CN101401024A - 包括高强度显示器的车辆后视组件 - Google Patents
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Abstract
本发明的用于车辆的后视组件(10)可包括镜元件(30)和包括光管理子组件(101b)的显示器。该子组件可包括设置在镜元件的透反层后方的LCD。尽管透反层的透射率较低，但本发明的显示器能够生成强度为至少250cd/m2并高达3500cd/m2的可视显示图像。显示器包括新型的背光子组件(116)和新型的光学部件，光学部件包括放大系统(119)、消偏振器(121)、反射器(115)和反射偏振器(103b)。显示器可构造成显示边缘轮廓与镜元件边缘对应的图像。
Description
技术领域
本发明总体涉及车辆后视组件和车辆显示器。更具体地，本发明涉及包括透反式(即部分反射，部分透射)镜元件和高强度显示器的车辆后视组件。
背景技术
近来流行的一种车辆附件是倒车辅助显示器，其为驾驶员提供车辆后方景物的视频图像，否则驾驶员在车辆后方的视野会受到阻碍。运动型多功能汽车和卡车的受阻区域较大，从而特别受益于该特征。该特征是重要的安全特征，因为其有助于消除有人可能倒车至在车辆后方玩耍的儿童或宠物上，或者倒车至留在车辆后方的物体上的可能性。
在提供该选择的车辆中，显示器通常设置在仪表板中。更具体地说，显示器通常设置在另外提供导航和其它信息的同一显示器中。这样可以在仪表板中利用单个液晶显示器(LCD)用于多种用途。该倒车显示器仅仅在驾驶员倒车时才启动，从而可见。在仪表板中仅仅为了倒车显示而设置较大的LCD显示器是不实际或不经济的。在仪表板中设置倒车辅助显示器引起的另一问题在于，驾驶员通常在倒车时观看后视镜而不是仪表板。无论如何，难以同时观看后视镜和仪表板中的显示器。
因此，已经提出在后视镜组件中设置倒车辅助显示器，使得驾驶员可以容易地同时观看镜元件和倒车辅助显示器提供的图像。
在共同转让的美国专利No.6,550,949和美国专利申请公报No.2003/0103141 A1中公开了在后视镜组件中设置视频显示器来提供车辆后方景物的图像。虽然已经提出将这类视频显示器结合在后视镜组件中，但汽车工业由于若干原因而未采纳这些方案。
在这些方案中，已经提出在LCD视频显示器前方的区域中移除镜元件的反射层，从而能够在诸如白天的高亮度背景条件下为驾驶员显示亮度足够的图像。然而，这导致镜面的较大区域上没有反射层，使得当在传统意义上使用镜元件时，其对于驾驶员而言显得小很多。从而，另一方案是将显示器置于在镜元件上设置的公知为“透反”层的后方。“透反”层是一般在整个可见光谱上部分反射且部分透射的镜层，从而使驾驶员能够完全看见全色显示器。虽然后一方案由于在不使用显示器时镜表现为普通镜而非常有利，但是由于商业可用的汽车级LCD显示器不够亮而不能为车辆驾驶员提供足够亮的图像，所以出现了困难。这是因为从显示器发射的光的很大百分比被透反层减弱。另一问题在于透反层将从车辆后方照射到镜上的背景光的高百分比反射，该被反射的背景光容易冲淡来自LCD显示器的图像。这导致显示器的对比度不足以使驾驶员辨别出车辆后方可能的阻碍。
为了用作后视镜组件中的视频显示器，LCD显示器必须是“汽车级”的，并且一般应提供高于每平方米400坎德拉(cd/m2)的高对比度图像。应注意，导航LCD显示器通常具有500cd/m2的光输出。然而，假定内部后视镜组件通常需要至少60％的反射率，那么透反镜一般具有20％的透射率，这意味着设置输出为500cd/m2的传统LCD显示器在置于透反镜元件后方时最多只能产生100cd/m2的光输出。这是不能接受的，导致了由于在LCD显示器前方设置镜面而使得对比度减小的附加问题。
还要进一步注意，不是所有的LCD显示器都是“汽车级”的。“汽车级”指的是LCD显示器必须设计成在汽车环境下工作。这类显示器被加固并且对于冲击和振动的耐受性强，工作温度和存储温度范围宽，辐射发射敏感度高，并且亮度高。“汽车级”显示器的标准规格是：
a.工作温度范围-35℃到+85℃
