專利名稱：包括投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的平視顯示器及操作這種平視顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分描述的、包括投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的平視顯示器。本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求13的前序部分描述的、用于操作這種平視顯示器的方法。
背景技術(shù)：
這類平視顯示器是現(xiàn)有技術(shù)中公知的，它包括帶投影屏的顯示單元，其中借助圖像提供單元和適當(dāng)時(shí)借助光學(xué)模塊將車輛信息投射到所述投影屏上。在這一情況下，投影屏是透明設(shè)計(jì)且位于車輛駕駛員的視場(chǎng)內(nèi)。特別地，平視顯示器在停用狀態(tài)下可收回到位于車輛儀表盤內(nèi)且位于儀表盤表面下方的空腔中，且在需要操作時(shí)可從所述空腔中伸出。投影屏關(guān)于水平傾斜軸的傾斜度需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，尤其是根據(jù)車輛駕駛員的高度和最終的就座位置，以便實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的顯示，這種優(yōu)化顯示的區(qū)別尤其在于將信息以幾何形狀上清楚且無變形的方式呈現(xiàn)給車輛駕駛員。為此需要非常精細(xì)的調(diào)節(jié)。與此同時(shí)，還需要將投影屏可靠地固定在所調(diào)節(jié)的位置上，以防止在平視顯示器工作期間發(fā)生位置變化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種改進(jìn)的、包括投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的平視顯示器，以及改進(jìn)的、用于操作這種平視顯示器的方法。就所述平視顯示器而言，根據(jù)本發(fā)明，借助具有權(quán)利要求1的特征的投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。關(guān)于所述方法，根據(jù)本發(fā)明，借助具有權(quán)利要求13的特征的用于操作具有投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的平視顯示器的方法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和更進(jìn)一步的實(shí)施例為從屬權(quán)利要求的主題。在包括投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的平視顯示器中，根據(jù)本發(fā)明，為了借助所述設(shè)備將投影屏伸出或收回，可以將具有短路徑的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成具有長(zhǎng)路徑的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在投影屏處于工作位置上時(shí)可以借助所述設(shè)備調(diào)節(jié)投影屏的傾斜度。這有利地使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣一種平視顯示器，其特征在于具有特別小的空間需求同時(shí)實(shí)施簡(jiǎn)單。特別有利的是，投影屏的伸出和收回及在其工作位置上對(duì)投影屏傾斜度的調(diào)節(jié)可以借助單個(gè)驅(qū)動(dòng)單元來驅(qū)動(dòng)。所述設(shè)備可以借助優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī)形式的驅(qū)動(dòng)單元來移動(dòng)。所述驅(qū)動(dòng)單元便于與滑塊機(jī)械耦聯(lián)，使得驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠轉(zhuǎn)變成滑塊在導(dǎo)軌中的線性運(yùn)動(dòng)。在滑塊上設(shè)有至少兩個(gè)引導(dǎo)銷，其伸入導(dǎo)軌中且實(shí)現(xiàn)成滑塊在導(dǎo)軌內(nèi)的終點(diǎn)擋板?；瑝K借助連接銷與轉(zhuǎn)換元件機(jī)械耦聯(lián)，所述連接銷伸入轉(zhuǎn)換元件中的縫槽內(nèi)，并且轉(zhuǎn)換元件以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式圍繞固定的第一旋轉(zhuǎn)軸安裝。轉(zhuǎn)換元件和底座元件優(yōu)選借助第二旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式彼此耦聯(lián)，底座元件固定安裝在投影屏上。