對機動車輛裝配平視顯示系統(tǒng)是已知的一種實際操作。

如已知的，在平時系統(tǒng)包括影像產(chǎn)生裝置，其也稱為成像器，其在實際的載體上產(chǎn)生影像，且該系統(tǒng)包括光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)用于根據(jù)實際載體上形成的影像而在司機視野內(nèi)的車輛外虛擬載體上形成影像。掃描影像產(chǎn)生裝置通常包括激光源、水平和垂直掃描促動器、被促動器驅(qū)動的用于偏轉(zhuǎn)激光束的反射鏡、和用于讓真實影像形成于其上的半透明屏?？刂葡到y(tǒng)可從任何視頻源實時地調(diào)制激光束和同步地驅(qū)動偏轉(zhuǎn)鏡的促動器的水平和垂直掃描，以獲得期望分辨率和尺寸的影像。

光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、其幾何結(jié)構(gòu)的實際限制條件和半反射表面上的動作自由度受限的事實意味著，通過這種系統(tǒng)產(chǎn)生的影像經(jīng)歷顯著的非線性幾何變形(通過術語“合成變質(zhì)(term anamorphism)”可更好地理解)，該幾何變形會極大地使得影像質(zhì)量變差。被通常稱為“幾何影像變形”的該缺陷必須通過補償系統(tǒng)修正。該缺陷在所用的影像格式很大時會變得非常不利。例如，對于以15°×3°(該角度測量值與一三角形中的頂點角度相關，分別地，該三角形的頂點對應于用戶的眼睛，而且底邊對應于影像的寬度和高度)類型的格式所投射的信息的讀取順暢方面，該扭曲會變得不可接受。進而，在光學系統(tǒng)包括配備了其的車輛的風擋而不是半反射板(高端部的車輛的情況下尤其會存在這種情況)以便顯示器的所有部件保持隱藏時，該缺陷會加重，這是因為存在從投射系統(tǒng)的偏心位置造成的不對稱性，該投射系統(tǒng)位于司機軸線上，他或她相對于風擋的對稱軸線偏心。

已經(jīng)開發(fā)出不同的補償系統(tǒng)。例如已知的實際情況是，通過在視頻信號中合并與光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形相反(reverse)的變形并通過增加某些區(qū)域中 的像素數(shù)量來執(zhí)行實時數(shù)字處理。然而，這種方案具有的缺陷和限制是，對于計算來說必須要有大量的計算資源，和由此造成的實體動畫(pixilation)的不一致性。

這種方案示意性地在圖1中示出，其描述了一種平視顯示器，其包括影像產(chǎn)生裝置1和用于所述影像產(chǎn)生裝置的控制系統(tǒng)3。

所述影像產(chǎn)生裝置1包括產(chǎn)生光束的光源11、掃描產(chǎn)生器2和投射屏成形表面13。所述掃描產(chǎn)生器允許所述光束掃描所述表面13，以便形成通過所述顯示器投射的影像。所述控制系統(tǒng)3驅(qū)動所述掃描產(chǎn)生器2。要被投射的影像101對應于所謂的初始視頻信號。

根據(jù)如上所述的修正方案，所述控制裝置首先根據(jù)要被修正的影像的幾何變形來評估要添加到所述影像101的像素的數(shù)量和位置。其隨后計算影像104中的視頻信號，該影像中所述像素已經(jīng)被添加，以形成修正影像104。所述視頻信號被發(fā)送到影像產(chǎn)生裝置，所述影像產(chǎn)生裝置通?？梢栽诒砻?3上形成影像105。所述影像105對應于修正影像104。在通過顯示器的光學系統(tǒng)傳遞之后，又根據(jù)影像106顯示所述影像105，該光學系統(tǒng)包括風擋22。所述影像106的顯現(xiàn)是正確的，因為其以相反方式包括通過所述光學系統(tǒng)施加的變形。