b.存储温度范围-40℃到95℃。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于车辆的后视组件，其包括：镜元件，其具有部分反射、部分透射的涂层；视频显示器，其位于所述镜元件后方，使得可通过部分反射、部分透射的涂层看到显示图像，该视频显示器的输出强度使得该可视显示图像的强度为至少250cd/m2。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于车辆的后视组件，其包括：外壳；以及位于该外壳中的视频显示器，该视频显示器包括用于放大车辆乘员可看到的显示图像的尺寸的放大系统。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于车辆的后视组件，其包括：外壳，其具有带弯曲边缘的开口；以及位于该外壳中的视频显示器，该视频显示器生成沿着所述外壳的所述弯曲边缘的至少一部分延伸并紧靠该部分的显示图像。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种显示器，其包括：显示装置，其用于生成偏振显示图像；消偏振装置，其位于所述显示装置前方，将偏振后的显示图像消偏振，从而消除在观察者通过偏振观察窗观察显示图像时丢失显示图像的效应。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于车辆的后视组件，其包括：外壳；位于该外壳中的视频显示器，其用于生成偏振显示图像；以及消偏振装置，其位于所述视频显示器前方，用于将偏振后的显示图像消偏振。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种液晶显示器，其包括：第一基板，其具有前表面和后表面；第二基板，其具有前表面和后表面，所述第二基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置；布置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶材料；以及镜面反射涂层，其涂覆于所述第一基板的表面。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于车辆的后视组件，其包括：外壳；以及布置在所述外壳中的一体的镜元件和液晶显示器。所述一体的镜元件和液晶显示器包括：第一基板，其具有前表面和后表面；第二基板，其具有前表面和后表面，所述第二基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置；第三基板，其具有前表面和后表面，所述第三基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置；布置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶材料；布置在所述第一基板与所述第三基板之间的电致变色介质；以及镜面反射涂层，其涂覆于所述第二基板的表面。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于车辆的后视组件，其包括：外壳；布置在所述外壳中的后视元件；面向前的光传感器，其用于感测车辆前方的第一光级(light level)；面向后的光传感器，其用于感测车辆后方的第二光级；控制电路，其用于比较所述第一光级和所述第二光级，并在所述第二光级比所述第一光级超过至少阈值量时生成告警信号。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种液晶显示器，其包括：液晶显示装置；以及用于背后照明所述液晶显示装置的背光子组件。该背光子组件包括：布置在基板上的多个发光二极管装置；与所述多个发光二极管装置隔开的漫射器，使得来自所述多个发光二极管装置的光通过所述漫射器折射并朝向所述基板反射回；以及反射器，其设置在所述基板上，位于所述多个发光二极管装置周围和之间，以接收从所述漫射器反射回的光并将该光朝向所述漫射器反射回。
附图说明
附图中：
图1A是根据本发明的一个实施方式构造的后视镜组件的前视图，其中后视显示器开启并且罗盘显示器关闭；
图1B是根据本发明的一个实施方式构造的后视镜组件的前视图，其中整个显示器关闭；
图1C是根据本发明的一个实施方式构造的后视镜组件的前视图，其中后视显示器开启并且罗盘显示器开启；
图1D是根据本发明的一个实施方式构造的后视镜组件的前视图，其中后视显示器关闭并且罗盘显示器开启；
