[0001] 本发明涉及一种投影显示器。

[0002] 这种投影显示器包括光源、投影面以及至少一个投影光学器件，以便通过相关的光传播分别将光源的光投影到投影面上。这种投影显示器还具有对于光传播而言被布置在光源与投影面之间的成像装置，所述成像装置被布置为通过所述至少一个投影光学器件将所述成像装置的图像投影到所述投影面上。此类组件例如为人机界面的一部分，以在视觉上向操作者显示功能状态。例如使用所述组件来显示机动车辆部件的功能状态。所述投影面例如为机动车辆内室中的反射表面、被投影组件背光照明的透射性磨砂玻璃板或者半透明玻璃板。投影显示器例如作为抬头显示器用在机动车辆中。为了在设计投影面时更灵活，使用多个投影光学器件(如微透镜阵列)已经被证实为优于使用单一的投影光学器件，其中这些投影光学器件中的每一个都将成像装置的子图像投影到投影面上并且这些投影子图像互相补充成全图。使用多个投影光学器件的优点是可以节省构造空间并且可以适配焦深，使得各个投影光学器件可以适配于投影面的曲线，从而使投影面无须一定是平坦的和/或无须具有预定的取向。于是例如不再要求唯一存在的投影光学器件的光轴与投影面垂直地定向。因此增大了尤其关于投影面的设计回旋余地。但是仍然存在如下问题：尤其在相应投影光学器件与投影面之间的最短距离变化的情况下，在投影面上测定的全图的光亮度发生变化，使得无法实现所希望的全图的均匀照度。

[0028] 图1中所示的根据本发明的投影显示器1具有投影面3和光源2。术语“投影面3”应包含以下替代物：从观察者B的视角看向后向投影面上的投影，也就是说从背离观察者的半空间向投影面3上的投影，其中投影面例如由半透明的磨砂玻璃形成，或者替代地来自与观察者B共用的半空间的投影，其中例如向漫散射表面上进行投影，所述表面为面板10或内衬的可见面的一部分，如图1中正是这种情况。

[0029] 投影显示器1还包括由多个投影光学器件4a、4b形成的组件，以便通过相关的光传播分别将光源2的光L投影到投影面3上。在光L的光路中在光源2与投影光学器件4a、4b的组件之间设置有另外的光学元件，如准直器7，所述投影光学器件分别由面向投影面3的微透镜4a和面向光源2的微透镜4b形成。在此涉及64个或更多个、优选128个或更多个投影光学器件4a、4b。

[0030] 另外，设置有对于光传播而言被布置在光源2与投影面3之间的成像装置5，所述成像装置具有子成像装置9a、9b的第一二维分布。子成像装置9a、9b在此一体式连接成透射式成像装置5，所述透射式成像装置由透明基底6(例如由玻璃材料形成)的不透明铬涂层形成。铬涂层例如通过气相沉积被施加到基底6上。未涂覆的半透明至透明的区域在此形成子图像8a、8b。子成像装置9a、9b的第一二维分布基本上在由其扩展出的两个空间方向上具有周期性。在此，形成投影光学器件4a、4b的平凸微透镜被施加在基底6的主表面上或者由基底6的主表面之一形成。

[0031] 根据本发明，所述多个投影光学器件4a、4b依照第二二维分布来布置，其中为投影光学器件4a、4b分别指配成像装置5的子成像装置9a、9b，即投影光学器件4a、4b中的每一个都被设置为将子成像装置9a、9b的正好一个子图像8a、8b投影到投影面3上。子成像装置9a、9b的第二二维分布例如在由该分布扩展出的两个空间方向上分别具有周期性。另外提出，子成像装置9a、9b的第一二维分布的相对间距对应于投影光学器件4a、4b的第二二维分布的相对间距，即子图像8a、8b或子成像装置9a、9b的相对布置关系对应于投影光学器件4a、
4b的相对布置关系。

[0032] 如图1所示，子成像装置9a、9b的第一二维分布与投影面3不平行。更确切地说，投影面3被形成为平坦的，并且子成像装置9a、9b的第一二维分布和投影面3被布置为相对彼此倾斜。

[0033] 在此，由多个投影光学器件4a、4b形成的组件被配置为分别借助于投影光学器件4a、4b之一将子成像装置9a、9b的子图像8a、8b作为投影子图像8a'、8b'投影到投影面3上，使得投影子图像8a'、8b'组合成全图G。在此，至少一个投影子图像8a'对应于全图G。多个所述投影子图像不对应于全图G，投影子图像8b'在此为其示例性代表。

[0034] 至少两个投影子图像8a'、8b'在投影面3中具有平面状的相互重叠。这例如通过相关投影光学器件4a、4b的光轴的相对取向来实现。因此，例如至少两个投影光学器件4a、4b的光轴相对彼此不平行。通过这种根据本发明的设计，可以补偿例如由于光源2与在投影面3上投影的全图G的位置X或X'之间不同的光路长度l、l'造成的光亮度损失，而无须以技术上相对高耗费的方式适配光源2的光强的空间分布。重叠方式优选被选择为使得通过至少两个投影子图像8a'、8b'的重叠实现全图G之内的光亮度调节，以便例如实现在整个全图G上均匀的光亮度。

[0035] 在此，由多个投影光学器件4a、4b形成的组件和子图像8a、8b的相应成形方式被设计为，沿着位于被投影到投影面3上的全图G之内的图像曲线X、X'，即图1中从点X至点X'的曲线，重叠的投影子图像8a'、8b'的数量发生变化，并且由于投影子图像8a'、8b'在全图G中的不同的面积比例，参与图像曲线的投影子图像8a'、8b'发生变化。为此，标出了两个投影光学器件4a、4b至图像曲线X、X'的第一位置X以及至图像曲线X、X'的第二位置X'的相应光束路径l、l'。

[0036] 如此处示出的，被投影到投影面3上的图像曲线X、X'的第一位置X与图像曲线X、X'的第二位置X'的区别在于距子成像装置9a、9b的第一分布的相应的最小距离d或d'，其中在此最小距离d、d'分别是穿过相应的位置X或X'向第一分布的垂线。在此提出，第一位置X处的最小距离d大于第二位置X'处的最小距离d'。由此还得出，在位置X处重叠的投影子图像8a'、8b'的数量大于在第二位置X'处重叠的投影子图像8a'的数量。换言之：在投影要跨越的距离更大的情况下，也有更多的投影子图像8a'、8b'重叠。在此至少两个投影子图像8a'、
8b'的区别在于其在全图G中的面积比例。沿着图像曲线X、X'优选设置比图1中所示的两个位置X、X'更多的位置，所述位置的区别不仅在于在相应位置处叠加的投影子图像8a'、8b'的数量而且在于距子成像装置9a、9b的第二二维分布的相应的最小距离d、d'。例如叠加的投影子图像8a'、8b'的数量沿着图像曲线X、X'在最小距离d、d'增大的方向上增加。

[0037] 如图2中成像装置5的俯视图所示，成像装置5被设计为，使以下内容对于所包含的子图像8a、8b中的多个子图像成立：关于第一二维分布的几何中点Z位于径向外部的子图像8b小于多个、优选所有位于径向内部的子图像，如子图像8a。于是，被布置在第一分布的几何中点Z中的中央子图像8a的投影产生了对应于全图G的投影子图像8a'，而位于其径向外部的子图像如子图像8b仅组成中央子图像8a的面积的一小部分，其中随着距几何中点Z的径向距离增大，子图像8b的面积变小。