如上所示的該方法的主要缺陷存在于計算對應于修正影像104的視頻信號的步驟。

其他方案目的是添加例如反射鏡或透鏡這樣的光學元件或添加全息補償，其要求大量影像處理過程。

本發(fā)明目的是緩解至少一些上述缺陷。

為此，本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生掃描影像的裝置的控制系統(tǒng)，尤其是顯示器，具體是平視顯示器，其用于從光束形成要被光學系統(tǒng)傳遞的影像，所述控制系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生掃描信號的單元，用于引起所述光束的偏轉(zhuǎn)，以便形成所述影像產(chǎn)生裝置的被稱為輸出影像的所述影像。

根據(jù)本發(fā)明，所述控制系統(tǒng)配置為用于所述掃描信號，以包括修正部分，允許所述影像產(chǎn)生裝置的所述輸出影像呈現(xiàn)與通過所述光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形相反的變形。

根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)因此可以從初始掃描信號產(chǎn)生修正信號，其對通過光學系統(tǒng)引入的影像的幾何變形進行補償，掃描影像產(chǎn)生裝置目的是聯(lián)接 到該光學系統(tǒng)。換句話說，修正信號導致通過掃描影像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的影像變形，使得該影像一旦被傳遞且被光學系統(tǒng)變形就能恢復到未變形的樣子。進行對變形的這種補償，而不需要對帶有增加像素的中間影像的計算資源，這節(jié)省了系統(tǒng)的計算和電資源。在沒有額外光學器件的情況下進行這種補償。

因為通過光學系統(tǒng)產(chǎn)生的影像的幾何變形被修正，所以獲得的影像呈現(xiàn)一致的實體動畫。

所述系統(tǒng)配置為例如引起掃描速度的變化，使得可以在必要的點對光束的偏轉(zhuǎn)加速或減速，以獲得所述相反變形。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，·所述掃描信號產(chǎn)生單元包括用于產(chǎn)生被稱為初始信號的掃描信號的模塊和用于將所述初始信號修正為被稱為修正信號的信號的模塊，以適用于引起所述光束的偏轉(zhuǎn)，以便形成所述影像產(chǎn)生裝置的所述輸出影像。

有利地，·從初始信號和預定修正函數(shù)確定修正信號。

預定修正函數(shù)獨立于影像的內(nèi)容且可以僅從初始掃描信號和預定參數(shù)供應修正信號。不需要得知影像是什么。

功能僅取決于光學系統(tǒng)，所述光學系統(tǒng)與被根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)驅(qū)動的掃描影像產(chǎn)生裝置相連。換句話說，必須考慮根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的使用來對修正函數(shù)進行參數(shù)化。對于掃描影像產(chǎn)生裝置的控制系統(tǒng)要聯(lián)接的每一個光學系統(tǒng)，必須執(zhí)行修正函數(shù)的參數(shù)化。

根據(jù)本發(fā)明的變化例，通過按正式計算將通過光學系統(tǒng)引入的影像變形進行相反推演而預先確定這些功能，被根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)驅(qū)動的掃描影像產(chǎn)生裝置目的是聯(lián)接到該光學系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的變化例，預定的修正函數(shù)用于對通過光學系統(tǒng)造成的影像變形的光學法規(guī)進行近似，所述掃描影像產(chǎn)生裝置目的是聯(lián)接到該光學系統(tǒng)。

這些修正函數(shù)可通過數(shù)字方式或通過模擬方式或通過數(shù)字和模擬方式的組合來實施。

有利地，用于產(chǎn)生初始信號的模塊包括：

用于提取垂直和水平同步信號的模塊，

用于產(chǎn)生初始水平掃描信號的模塊，

用于產(chǎn)生初始垂直掃描信號的模塊。

初始信號因此從視頻源和用于提取同步信號模塊和用于產(chǎn)生垂直和水平信號的模塊獲得。根據(jù)本發(fā)明的該方面，掃描影像產(chǎn)生裝置通過水平掃描和垂直掃描形成影像，這些掃描被同步信號同步，所述同步信號通過用于提取同步信號的模塊提供。

有利地，用于修正掃描信號的模塊包括用于產(chǎn)生初始水平掃描信號調(diào)制的模塊，該信號是所述影像中垂直位置的函數(shù)，通過所述垂直同步信號所同步，以提供經(jīng)修正的水平掃描信號。