图1E是根据本发明的一个实施方式构造的后视镜组件的前视图，其中后视显示器使用了利用弯曲或非矩形显示的镜反射区域的整个表面；
图2是图1A至图1D所示的后视镜组件的侧视图；
图3A是可用于图1A至图1D所示的后视镜组件中的子组件的第一实施方式的分解等轴侧图，其中该子组件包括镜元件和显示器；
图3B是图3A所示的光管理子组件101a的剖面图；
图3C是图3B所示的区域III的放大剖面图；
图3D是用于图3A所示的显示装置100的机械层叠和组装方法的分解等轴侧图；
图3E是根据本发明的另一个实施方式构造的后视镜组件的子组件的一部分的分解等轴侧图；
图3F是可用于图1A至图1D所示的后视镜组件中的子组件的另一实施方式的分解等轴侧图，其中该子组件包括镜元件和显示器；
图3G是可用于图1A至图1D所示的后视镜组件中的子组件的另一实施方式的局部分解等轴侧图，其中该子组件包括镜元件和显示器；
图4A是用于图3A所示的子组件的漫射器光学块114的后视图；
图4B是沿图4A的线B-B剖取的漫射器光学块114的剖面图；
图4C是用于图3B所示的漫射器光学块的光线追踪的剖面图；
图4D是图4C的光线追踪的区域IV的放大剖面图；
图4E表示光源辐射特性的曲线图；
图4F是用于图3A所示的子组件中的替代反射器115’的后视图；
图4G是沿图4F的线C-C剖取的反射器光学块115的剖面图；
图4H是用于图4F和4G所示的替代漫射器和反射器的光线追踪的剖面图；
图5是用于图3A所示的子组件中的显示装置100的一部分的侧视图；
图6是与图5中的区域VI对应的显示装置100的一部分的放大侧视图；
图7A是图1A至图1D所示的后视镜组件的子组件的第二实施方式的分解立体图，其中该子组件包括镜元件和显示器；
图7B是具有修整放大图像的镜元件的前视图；
图7C是具有在镜元件范围内修整的放大图像的镜元件的前视图；
图7D是一个实施方式的分解等轴侧图，示出了单透镜放大系统；
图7E是表示通过多透镜放大系统的光线追踪的剖面图；
图7F是具有一致(conforming)图像的镜元件的前视图；
图8是包括根据本发明的一个实施方式的后视系统的车辆的总体示意图；
图9是根据本发明的一个实施方式的后视系统的框图；
图10是可用于图1A至图1D所示的后视镜组件中的电光镜元件的一部分的剖面图；
图11是示出在显示器输出与照相机输入对比度范围之间的关系的三个曲线的曲线图；并且
图12是可用于图1A至图1D所示的后视镜组件中的替代显示器/镜元件结构的一部分的剖面图。
具体实施方式
如上所述，本发明总体涉及车辆后视镜组件和车辆显示器。图1A至1E和图2表示后视镜组件10的实施例，后视镜组件10总体包括安装结构12，安装结构12包括壳体15和用于将该壳体安装到车辆上的支架20。在图2中，支架示出为将后视镜组件10用于车辆挡风玻璃上的支架类型，但应理解支架20也可以是将后视镜组件10安装到车顶、车顶蓬(headliner)或车顶控制台。后视镜组件10可包括以下进一步描述的各种其它部件和特征。
后视镜组件10还包括镜元件30和位于壳体15内并位于镜元件30后方的显示装置100。显示装置100可位于镜元件30后方的任意位置，并且可以为任何形状或尺寸，并且可构成镜元件30的区域的全部或一部分。
在用作内部后视镜时，镜元件30至少在显示装置100前方的区域中优选表现出至少约60％的高端部反射率，同时还表现出至少5％的透射率。如下所述，镜元件30优选是电致变色元件。然而，镜元件30也可以是汽车工业中常用的棱镜元件。
显示装置100优选是液晶显示器(LCD)，其与镜元件30一起构造成在通过镜元件30看去时提供的发光度至少约400cd/m2，更优选为至少约500cd/m2，甚至更优选为至少约600cd/m2。另外，显示装置100应为汽车级。
如上所述，汽车级商用LCD在以上描述并在以下更详细描述的类型的镜元件后方不能利用足够的发光度。因此，已经为此构造了新型的LCD 100。适用于该镜元件30后方的LCD 100的实施例在图3A中示出并在以下进一步描述。
如图3A所示，显示装置100位于框架102内。显示装置100可以是液晶显示器，包括以下从镜元件30的背部顺序设置(如果设置有的话)的液晶显示部件中的至少一个或全部：第一偏振膜103、第一玻璃层104、第一配向膜105、液晶材料106、第二配向膜107、薄膜晶体管膜108、挠性线缆组件109、第二玻璃层110、第二偏振膜111、第一光学膜112、第二光学膜113、漫射器114、反射器115、背光器116、第一视频电子电路子组件117、第二视频电子电路子组件118和消偏振装置121。这些部件中的每一个均在以下进行更详细地描述。
