專(zhuān)利名稱(chēng)：使用激光投影顯示器顯示汽車(chē)應(yīng)用中的信息的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及電子顯示器，更具體地，涉及汽車(chē)內(nèi)的激光投影顯示器。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)中，相當(dāng)多的信息可以呈現(xiàn)給乘車(chē)人。某些信息涉及汽車(chē)的工作條件，諸如速度、RPM、溫度、油壓等等，以及通常是至少汽車(chē)駕駛員連續(xù)關(guān)心的和重要的。其它信息可涉及到更瞬息的事件，諸如報(bào)警、警告條件等等，它們的重要性可能是高的，但不是連續(xù)關(guān)心的。最后，其它信息可以考慮是娛樂(lè)，諸如收音機(jī)或DVD播放器，取決于其它因素，它的重要性可以大大地減小。
典型地，這些各種類(lèi)型的信息通過(guò)使用專(zhuān)門(mén)為這個(gè)用途設(shè)計(jì)的、分開(kāi)的和不同的設(shè)備呈現(xiàn)給汽車(chē)的乘車(chē)人。典型地，汽車(chē)速度表和氣候環(huán)境控制具有兩個(gè)分開(kāi)的顯示器，它們按照對(duì)于駕駛員的重要性被放置。而且，這些設(shè)備典型地被指定在汽車(chē)中相對(duì)較永久的位置。例如，在正常操作條件下，汽車(chē)駕駛員可能對(duì)他的汽車(chē)的速度最關(guān)心。因此，速度表位于駕駛員的直接視場(chǎng)中占主要的位置。然而，在其它時(shí)間，監(jiān)視器接入到其它更關(guān)心的或強(qiáng)制的信息可能是有用的。例如，警告信息可以?xún)?yōu)先于普通操作信息，然而，警告信息可以被指定在不太主要的位置。而且，娛樂(lè)類(lèi)型的設(shè)備，諸如收音機(jī)和CD播放器，被指定為相對(duì)于駕駛員的最不太主要的位置。因此，當(dāng)駕駛員操作收音機(jī)時(shí)，他/她的注意力會(huì)從駕駛汽車(chē)的主要任務(wù)上被轉(zhuǎn)移。
本發(fā)明的目的是克服或至少減小上述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面，提供用于顯示汽車(chē)中的信息的設(shè)備。設(shè)備包括激光投影儀和觀看面，該觀看面被放置成接收來(lái)自激光投影儀的可變的圖像。


通過(guò)參考結(jié)合附圖描述的以下的說(shuō)明可以了解本發(fā)明，圖上相同的標(biāo)號(hào)表示相同的單元，以及其中圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖的一種形式的框圖；圖2是圖1所示的觀看面的一種形式的圖；圖3A和3B顯示在掃描裝置工作期間在各種時(shí)間掃描裝置的頂視圖；圖4顯示采用本發(fā)明的方面的汽車(chē)儀表盤(pán)的一個(gè)實(shí)施例；圖5顯示采用本發(fā)明的方面的汽車(chē)儀表盤(pán)的另一個(gè)實(shí)施例；以及圖6顯示在采用本發(fā)明的方面的汽車(chē)中部署的后座位娛樂(lè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
雖然本發(fā)明易于進(jìn)行各種修改和替換的形式，本發(fā)明的具體的實(shí)施例作為例子在附圖上顯示以及在這里詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)指出，這里的具體的實(shí)施例的說(shuō)明不打算限制公開(kāi)的具體的形式，而相反，本發(fā)明包括屬于由所附權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍的所有的修改、等價(jià)物和替換例。
具體實(shí)施例方式
下面描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例。為了清晰起見(jiàn)，在本技術(shù)說(shuō)明書(shū)中不描述實(shí)際的實(shí)施方案的所有的特性。當(dāng)然，應(yīng)該意識(shí)到，在任何這樣的實(shí)際的實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須作出許多實(shí)施方案特定的決定，達(dá)到開(kāi)發(fā)者的特定的目標(biāo)，諸如遵從系統(tǒng)有關(guān)的和商業(yè)有關(guān)的約束條件，這些條件是隨不同的實(shí)施方案而不同的。而且，應(yīng)該意識(shí)到，這樣的開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜的和費(fèi)時(shí)的，但無(wú)論如何，它是從本公開(kāi)內(nèi)容獲益的本領(lǐng)域技術(shù)人員擔(dān)負(fù)的例行程序。