根據(jù)本發(fā)明的該方面，水平修正功能提供水平位置，這取決于在補償之前的影像的水平和垂直位置和其自己的修正參數(shù)。

有利地，用于修正掃描信號的模塊包括用于產(chǎn)生初始垂直掃描信號調(diào)制的模塊，該信號是所述影像中水平位置的函數(shù)，通過所述水平同步信號所同步，以提供經(jīng)修正的垂直掃描信號。

根據(jù)本發(fā)明的該方面，垂直修正功能提供垂直位置，這取決于在補償之前的影像的水平和垂直位置和其自己的修正參數(shù)。

所述控制系統(tǒng)有利地包括可參數(shù)化的非易失存儲器，其中存儲了修正函數(shù)，尤其是表格或參數(shù)化公式的形式。

本發(fā)明還涉及包括如上所述控制系統(tǒng)的影像產(chǎn)生裝置。

根據(jù)所述影像產(chǎn)生裝置的不同特征，可以一起或分開地包括：

-所述裝置包括掃描產(chǎn)生器，允許所述光束掃描所述裝置的投射屏形成表面，所述控制系統(tǒng)驅(qū)動所述掃描產(chǎn)生器，

-所述投射屏是散光器，

-所述裝置包括產(chǎn)生所述光束的光源，優(yōu)選是激光類型的，

-所述光源被所述控制系統(tǒng)驅(qū)動。

本發(fā)明還涉及顯示器，尤其是平視顯示器，包括如上所述的影像產(chǎn)生裝置。所述顯示器包括引入被控制系統(tǒng)補償?shù)挠跋駧缀巫冃蔚墓鈱W系統(tǒng)。

在使用具有激光類型光源的影像產(chǎn)生器的用于機動車輛的平視顯示器的情況下，應注意，本發(fā)明可以具有一種方案，通過該方案可以使得未變形影像可用，而不必直接將來自光源的光束投射到風擋上。

本發(fā)明還涉及用于產(chǎn)生掃描影像的裝置的控制方法，以從光束形成要通過光學系統(tǒng)傳遞的影像，所述方法包括產(chǎn)生掃描信號的步驟，用于引起所述 光束的偏轉(zhuǎn)，以便形成所述影像產(chǎn)生裝置的被稱為輸出影像的所述影像，所述掃描信號包括修正部分，允許所述影像產(chǎn)生裝置的所述輸出影像呈現(xiàn)與通過所述光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形相反的變形。

根據(jù)本發(fā)明的方法因此可以修正用于掃描影像產(chǎn)生裝置的控制信號，以用于讓通過該掃描影像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的影像呈現(xiàn)與通過光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形相反的變形，掃描影像產(chǎn)生裝置目的是聯(lián)接到光學系統(tǒng)。由此，在光學系統(tǒng)的輸出部處形成的影像不再呈現(xiàn)任何光學變形，通過光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形修正了通過根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的相反變形。

例如引起掃描速度的變化，使得可以額在必要的點加速和減速光束的偏轉(zhuǎn)，以獲得所述相反變形。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述掃描信號產(chǎn)生步驟包括被稱為初始信號的掃描信號的產(chǎn)生步驟，和將所述初始信號修正為被稱為修正信號的信號的步驟，以適用于引起所述光束的偏轉(zhuǎn)，以便形成影像產(chǎn)生裝置的所述輸出影像。

有利地，從所述初始信號和預定修正函數(shù)確定所述修正信號。

有利地，所述預定修正函數(shù)用于對通過所述光學系統(tǒng)造成的影像光學變形法規(guī)進行近似。

有利地，產(chǎn)生初始掃描信號的步驟包括：

提取水平和垂直同步信號的步驟，

產(chǎn)生初始水平掃描信號的步驟，

產(chǎn)生初始垂直掃描信號的步驟。

有利地，將所述初始信號修正為所述修正信號的步驟包括產(chǎn)生水平掃描信號的調(diào)制(尤其是幅度的調(diào)制)的步驟，該信號是所述影像中垂直位置的函數(shù)，通過所述垂直同步信號同步，以提供所述修正水平掃描信號。