框架102设计成捕获并容纳显示装置100的核心部件。框架102可由铝或其它金属冲压、热塑成型材料、热固成型材料、陶瓷材料或橡胶材料制成。
第一偏振膜103设置在第一玻璃层104的外表面上。第一偏振膜103优选具有视角补偿从而可以获得有源矩阵视频显示器的最宽可能视角，并且可具有大于约40％的高透射率。第一偏振膜103可具有至少约99.95％的偏振效率、在具有高级防闪光的添加功能情况下200μm以下的厚度以及10％以下的模糊度。适当的商用偏振膜是可从NittoDenko买到的Part No.NWF-SEG-142AG30G或者等同物。
第一玻璃层104可具有0.3mm的最小厚度，其距镜元件30最远的一侧涂覆有氧化铟锡(ITO)透明导电涂层，该涂层构图为形成有源矩阵显示器的各个像素并用作电极。
第一配向膜105优选是具有一系列平行微观槽的聚合体材料膜，所述微观槽用于将液晶分子沿优选方向排列。
液晶材料106优选是具有细长形状分子的扭曲向列液晶材料，其中当在导电玻璃层104与110之间通电时，分子的长轴沿长距离取向顺序排列。
第二配向膜107优选类似于第一配向膜105，从而可由具有一系列平行微观槽的聚合体材料膜制成，所述微观槽用于将液晶分子沿优选方向排列。
薄膜晶体管膜108优选是具有晶体管的聚合体材料膜，晶体管位于每个像素相交处以在定义为交错非晶硅(a-Si)的结构中用作电极。薄膜晶体管膜108优选设计成减少像素之间的串扰并提高图像稳定性。
挠性线缆109优选是包括覆晶(chip-on)挠性LCD驱动电路的挠性线缆组件，以利用传统的接口连接为有源矩阵显示器供电。
第二玻璃层110可具有0.3mm的最小厚度，其距镜元件30最近的一侧涂覆有ITO透明导电涂层，该涂层构图为形成有源矩阵显示器的各个像素并用作电极。
第二偏振膜111可具有视角补偿从而可以获得有源矩阵视频显示器可用的最宽可能视角。第二偏振膜111还可在200μm以下的厚度下具有大于约40％的高透射率以及约99.95％的偏振效率。适当的商用偏振膜是可从Nitto Denko买到的Part No.NWF-SEG-1425或者等同物。
显示装置100的部件103-11l合起来指定为子组件101。可作为单件购买的适当的商用子组件101可从Optrex买到，如PartNo.T-51981GD024H-T-ABN。
第一光学膜112优选是由丙烯酸和聚酯的组合制成的薄膜反射偏振器，其采用偏振循环的原理来增加显示器100的轴上亮度。该偏振循环可通过在允许光进入出口朝向观察者的观察锥体之前连续反射非偏振光离开观察者直到光正确偏振而实现。该膜优选是最小厚度为130μm的亮度增强膜。该光学膜可利用从3M Corporation买到的Part No.DBEF-E45 Degree或其功能等同物实施。
第二光学膜113优选也是由丙烯酸和聚酯的组合制成的亮度增强膜。第二光学膜113优选采用折射反射原理以增加显示器100的轴上亮度。更具体地说，第二光学膜113通过将观看锥体内的光朝向观察者折射并利用全内反射(TIR)光学器件将观看锥体外部的光反射离开观察者，使得反射光可以循环直到其进入出口朝向观察者的观看锥体，从而增加轴上亮度。该膜优选最小厚度为254μm，棱镜角通常为90°，棱镜节距(pitch)通常为24μm。从3M Corporation买到的Part No.BEF III-10T或其等同物提供了适当的商用光学膜113。
漫射器114可以是由热塑性材料或橡胶材料制成的光学块，并且包含设计成使背光器116发射的光加宽并且更加均匀的漫射材料。下面参照图4A进一步描述适当的漫射器114的实施例。
反射器115优选是进行真空金属处理的成型塑料，并且用作从第一光学膜112和第二光学膜113以及漫射器透镜114循环的光的反射器。反射器115还可以用作将光管理子组件101a附接到背光器116的装置。反射器115还可以由非金属聚合体制成的亮度增强膜构成，该膜的最小厚度为65μm，并且用作从第一光学膜112和第二光学膜113以及漫射器透镜114循环的光的反射器。反射器115可利用3MCorporation的Enhanced Specular Reflector或其等同物实施。