杠桿元件有利地借助第三旋轉(zhuǎn)軸在其末端以可旋轉(zhuǎn)或可樞轉(zhuǎn)的方式與底座元件耦聯(lián)，且在遠(yuǎn)離第三旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)上，杠桿元件在其末端以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式安裝在固定的第四旋轉(zhuǎn)軸上。銷元件位于第二旋轉(zhuǎn)軸的末端上，在投影屏的工作位置上，所述銷元件與定位元件形成功能性連接，其中在定位元件上集成形成有引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在投影屏的工作位置上，滑塊借助驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致投影屏圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)且最終導(dǎo)致對(duì)投影屏傾斜度的調(diào)節(jié)。在用于操作包括投影屏和用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的平視顯示器的方法中，根據(jù)本發(fā)明，為了借助所述設(shè)備伸出或收回投影屏，具有短路徑的線性運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成具有長(zhǎng)路徑的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在投影屏處于工作位置上時(shí)，借助所述設(shè)備調(diào)節(jié)投影屏的傾斜度。這特別有利地導(dǎo)致在將所述平視顯示器集成到車輛中時(shí)只需要非常小的空間。同時(shí)，圖像提供單元和投影屏之間可以具有非常短的光學(xué)路徑。這再次有利地導(dǎo)致投影屏上顯示的信息的圖像質(zhì)量得到改善。尤其是實(shí)現(xiàn)了更高水平的清晰度、亮度和對(duì)比度。特別地，投影屏在其非工作位置上有利地完全位于儀表盤內(nèi)。投影屏在其工作位置上能夠方便地離開儀表盤，并且被定位成位于圖像提供單元的光路上。
下面參見附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地解釋，在附圖中:圖1示出了包括用于移動(dòng)與定位投影屏的設(shè)備的、根據(jù)本發(fā)明的平視顯示器的示意性透視圖；以及圖2示出了所述平視顯示器的另一示意圖。在所有附圖中，彼此相同的部件用相同的參考標(biāo)記示出。
具體實(shí)施例方式在圖1中，以立體圖示出了根據(jù)本發(fā)明的平視顯示器1，平視顯示器I包括用于移動(dòng)和定位平視顯示器I的投影屏3的設(shè)備2。圖2以示意圖示出了平視顯示器I和投影屏3的運(yùn)動(dòng)順序。下面同時(shí)參見這兩個(gè)附圖來解釋本發(fā)明。除了投影屏3之外，平視顯示器I還包括圖像提供單元4，待顯示的信息借助圖像提供單元4被投射到投影屏3上。平視顯示器I優(yōu)選以未示出的方式安裝在機(jī)動(dòng)車的儀表盤的空腔中，其中投影屏3以完全可移動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)和設(shè)置。也就是說，投影屏3可以收回到儀表盤表面下方的空腔中，并且在需要操作平視顯示器I時(shí)能夠從所述空腔中伸出。當(dāng)從空腔中伸出時(shí)，投影屏3被設(shè)置成位于圖像提供單元4的光路上。設(shè)備2被設(shè)置成用于在收回和伸出期間移動(dòng)投影屏3，以及用于定位投影屏3。設(shè)備2包括驅(qū)動(dòng)單元5，所述驅(qū)動(dòng)單元5特別地以電機(jī)(優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī))的形式實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)單元5具有可旋轉(zhuǎn)軸5.1，在軸5.1的表面上形成有完全環(huán)繞所述軸5.1的螺紋。軸5.1與滑塊6耦聯(lián)，滑塊6被設(shè)置成可沿X方向移動(dòng)，并且滑塊6包括耦聯(lián)元件6.1，耦聯(lián)元件6.1具有與軸5.1對(duì)應(yīng)的孔洞。在所述孔洞中設(shè)有與軸5.1的螺紋相對(duì)應(yīng)的螺紋。這些螺紋被設(shè)置成使軸5.1圍繞其縱軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)滑塊6在導(dǎo)軌7中的線性運(yùn)動(dòng)。為了這種引導(dǎo)作用，滑塊6包括伸入導(dǎo)軌7中的兩個(gè)引導(dǎo)銷6.2、6.3。同時(shí)，引導(dǎo)銷
6.2,6.3構(gòu)成滑塊6在導(dǎo)軌7內(nèi)的終點(diǎn)擋板?；瑝K6借助連接銷6.4與轉(zhuǎn)換元件8耦聯(lián)，連接銷6.4伸入轉(zhuǎn)換元件8上的縫槽
