镜562多次反射, 经曲面反射镜 563 放大、 修正反射, 可把图像投射到挡风玻璃。 0076 本发明实施例通过根据环境光的亮度来控制 1 个以上微型投影仪的光通量输出, 使 1 个以上微型投影仪的光通量输出适应不同亮度的环境光, 再通过 1 个以上微型投影仪 将行车信息投影在挡风玻璃上, 由此显示出更加清楚以及柔和的行车信息图像, 使得人眼 观察起来更为清晰以及舒适, 大大提高了平视显示的显示效果, 并在保证显示效果的前提 下, 节省了平视显示系统的能耗。 0077 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103744258 A 8 1/3 页 9 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103744258 A 9 2/3 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103744258 A 10 3/3 页 11 图 6 说 明 书 附 图 CN 103744258 A 11 。