背光器116优选包括多个光源116a(图5)，优选多达九个光源。这些光源优选是发光二极管(LED)，特别是发射白光的LED，例如从Nichal Rigel LED买到的Part No.NFSW036BT，或者从Osram、Cree、Lumileds或其它制造商买到的等同LED。这些LED优选是发射白光的高功率LED，其能够吸收90mA以上的电流。虽然公开了相对于具有2.4英寸背光器的显示器优选为九个LED，但也可利用任意数量或布置的LED。
视频电子电路组件117和118优选包含设计成在照相机(或者其它视频信号源)与有源矩阵视频显示器之间作为接口的视频驱动器电路。下面参照图9进一步描述该电路。
消偏振装置121优选由表现出至少88％的透射水平并且光学特性使其将从偏振膜103出射的光消偏振的材料制成。消偏振装置的目的在于消除以下效应：在观察者通过诸如偏振太阳镜的偏振观察窗观看时，来自显示装置的显示图像丢失。在使用诸如聚碳酸酯的注射成型材料时，当观察者通过偏振观察窗观看图像时，成型材料中的应力生成不期望的双折射环。优选的消偏振装置由四分之一波片构成，四分之一波片包括工业标准光学膜、聚合体膜或镜元件的第四表面上的涂层。如果使用光学膜，那么应该是定向双折射纯聚合体膜。在该膜的制造期间，其被拉伸以实现所需厚度。通过拉伸膜，聚合体定向为使得膜的光学特性类似于四分之一波片。四分之一波片相对于LCD偏振膜的期望定向为相对于垂直玻璃的轴线成45度。当观察者利用四分之一波片消偏振装置121通过偏振观察窗观看图像时，偏振观察窗可以围绕垂直玻璃的轴线旋转360度，而不会丢失图像或生成双折射环。在优选形式中，四分之一波片还通过层压为第二不透明膜或者利用不透明的墨水或涂料印刷或涂覆而用作将LCD开口遮住的装置。
消偏振装置121优选由定向双折射纯聚合体膜121a(例如Flexcon Polyester M400)和不透明膜314’(例如3M Black Vinyl)构成，不透明膜314’利用诸如Flexcon clear V-29的粘性剂层压至膜121a。然后将形成图示的消偏振装置121的膜的子组件应用到镜元件30的第四表面311，如图3E所示。
图4A示出了漫射器114的实施例。如图所示，漫射器对于每个光源包括一个光学器件132a-132i。每个光学器件132a-132i优选包括织构表面136、中心致偏表面135、平面134和与反射器115共同工作的折射部分133。漫射器114可以按与美国公开申请公报No.2004/0202001 A1公开类似的方式构造，其全部公开通过引用并入于此。
参照图3A、3B和3C，示出了后视镜组件的实施方式，其包括含有光管理子组件101a的显示装置子组件100。光管理子组件101a包括漫射器114、光学膜113、光学膜112、子组件101和消偏振装置121。应理解，光学膜113放置于漫射器114的凹部中并且光学膜112在漫射器114的同一凹部中放置于光学膜113的顶部上。子组件101被卡合在漫射器114中，捕获膜112和113，使得它们不能从子组件101a移除。消偏振装置121通过使用卡合件或粘接方法附接到子组件101或漫射器114。可以作为单件购买的合适的商用子组件101a是可从Optrex买到的Part No.30014AA。
而且参照图3B，示出了显示装置的实施方式，其包括与背光板116结合的具有视频电子电路117的双面印刷电路板。该双面印刷电路板包括视频驱动电子设备的组合、第一至第九光源和用于将反射器或透镜附接到子组件的装置，例如顺应针。该双面印刷电路板子组件减少了将显示装置100并到后视镜组件中所需的空间大小。
参照图3D，示出了用于显示装置100的组装方法的实施方式，其包括：背光板116，其具有反射器对齐狭槽116c和对齐孔116d、安装销116e、框架安装孔116f和带状线缆109；反射器115，其具有防旋转接片(tab)115a、对齐孔115b和光管理子组件对齐狭槽115c；光管理子组件101a，其具有安装卡合件101c；以及框架102，其具有安装接片102a。安装销116e被插入背光板对齐孔116d，并且反射器115的对齐孔115b被插入相应安装销116e上，使得反射器115的防旋转接片115a与背光印刷电路板116中的反射器对齐狭槽116c对齐，并且反射器115的背面保持抵靠背光板116的前表面。