以下的共同待決的申請(qǐng)整體地在此引用以供參考Mik Stern等，“Method and Apparatus for Aligning a Plurality of Lasers in anElectronic Display Device”；Mik Stern等，“Method and Apparatus forControllably Reducing Power Delivered by a Laser ProjectionDisplay”；Narayan Nambudiri等，“Method and Apparatus forProviding an Interface Between a Liquid Crystal Display Controllerand a Laser Projection Display”；Paul Dvorkis等，“A Color LaserProjection Display”；Chinh Tan等，“Method and Apparatus forCapturing Images Using A Color Laser Projection Display”；FredWood等，“Method and Apparatus for Conserving Power in a LaserProjection Display”；Ron Goldman等，“A Laser Projection Display”；Carl Wittenberg等，“Method and Apparatus for ControllablyCompensating for Distortions in a Laser Projection Display”；和Dmitriy Yavid等，“Method and Apparatus for ControllablyModulating a Laser Projection Display”。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，具體參照?qǐng)D1，圖上顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光投影顯示器(LPD)100的一種形式的框圖。在說(shuō)明性實(shí)施例中，LPD 100包括三個(gè)激光器102，104，106，每個(gè)能夠發(fā)射光束108，110，112，包含獨(dú)特的顏色，諸如紅色、綠色或藍(lán)色。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，激光器和從它反射的光的顏色的數(shù)目可以變化，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
激光器102，104，106被安排在公共面114上，光束108，110，112在角度上互相相對(duì)地被引導(dǎo)以投射在諸如第一掃描反射鏡118的第一掃描裝置的基本上共同的位置116，這些光束從該位置被反射成為光束120，122，124。在說(shuō)明性實(shí)施例中，第一掃描反射鏡118以相對(duì)較高的速率(例如，約20-30kHz)在軸120上振蕩。第一掃描反射鏡118的旋轉(zhuǎn)或振蕩使得光束108，110，112移動(dòng)。也就是，當(dāng)?shù)谝粧呙璺瓷溏R118的角度位置改變時(shí)，來(lái)自第一掃描反射鏡118的光束120，122，124的反射的角度也改變。因此，當(dāng)反射鏡振蕩時(shí)，反射的光束120，122，124被掃描，造成光束120，122，124沿二維顯示器的一個(gè)分量的運(yùn)動(dòng)。
二維顯示器的第二分量通過(guò)諸如反射鏡126的第二掃描裝置產(chǎn)生。在說(shuō)明性實(shí)施例中，第二反射鏡126在樞軸點(diǎn)130處被耦合到馬達(dá)128，以便產(chǎn)生圍繞基本上垂直于第一反射鏡118的旋轉(zhuǎn)軸的軸的旋轉(zhuǎn)或振蕩運(yùn)動(dòng)。光束120，122，124從第二反射鏡126被反射出成為光束132，134，136，以及引導(dǎo)到觀看面138。觀看面138可以取各種各樣形式的任何形式，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，觀看面138可以是固定的屏幕，它可以由激光器102，104，106正面照亮或背后照亮，以及可被包含在對(duì)于LPD 100共同的外殼中(未示出)，或者替換地，觀看面138可以取任何方便的、通常的平表面的形式，諸如與LPD100間隔開(kāi)的壁或屏幕。
第二反射鏡126，與第一反射鏡118的速率相比較，以相對(duì)較慢的速率(例如60Hz)振蕩或旋轉(zhuǎn)。因此，應(yīng)該意識(shí)到，如圖2所示，光束132，134，136通常遵循在顯示器表面138上的路徑140。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，路徑140在形狀和概念上類(lèi)似于在陰極射線管電視機(jī)和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器中通常采用的光柵掃描。