有利地，將所述初始信號修正為所述修正信號的步驟包括產(chǎn)生垂直掃描信號的調(diào)制(尤其是幅度的調(diào)制)的步驟，該信號是所述影像中水平位置的函數(shù)，通過所述水平同步信號同步，以提供所述修正垂直掃描信號。

有利地，所述方法包括將所述修正函數(shù)存儲在參數(shù)化非易失存儲器的步驟。

在閱讀以非限制方式給出的后文詳細描述時可以理解本發(fā)明的其他目的、特征和有點，參見附圖，其中：

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的平視顯示器和控制系統(tǒng)的示意圖，

圖2是根據(jù)本發(fā)明的平視顯示器和控制系統(tǒng)的示意圖，

圖3是根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的示例性實施例的功能方框圖。

如圖2所示的，本發(fā)明涉及具體用于機動車輛的顯示器，具體是平視顯示器。

如已經(jīng)針對現(xiàn)有技術如上所述的，所述顯示器包括影像產(chǎn)生裝置1，其用于從光束形成要被光學系統(tǒng)傳遞的影像105，以形成影像106。所述光學系統(tǒng)包括車輛的風擋22，通過顯示器形成的所述影像106被定位為超過風擋。所述顯示器進一步包括用于所述影像產(chǎn)生裝置1的控制系統(tǒng)3。

所述影像產(chǎn)生裝置1包括產(chǎn)生所述光束的光源11、掃描產(chǎn)生器2和投射屏成形表面13。所述掃描產(chǎn)生器允許所述光束掃描所述表面13，以便形成通過所述顯示器投射的影像。所述控制系統(tǒng)3驅(qū)動所述掃描產(chǎn)生器2。要被投射的影像101對應于所謂的初始視頻信號。

根據(jù)本發(fā)明，所述影像產(chǎn)生裝置1包括產(chǎn)生所述光束的光源11。其有利地是激光類型的光源。所述光源11可包括多個激光二極管，優(yōu)選是三個，所述光源配置為通過將分別被每一個所述二極管發(fā)出的光束的并置(juxtaposition)而形成光束，光束用于被掃描產(chǎn)生器2偏轉(zhuǎn)。所述二極管每一個發(fā)出不同顏色，例如紅色、綠色或藍色(RGB)。所述光源11有利地被所述控制系統(tǒng)3驅(qū)動，所述控制系統(tǒng)3確定通過每一個二極管發(fā)出的光功率。以此方式，可以確定影像的每一個像素的光強度和/或顏色。

所述掃描產(chǎn)生器2的功能是水平地和垂直地移位光束，以便根據(jù)表面13的預定頻率生產(chǎn)掃描，以形成影像105。

所述掃描產(chǎn)生器例如包括被促動器12驅(qū)動的掃描反射鏡14，所述促動器接收通過根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)3提供的控制信號。該反射鏡例如是具有微機電系統(tǒng)的反射鏡(也稱為“MEMS反射鏡”)，光束在其上被以掃描光束反射。這種反射鏡能繞兩個旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以執(zhí)行掃描，促動器驅(qū)動用于每一個軸線的控制信號。替換地，MEMS反射鏡可被兩個平的且可移位的反射鏡替換，所述反射鏡的運動是相關的。這些反射鏡中的一個可專用于在水平軸線上掃描，而另一反射鏡可專用于在垂直軸線上掃描。

有利地，所述投射屏13是散光器。優(yōu)選地，其是具有配合物結(jié)構(gòu)的透明屏，用于以透明的方式進行投射。替換地，其可以是半透明的。例如，其 在玻璃(尤其是毛玻璃)或聚碳酸脂中制造。作為一例子，散光器屏13是具有出射瞳(exit pupil)(“出射瞳擴展器(exit pupil expander)”)的類型。可以具有加寬的觀察錐(observation cone)。其在被光束相交的平面中延伸，從掃描光束而來的影像105被形成在散光器屏13的一面的平面中。