防旋转接片115a还用作防止光管理子组件101a的带状线缆部分109与背光板116的潜在磨损边缘接触的保护性装置。带状线缆109在背光板116的背面上连接到视频电子设备。然后通过使用安装卡合件将光管理子组件101a附接到反射器115，使得安装卡合件101c固定在反射器115的光管理子组件对齐狭槽115c中，从而使光管理子组件101a相对于背光板116按照期望关系附接到反射器115。通过使用被拉动通过背光板116的框架安装孔116f的安装接片102a将框架102附接到背光板116。应理解，安装销116e使得背光对齐孔116d与反射器对齐孔115b配合，从而反射器115的防旋转接片115a与背光板116中的反射器对齐狭槽116c配合，并且光管理子组件101a的安装卡合件101c与反射器115的光管理子组件对齐孔115c配合，从而使背光板116相对于反射器115和光管理子组件101a按照期望关系固定。应理解，光源在电路板上的精确定位对于确保与相关的光管理子组件整体对齐而言是期望的。
根据本发明的另一实施方式，可使用例如图3F和3G所示的显示装置100b。显示装置100b是与镜元件30和反射偏振器103b一起的LCD，并构造成在通过镜元件30观察时提供的发光度为至少约2000cd/m2，更优选为至少2750cd/m2，甚至更优选超过3500cd/m2。通过组合镜元件30和反射偏振器103b，镜组件的反射率应大于45％。另外，显示装置100b应该为汽车级。与图3B所示的显示装置系统相比，通过将反射表面与偏振器组合，提供了增至400％的光输出。
为了增加图3B所示的显示装置100的发光度，可将LCD子组件101的出口偏振器103从第一玻璃层104移除并用反射偏振器103b替代，如图3F和3G所示。反射偏振器103b可层压至LCD的顶部玻璃104上，层压至镜元件30在显示器上方的第四表面上，层压至镜元件30的整个第四表面上，包括镜元件30的第三或第四表面上的线栅偏振器或等同物，或者可层压在消偏振装置121与LCD的顶部玻璃104之间。为了可观察到来自LCD的图像，反射偏振器的偏振轴线应该与第一配向膜105平行。可在反射偏振器的区域中移除镜元件30的透反涂层。在一些情况下，期望在反射偏振器的区域中在玻璃的第三表面或第四表面上具有低反射率涂层以遮住开口。从而反射偏振器可替代镜元件30的反射表面，只要其将未偏振光反射回观察者即可。反射偏振器103b可替代出口偏振器103，因为它们都表现出相同的透光特性。适当的商用反射偏振膜是从3M Corporation买到的Part No.DBEF-E45 Degree或其功能等同物。其它适当的反射偏振器在共同转让的美国专利申请公报No.US 2006/0007550 A1中公开，其全部公开通过引用并入于此。
如图3F所示，显示装置100b包括从镜元件30的背部按顺序设置的以下部件：消偏振装置121、反射偏振膜103b、框架102和光管理子组件101b。光管理子组件101b包括第一玻璃层104、第一配向膜105、液晶材料106、第二配向膜107、薄膜晶体管膜108、挠性线缆组件109、第二玻璃层110、第二偏振膜111、第一光学膜112、第二光学膜113、漫射器114、反射器115、背光器116、第一视频电子电路子组件117和第二视频电子电路子组件118。反射偏振膜103b可层压到消偏振装置121或LCD的第一玻璃层104。
如图3G所示，显示装置100b包括从镜元件30的背部按顺序设置的以下部件：消偏振装置121、反射偏振膜103b和光管理子组件101b。反射偏振膜可层压到消偏振装置或LCD的第一玻璃层，并利用具有弯曲或非矩形显示器的玻璃元件的整个可视区域。
参照图3F和3G，显示装置100b包括从镜元件30的背部按顺序设置的以下部件：镜元件30和光管理子组件101b，在该镜元件的第三或第四表面上包括有反射偏振器，在该实施中未使用消偏振装置121。反射偏振器仅示出为设置在LCD可视区域前方的元件区域上，但是可跨过整个镜表面布置。
而且参照图3F、3G和3H，第二偏振膜111可从LCD移除并且可用第一光学膜112替代。将反射偏振器移动至第二玻璃层仍然使光穿过第二配向膜107透射至LCD子组件中，而且使未透射至LCD子组件中的光反射回光学系统而提高显示装置100b的总效率。