雖然本發(fā)明在這里是在采用分開(kāi)的第一和第二掃描反射鏡118，126的實(shí)施例方面描述的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，類(lèi)似的路徑140可以通過(guò)使用單個(gè)反射鏡被產(chǎn)生。單個(gè)反射鏡能夠圍繞兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)，提供沿兩個(gè)正交軸的快的和慢的振蕩運(yùn)動(dòng)。
正如從圖1看到的，由于激光器102，104，106的角度位置，即使在激光器102，104，106被機(jī)械地和光學(xué)地安排成在同一個(gè)平面內(nèi)以及在反射鏡118上的同一點(diǎn)(在旋轉(zhuǎn)軸120上)傳遞光束108，110，112，每個(gè)光束具有不同的反射角，這使得光束120，122，124發(fā)散?？刂破?42被提供來(lái)可控制地給激光器102，104，106供應(yīng)能量，有效地使得光束120，122，124共線，這樣，它們可被第二反射鏡126反射出，并且被傳送到觀看面138的同一點(diǎn)，與觀看面138離第二反射鏡126的距離相對(duì)獨(dú)立。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3A和3B，討論使得光束120，122，124共線的控制器142的操作。為了簡(jiǎn)化討論，圖3上只顯示兩個(gè)激光器102，104，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，這里討論的概念可被擴(kuò)展到三個(gè)或多個(gè)激光器，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。如圖3A所示，如果激光器102，104被同時(shí)供應(yīng)能量，則反射的光束120，122發(fā)散。然而，如圖3B所示，如果激光器102，104以稍微不同的時(shí)間被供應(yīng)能量，則反射的光束120，122可被做成遵循單個(gè)共同的路徑(即，光束120，122共線)。例如，如果激光器102在第一時(shí)間t1被供應(yīng)能量，則反射鏡118將處在第一位置，如實(shí)線表示的，以及光束108將被反射鏡118反射出成為光束120。隨后，如果激光器104在第二時(shí)間t2被供應(yīng)能量，則反射鏡118將處在第二位置，如虛線表示的，以及光束110將被反射鏡118反射出成為光束122。通過(guò)精確地控制時(shí)間t2，反射鏡118將處在一個(gè)位置，以便精確地沿著與光束120基本上相同的路徑反射光束122。
因此，通過(guò)控制器142的操作，光束120，122基本上是共線的，但時(shí)間上稍微偏移。也就是，光束120，122現(xiàn)在被投影到顯示面138上基本上同一個(gè)點(diǎn)，但在稍微不同的時(shí)間。然而，由于人的眼睛的視覺(jué)暫留，時(shí)間上的變化是檢測(cè)不到的。也就是，在圖1所示的三激光器系統(tǒng)的情形下，每個(gè)激光器102，104，106將把獨(dú)特的顏色和強(qiáng)度的激光在相對(duì)較短的時(shí)間窗口內(nèi)可控制地傳遞到觀看面132上基本上同一點(diǎn)。人的眼睛將檢測(cè)不到三種分開(kāi)的顏色，而是將覺(jué)察三個(gè)光束的混合，這樣，協(xié)調(diào)的和想要的色調(diào)出現(xiàn)在觀看面上的該點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這個(gè)處理過(guò)程可以沿路徑140重復(fù)多次，重新創(chuàng)建在觀看面132上的圖像。
轉(zhuǎn)到圖1，光檢測(cè)器144被安排來(lái)接收從觀看面138反射的激光。光檢測(cè)器144可以取各種各樣形式的任意形式，包括單個(gè)光敏單元或被排列成網(wǎng)格的多個(gè)光敏單元。在某些實(shí)施例中，包括機(jī)械/光學(xué)系統(tǒng)146來(lái)把反射的激光聚焦到光檢測(cè)器144，可能是有用的。
光檢測(cè)器144經(jīng)由線148被耦合到控制器142。表示由光檢測(cè)器144檢測(cè)到的反射的激光的幅度的信號(hào)可以在線148上被傳送到控制器142。在某些情形下，諸如當(dāng)光檢測(cè)器144由光傳感器或光敏單元的網(wǎng)格或陣列組成時(shí)，也輸送有關(guān)反射的激光的位置的信息可能是有用的。如結(jié)合圖4更詳細(xì)地討論的，控制器142可以使用有關(guān)反射的激光的幅度的信息，一般地確定激光器的傳輸路徑內(nèi)的條件是否改變，諸如被人或物體阻斷?？刂破?42可以使用有關(guān)這樣的事件的信息來(lái)確定觀看面是否被觸摸。也就是，可以使觀看面為“觸摸敏感的”，因此可以提供來(lái)自操作員的一種反饋。