換句話說，散光器屏接收掃描光束且其被布置為根據(jù)例如等于5°(相對于掃描光束入射到散光器屏13時掃描光束的方向)的角度部分(angular segment)而引起該掃描光束的散射。為此，根據(jù)非限制的例子，散光器屏的一個面是粗糙的，其盡可能多地包括不平性，其引起掃描光束的散射。粗糙的面對應于光束從影像產(chǎn)生裝置離開的面，即形成影像105的面。

所述控制系統(tǒng)3包括用于產(chǎn)生掃描信號45、46的單元32，其用于引起所述光束的偏轉(zhuǎn)，以便在所述影像產(chǎn)生裝置3的輸出部形成影像。所述掃描信號產(chǎn)生單元32配置為以同步方式傳輸水平掃描信號45和垂直掃描信號46。所述控制系統(tǒng)3進一步包括用于驅(qū)動所述激光二極管的光照的單元31。所述單元31、32被同步。

根據(jù)本發(fā)明，為了緩解光學系統(tǒng)(特別是風擋22)帶來的變形，所述系統(tǒng)配置為用于所述掃描信號以包括修正部分，這里示意性地通過功能塊41示出，允許所述影像105呈現(xiàn)變形，所述變形與所述光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形是相反的。由此，通過顯示器投射的影像106變得不變形。

如后文所述，所述掃描信號產(chǎn)生單元例如包括用于從輸入信號33產(chǎn)生被稱為初始信號的掃描信號的模塊，和用于將所述初始信號修正為被稱為修正信號的信號的模塊，以適用于引起所述光束的偏轉(zhuǎn)，以便在所述影像產(chǎn)生裝置的輸出部處形成被稱為補償影像的影像。所述補償影像對應于呈現(xiàn)變形的影像105，所述變形與通過所述光學系統(tǒng)產(chǎn)生的變形是相反的。

所述修正信號例如從所述初始信號和預定修正函數(shù)確定。

修正函數(shù)在通常情況下被表示為以下形式：

對于水平掃描：X＝fX(x,y)

對于垂直掃描：Y＝fY(x,y),

(x，y)是初始影像101的坐標且(X、Y)是補償影像105的坐標。

可通過按照正式計算通過將本應被顯示的沒有補償情況下的變形影像的光學扭曲原理進行相反推演來獲得修正函數(shù)fX和fY。修正函數(shù)也可以通過所述光學變形原理的近似而獲得。應注意，通過本發(fā)明的特點，所述函數(shù) 獨立于影像內(nèi)容。

如圖3所示的，所述初始信號產(chǎn)生模塊可包括用于從輸入信號33提取垂直和水平同步信號的模塊51。所述提取單元51還從所述輸入信號33提供傳遞到所述驅(qū)動單元31的視頻信號。進一步包括用于產(chǎn)生初始垂直掃描信號的模塊52和用于產(chǎn)生初始水平掃描信號的模塊53，所述模塊分別被配置為使用垂直和水平同步信號。

用于修正掃描信號的所述模塊例如包括用于產(chǎn)生初始水平掃描信號調(diào)制的模塊61。所述初始信號更具體地根據(jù)通過所述垂直同步信號同步的所述影像中的垂直位置調(diào)制，以提供修正水平掃描信號。例如其可以是幅度調(diào)制。

用于修正掃描信號的所述模塊進一步包括用于產(chǎn)生初始垂直掃描信號調(diào)制的模塊62。所述初始信號更具體地根據(jù)通過所述水平同步信號同步的所述影像中的水平位置來調(diào)制，以提供修正垂直掃描信號。例如其可以是幅度調(diào)制。

所述同步信號還被傳遞到所述驅(qū)動單元31。

作為例子，可以通過針對垂直掃描的某些值來加速水平掃描從而獲得期望的補償效果。通常，在示出的情況下，在影像的底部部分增加掃描速度，這為其賦予梯形的形式。

而且，修正函數(shù)可以在非易失存儲器中參數(shù)化的表格或公式的形式存儲，其可以配置相同的系統(tǒng)，以用于不同車輛，或通過選擇適當參數(shù)而將控制系統(tǒng)適應風擋的改變。