下面回到图4C、4D和4E，示出了在电路板116上安装具有反射器115和漫射器114的光源116a。典型的光源将发射图案如图4C所示的光线410。图4E的x轴代表相对于光源的中心光轴的角观察位置，y轴代表光源的归一化辐射特性。如图所示，典型光源发射的光线在超出相对于中心光轴120的某个给定视角之外的可见程度最小。优选地，漫射透镜114和反射器115设置成基本重定向光线，使得通过显示装置发射的亮度均匀，并且显示装置的最小亮度水平为显示装置的最大亮度水平的至少70％，更优选为80％。漫射透镜114还可以利用分段结构，从而光源的所有或所选子集可以通电以照亮显示装置100的全部或一部分。优选的是，漫射透镜114利用分段区域之间的隔板以有效地将与通电光源相关的区域和与未通电光源相关的区域分开。作为实施例，在图1D的情况下，罗盘显示区域中的光源可能通电，而显示装置100的其余区域下的光源可能不通电。在这种情况下，漫射透镜114优选利用隔板结构以包含罗盘显示区域中的光。
进一步参照图4A、4B、4C和4D，示出了具有折射部分133、平面134、致偏器部分135和织构表面136的漫射透镜114。如图4C所示，穿过致偏器部分135的光线410a被不与光轴120平行地折射和反射。通过使用锥形表面，被重定向的光线411a穿过漫射透镜114行进，并且在它们穿过织构表面136(例如Charmilles光洁度24)时进一步偏离光轴，如光线412a所示。通过使用漫射透镜114的偏差锥形部分之间的半径，可以将光线从漫射透镜朝向反射器115的期望部分重定向，如光线410b所示，并且反射向漫射透镜114的折射部分113，其中光线以使其基本平行于光轴120的方式被重定向，如光线412b所示。可以看到，穿过平面134的光线410c被与光轴120不平行地反射和折射。由于使用漫射材料和织构表面，通过漫射透镜114折射的光线偏离光路412c，如光线412ca所示。反射离开平面134的光线被朝向反射器115重定向，使它们朝向漫射透镜114的折射部分133重定向，如光线410d所示。在光线穿过折射部分133时，它们被重定向而基本平行于光轴120，如光线412d所示。如图所示，漫射透镜114的致偏器部分135和平面134比折射部分133厚，该构造使得相对LED光轴120的0度到41度发射的更高强度的光线穿过漫射材料的较厚部分，减少了每个光学器件132a-132i的中心处的输出，从而生成跨过漫射器114的更均匀的光线外观。
进一步参照图4F、4G和4H，示出了背光子组件的另一实施方式，其包括漫射透镜114’、反射器115’和LED 116a。图4F中示出了反射器115’的实施例。如图所示，反射器对于每个光源包括一个光学器件142a-142i。图4G和4H示出了反射器的进一步细节。可以看到，穿过漫射透镜114’的光线420a被与光轴120不平行地反射和/或折射。通过漫射透镜折射的光线生成光线422a。反射离开漫射透镜表面114a’的光线朝向反射器115’重定向，使得它们被反射离开重定向光学器件，如光线420b所示，继续通过漫射透镜，如光线422b所示。如图4H所示，光线420e穿过漫射透镜114’，通过使用漫射材料，被重定向的光线421e穿过漫射镜头114’行进，并且在它们穿过织构表面136’(例如Charmilles光洁度24)时进一步偏离光轴，如光线422e所示。如图所示，反射离开漫射透镜表面114a’的光被朝向观察者重定向，以增加光管理子组件的均匀性和强度。
下面参照图5和图6进一步描述部件111-116的布置和功能。如图5所示，背光板116包括多个设置在电路板116b上的光源116a等。光源116a优选是如上所述发射白光的表面安装LED。电路板116b优选是铝电路板，这有助于LED 116a的散热。反射器表面115设置成将光重定向，而漫射器114与背光器116略微隔开设置。图6表示图5中标有VI的区域所示的部件111-114的放大部分。
图5和图6所示的组合光学元件设置成控制从背光组件116朝向观察者眼睛发射的光的方向。如图5和图6所示，光线1通过漫射器114的表面114a折射和反射，从而形成光线1a和1b，光线2类似地通过表面114a折射和反射，从而形成光线2a和2b。