8.1中。轉(zhuǎn)換元件8借助固定的第一旋轉(zhuǎn)軸Rl以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在平視顯示器I內(nèi)。轉(zhuǎn)換元件8又與底座元件9耦聯(lián)，投影屏3安裝在底座元件9上。轉(zhuǎn)換元件8和底座元件9借助第二旋轉(zhuǎn)軸R2以可旋轉(zhuǎn)的方式相互耦聯(lián)。杠桿元件10借助第三旋轉(zhuǎn)軸R3連接底座元件9，杠桿元件10在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸R3的側(cè)上以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在第四旋轉(zhuǎn)軸R4上，其中所述旋轉(zhuǎn)軸R4固定安裝在平視顯示器I內(nèi)。在投影屏3的伸出過程中，滑塊6借助驅(qū)動(dòng)單元5的軸5.1沿X方向移動(dòng)。關(guān)于這點(diǎn)，由于借助連接銷6.4與滑塊6耦聯(lián)，轉(zhuǎn)換元件8圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸Rl樞轉(zhuǎn)，以便將滑塊6的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，底座元件9在y方向上沿著圓形路徑K移動(dòng)，所述路徑K是由以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝在第四旋轉(zhuǎn)軸R4上的杠桿元件10預(yù)先確定的。這使得投影屏3移動(dòng)到圖像提供單元4的光路上。當(dāng)投影屏3和底座元件9已到達(dá)上部終點(diǎn)位置時(shí)，位于第二旋轉(zhuǎn)軸R2的末端上的銷元件11與定位元件12形成功能性連接。銷元件11和定位元件12被設(shè)置成投影屏3的傾斜度可以通過滑塊6借助驅(qū)動(dòng)單元5進(jìn)行的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)而得到調(diào)節(jié)。為此，定位元件12包括引導(dǎo)結(jié)構(gòu)(未示出)，銷元件11在所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)中受到引導(dǎo)，使得投影屏3在上部終端位置上時(shí)圍繞第三旋轉(zhuǎn)軸R3樞轉(zhuǎn)。所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)被設(shè)置成使得能夠非常精確地預(yù)先確定圍繞旋轉(zhuǎn)軸R3的樞轉(zhuǎn)， 從而非常精美、無級(jí)地且非常精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)傾斜度的調(diào)節(jié)。平視顯示器和設(shè)備2的這種設(shè)計(jì)有利地實(shí)現(xiàn)了投影屏3從儀表盤中的空腔中的伸出和收回以及投影屏3的樞轉(zhuǎn)，以便能夠在包括設(shè)備2的平視顯示器I的空間需求非常小的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)投影屏3的傾斜度的調(diào)節(jié)。還特別有利的是為此只需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元5。參考標(biāo)記列表I平視顯示器2設(shè)備3投影屏4圖像提供單元5驅(qū)動(dòng)單元5.1軸6滑塊6.1耦聯(lián)元件6.2引導(dǎo)銷6.3引導(dǎo)銷6.4 連接銷7導(dǎo)軌
8轉(zhuǎn)換元件8.1縫槽9底座元件10杠桿元件11銷元件12定位元件K圓形路徑Rl第一旋轉(zhuǎn)軸R2第二旋轉(zhuǎn)軸
R3第三旋轉(zhuǎn)軸R4第四旋轉(zhuǎn)軸X, y, z笛卡爾坐標(biāo)方向
權(quán)利要求
1.一種包括投影屏(3 )和用于移動(dòng)及定位投影屏(3 )的設(shè)備(2 )的平視顯示器(I)，其特征在于:為了借助所述設(shè)備(2)將投影屏(3)伸出或收回，可以將具有短路徑的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成具有長(zhǎng)路徑的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在投影屏(3)處于工作位置上時(shí)可以借助所述設(shè)備(2)啟動(dòng)對(duì)投影屏(3)的傾斜度的調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述設(shè)備(2)可以借助驅(qū)動(dòng)單元(5)移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)單元(5)實(shí)施為步進(jìn)電機(jī)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)單元(5)與滑塊(6)機(jī)械耦聯(lián)，使得所述驅(qū)動(dòng)單元(5)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠轉(zhuǎn)換成滑塊(6)在導(dǎo)軌(7)中的線性運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在所述滑塊(6)上設(shè)有至少兩個(gè)引導(dǎo)銷(6.2、6.3)，所述引導(dǎo)銷伸入所述軌道(7)中且實(shí)現(xiàn)成所述滑塊(6)在所述導(dǎo)軌(7)內(nèi)的終點(diǎn)擋板。