控制器142可以在觀看面上顯示按鈕或其它可訪問(wèn)的圖標(biāo)，以及如果控制器142檢測(cè)到，顯示按鈕的那個(gè)部分的觀看面被接觸，則控制器142可以采取響應(yīng)行動(dòng)。例如，控制器142可以顯示標(biāo)以“突顯”的圖標(biāo)，以及如果控制器142檢測(cè)到用戶(hù)接觸該“突顯”圖標(biāo)，則控制器可以接通該突顯。同樣地，通過(guò)把適當(dāng)?shù)嘏渲玫幕蚣訕?biāo)簽的圖標(biāo)顯示在觀看面上，可以實(shí)施許多其它功能。
觀看面138可以取任何的各種各樣的形式，以及可以是前面照亮或背后照亮的。采用本發(fā)明的方面的汽車(chē)儀表盤(pán)的一個(gè)實(shí)施例顯示于圖4。在顯示的實(shí)施例中，LPD 400被放置成在擋風(fēng)玻璃402和/或儀表板404上顯示一個(gè)或多個(gè)圖像。LPD 400把至少部分經(jīng)由反射鏡405反射的圖像向上投影到擋風(fēng)玻璃402的內(nèi)表面。在某些實(shí)施例中，擋風(fēng)玻璃402的內(nèi)表面可以具有一個(gè)處理成增強(qiáng)由汽車(chē)駕駛員看見(jiàn)的圖像屏幕的可視度的區(qū)域406。例如，區(qū)域406可以具有加到其上的反射式材料，以使得由LPD 400發(fā)送的至少一部分激光從擋風(fēng)玻璃402反射，成為駕駛員可看見(jiàn)的。這樣，LPD 400可被使用來(lái)產(chǎn)生“頭頂”顯示，呈現(xiàn)信息給汽車(chē)駕駛員。
由LPD 400投影的至少一部分顯示可以傳送通過(guò)或圍繞反射鏡405達(dá)到儀表板404的后表面。在說(shuō)明性實(shí)施例中，儀表板可以由被LPD 400背后照亮的和汽車(chē)駕駛員看見(jiàn)的材料構(gòu)建或形成。也就是，照射在儀表板404的后表面的至少一部分激光將傳送通過(guò)儀表板，成為在在儀表板404的前表面可看見(jiàn)的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，各種各樣的圖標(biāo)或圖像可以顯示在擋風(fēng)玻璃402和或儀表板404上，輸送信息給汽車(chē)駕駛員以及提供允許駕駛員控制汽車(chē)或其中包含的子系統(tǒng)的操作或修改在儀表板404或擋風(fēng)玻璃402上顯示的信息和或圖標(biāo)的外貌和位置的接口。駕駛員可以諸如通過(guò)選擇一系列預(yù)先選擇的安排之一或通過(guò)定制儀表的外貌而按照個(gè)人喜好安排在他她的儀表盤(pán)上顯示的儀表。例如，儀表的位置可以通過(guò)“拖拉與放下”操作被修改。駕駛員可以通過(guò)觸摸其上顯示儀表的儀表板和然后拖拉他的手指到新的更想要的位置而選擇儀表。
另外，控制器142可以按預(yù)先選擇的或可定制的關(guān)于某些儀表/信息的位置和亮度的優(yōu)先控制方案被編程。也就是，在正常操作的條件下，在擋風(fēng)玻璃402和/或儀表板404上的主要位置顯示汽車(chē)速度可能是有用的。然而，如果檢測(cè)到某些條件，則控制器142可以至少臨時(shí)識(shí)別表征新的重要的信息的顯示。例如，如果檢測(cè)到外部溫度跌落到冰凍點(diǎn)，則在儀表板404或擋風(fēng)玻璃402上顯示信息以便更好地得到駕駛員的注意可能是有利的。關(guān)于汽車(chē)的條件的警告信息可以類(lèi)似地對(duì)待。例如，關(guān)于引擎過(guò)熱的信息可以以大的亮度或甚至閃爍的圖標(biāo)被顯示。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，圖上顯示用于LPD 400的布局的替換實(shí)施例。在本實(shí)施例中，LPD 400被放置成使得在儀表板404和擋風(fēng)玻璃402是正面照亮的。LPD 400也可被使用來(lái)顯示由汽車(chē)后座的乘車(chē)人可看見(jiàn)的、娛樂(lè)系統(tǒng)500的圖像。反射鏡502可被放置成接收由LPD 400投影的至少一部分激光，以及把它反射在背后照亮的屏幕504的后表面。LPD 400然后可被使用來(lái)顯示電影、電視節(jié)目、游戲、視頻電話(huà)圖像等等。
圖6顯示替換的娛樂(lè)系統(tǒng)600，其中LPD 400被布置成把顯示投影在第一和第二前面照亮的屏幕601，602。屏幕601，602可被放置在前面的駕駛員和乘客座位的后表面上。這樣，LPD 400可以在屏幕601，602上顯示電影、電視節(jié)目、游戲、視頻電話(huà)圖像等等。而且，LPD 400的第一掃描反射鏡118(見(jiàn)圖1)可被配置成在屏幕601，602上水平地(和垂直地)掃描激光?？刂破?42可被編程來(lái)在反射鏡118指向在屏幕601，602之間的區(qū)域期間關(guān)斷激光器，由此在兩個(gè)屏幕601，602上產(chǎn)生分開(kāi)的圖像。兩個(gè)圖像可以使用共同的源，這樣，兩個(gè)圖像是相同的，或它們可以使用分開(kāi)的源，產(chǎn)生兩個(gè)不相關(guān)的圖像。例如，屏幕601可被使用來(lái)顯示電影，而屏幕602可被使用來(lái)顯示視頻游戲。