6.如權(quán)利要求5所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述滑塊(6)借助連接銷(6.4)與轉(zhuǎn)換元件(8)機(jī)械耦聯(lián)，所述連接銷(6.4)伸入所述轉(zhuǎn)換元件(8)中的縫槽(8.1)內(nèi)，并且所述轉(zhuǎn)換元件(8)以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式圍繞固定的第一旋轉(zhuǎn)軸(Rl)安裝。
7.如權(quán)利要求6所述的平視顯示器(1)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換元件(8)和底座元件(9)借助第二旋轉(zhuǎn)軸(R2)以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式彼此耦聯(lián)，所述底座元件(9)固定安裝在投影屏(3)上。
8.如權(quán)利要求7所述的平視顯示器(1)，其特征在于:一個(gè)杠桿元件(10)在其末端借助第三旋轉(zhuǎn)軸(R3 )以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式與底座元件(9 )耦聯(lián)。
9.如權(quán)利要求8所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在遠(yuǎn)離第三旋轉(zhuǎn)軸(R3)的側(cè)上，所述杠桿元件(10)在其末端以可旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的方式安裝在固定的第四旋轉(zhuǎn)軸(R4)上。
10.如權(quán)利要求9所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在第二旋轉(zhuǎn)軸(R2)的末端上設(shè)有銷元件(11)，在投影屏(3)的工作位置上，所述銷元件與定位元件(12)形成功能性連接。
11.如權(quán)利要求10所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在所述定位元件(12)上集成形成有引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的平視顯示器(1)，其特征在于:在投影屏(3)的工作位置上，所述滑塊(6)借助驅(qū)動(dòng)單元(5)實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述投影屏(3)圍繞旋轉(zhuǎn)軸(R3)樞轉(zhuǎn)且最終導(dǎo)致對(duì)投影屏(3)的傾斜度的調(diào)節(jié)。
13.一種用于操作包括投影屏(3)和用于移動(dòng)及定位投影屏(3)的設(shè)備(2)的平視顯示器(I)的方法，其特征在于，為了借助所述設(shè)備(2)伸出或收回投影屏(3)，具有短路徑的線性運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成具有長(zhǎng)路徑的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在投影屏(3)處于工作位置上時(shí)借助所述設(shè)備(2)調(diào)節(jié)投影屏(3)的傾斜度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于:所述投影屏(3)在其非工作位置上完全位于儀表盤內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于:所述投影屏(3)在其工作位置上離開儀表盤，并且被定位成位于圖像提供單元(4)的光路上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括投影屏(3)和用于移動(dòng)及定位所述投影屏(3)的設(shè)備(2)的平視顯示器(1)。根據(jù)本發(fā)明，為了借助設(shè)備(2)開啟或關(guān)閉投影屏(3)，可以將具有短路徑的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成具有長(zhǎng)路徑的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在投影屏(3)處于工作位置上時(shí)可以借助所述設(shè)備(2)啟動(dòng)對(duì)投影屏(3)的傾斜度的調(diào)節(jié)。本發(fā)明還涉及一種用于操作包括投影屏(3)和用于移動(dòng)及定位所述投影屏的設(shè)備(2)的平視顯示器(1)的方法。
文檔編號(hào)G02B27/01GK103210339SQ201180054081
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月18日
發(fā)明者C·霍普夫, A·諾埃爾, H·魯姆夫 申請(qǐng)人:約翰遜控股公司