除非專(zhuān)門(mén)指出，或正如從討論中看到的，諸如“處理”，或“計(jì)算”，或“確定”，或“顯示”等的術(shù)語(yǔ)，涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類(lèi)似的電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理，它們操縱和把代表在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的物理的電子的量的數(shù)據(jù)變換到類(lèi)似地代表在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器或寄存器，或其它這樣的信息貯存裝置、傳輸或顯示裝置內(nèi)的物理量的其它數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，在這里的各種實(shí)施例中顯示的各種不同的系統(tǒng)層、子程序、模塊可以是可執(zhí)行的控制單元?？刂茊卧砂ㄎ⑻幚砥?、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、處理器卡(包括一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器)、或其它控制或計(jì)算設(shè)備。在本討論中涉及到的貯存裝置可包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀的貯存媒體，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令。貯存媒體可以包括不同的形式的存儲(chǔ)器，包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，諸如動(dòng)態(tài)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM或SRAM)、可擦除和可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除和可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、和快閃存儲(chǔ)器；磁盤(pán)，諸如固定盤(pán)、軟盤(pán)、可拆卸盤(pán)；其它磁媒體，包括磁帶；以及光媒體，諸如緊湊盤(pán)(CD)或數(shù)字視盤(pán)(DVD)。組成在各種系統(tǒng)中各種不同的軟件層、子程序、模塊的指令可以被存儲(chǔ)在各種貯存裝置。指令在被控制單元執(zhí)行時(shí)使得相應(yīng)的系統(tǒng)執(zhí)行編程的動(dòng)作。
以上公開(kāi)的具體的實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，因?yàn)楸景l(fā)明可以以從這里的教導(dǎo)獲益的、本領(lǐng)域技術(shù)人員看到的不同的但等價(jià)的形式被修改和實(shí)踐。而且，不打算對(duì)這里顯示的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)施加限制，除非下面的權(quán)利要求中描述的。因此，對(duì)于實(shí)施和使用所描述的系統(tǒng)所需要的處理電路可以以專(zhuān)用集成電路、軟件驅(qū)動(dòng)的處理電路。固件、可編程邏輯器件、硬件、分立元件、或以上部件的裝置被實(shí)施，正如從本公開(kāi)內(nèi)容獲益的、本領(lǐng)域技術(shù)人員看到的。所以，可以看到，以上公開(kāi)的具體的實(shí)施例可以被改變或被修改，以及所有這樣的變動(dòng)被認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。因此，這里尋求的保護(hù)是如在下面的權(quán)利要求中闡述的。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示汽車(chē)中的信息的設(shè)備，包括激光投影儀；觀看面，被放置成接收來(lái)自激光投影儀的可變的圖像。
全文摘要
提供了響應(yīng)于檢測(cè)到觀看面上的變化可控制地減小激光投影顯示器(LPD)的管理的方法和設(shè)備。在LPD工作期間，控制器142監(jiān)視從觀看面所反射的激光。由于控制器142“知道”指令LPD傳遞的功率量，它可以把已知的功率與反射的激光相比較，以便確定外部物體是否在激光的路徑上，從而影響激光的幅度?？刂破?42通過(guò)減小加到激光器的功率而響應(yīng)于檢測(cè)到這樣的事件。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1902944SQ200480039340
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者米克羅斯·斯坦恩, 保羅·德沃基斯, 納拉彥·納姆部迪利, 卡爾·維坦博格, 晨·譚, 雷·戈?duì)柕侣? 迪米特利·亞維德, 福萊得里克·F.·伍德 申請(qǐng)人:訊寶科技公司