光线1a继续穿过漫射器114进入第二光学膜113，其中随机的棱镜结构113a将光朝向观察者眼睛重定向以增加轴上强度。光线1a由未偏振光构成，直到其与偏振轴线和第二偏振器111相同的第一光学膜112(反射偏振器)相互作用，使得穿过第一光学膜112透射的100％的光穿过第二偏振器111透射，如光线1aa所示。该构造生成了偏振轴线与第一光学膜112垂直的光线，该光线一般被第二偏振器111吸收，如光线1ab所示被第一光学膜112反射并再循环回到光学系统中。光线1ab一旦与第二光学膜113相互作用就转变回未偏振光，其中光通过漫射器114重定向，反射离开作为非金属镜面反射器的第三光学膜115，继续通过漫射器114进入第二光学膜113中，在第二光学膜113处棱镜表面113a将光朝向观察者眼睛重定向以增加轴上强度，如光线1ac所示。偏振轴线与第二偏振器111垂直的光线1ac的光分量未示出，使得光以与光线1ab相同或类似的光路继续再循环，直到光从系统发出而增加轴上强度，从系统沿不期望的方向发出，或者从系统在与系统输出相比轴上强度增益可忽视的点发出。
光线1b反射离开第三光学膜115，继续通过漫射器114进入第二光学膜113，在第二光学膜113中随机的棱镜结构113a将光朝向观察者眼睛重定向以增加轴上强度。光线1b由未偏振光构成，直到其与偏振轴线和第二偏振器111相同的第一光学膜112相互作用，使得穿过第一光学膜112透射的100％的光穿过第二偏振器111透射，如光线1ba所示。该构造生成了偏振轴线与第一光学膜112垂直的光线，该光线一般被第二偏振器111吸收，如光线1bb所示被第一光学膜112反射并再循环回到光学系统中。光线1bb一旦与第二光学膜113相互作用就转变回未偏振光，其中光通过漫射器114重定向，反射离开第三光学膜115，继续通过漫射器114进入第二光学膜113中，在第二光学膜113处棱镜表面113a将光朝向观察者眼睛重定向以增加轴上强度，如光线1bc所示。偏振轴线与第二偏振器111垂直的光线1bc的光分量未示出，使得光以与光线1ab相同或类似的光路继续再循环，直到光从系统发出而增加轴上强度，从系统沿不期望的方向发出，或者从系统在与系统输出相比轴上强度增益可忽视的点发出。
光线2a继续通过漫射器114进入第二光学膜113中，在第二光学膜113中随机的棱镜结构113a将光重定向。光线21由未偏振光构成，直到其与偏振轴线和第二偏振器111相同的第一光学膜112相互作用，使得穿过第一光学膜112透射的100％的光穿过偏振器111透射，如光线2aa所示。在这种情况下，光线2aa沿着未有助于系统的主轴上强度的不期望方向发射。然而，该构造生成了偏振轴线与第一光学膜112垂直的光线，该光线一般被第二偏振器111吸收，如光线2ab所示被第一光学膜112反射并再循环回到光学系统中。光线2ab一旦与第二光学膜113相互作用就转变回未偏振光，其中光通过漫射器114重定向，反射离开第三光学膜115，继续通过漫射器114进入第二光学膜113中，在第二光学膜113处棱镜表面113a将光朝向观察者眼睛重定向以增加轴上强度，如光线2ac所示。偏振轴线与第二偏振器111垂直的光线2ac的光分量未示出，使得光以与光线1ab相同或类似的光路继续再循环，直到光从系统发出而增加轴上强度，从系统沿不期望的方向发出，或者从系统在与系统输出相比轴上强度增益可忽视的点发出。
光线2b反射离开第三光学膜115，继续通过漫射器114进入第二光学膜113中，在第二光学膜113中随机的棱镜结构113a将光朝向观察者眼睛重定向以增加轴上强度。光线2b由未偏振光构成，直到其与偏振轴线和第二偏振器111相同的第一光学膜112相互作用，使得穿过第一光学膜112透射的100％的光穿过第二偏振器111透射，如光线2ba所示。偏振轴线与第二偏振器111垂直的光线2ba的光分量未示出，使得光以与光线1ab相同或类似的光路继续再循环，直到光从系统发出而增加轴上强度，从系统沿不期望的方向发出，或者从系统在与系统输出相比轴上强度增益可忽视的点发出。
图7A表示显示装置的第二实施方式，其中与第一实施方式的区别仅在于增设了放大系统119，放大系统119将图像160显著放大而投射放大后的图像161，否则驾驶员将看到图像160。优选地，放大系统119包括至少一个显示装置、用于放大显示装置100生成的图像的至少一个放大光学器件或多个透镜、以及成像表面。在从显示装置到成像表面的距离不小于0.5毫米且不大于0.5米的情况下实现图像的放大。
参照图7E，期望成像表面150生成尽可行地接近镜元件30的最后方表面311或位于最后方表面311上的图像，该图像可通过使用透镜光学器件、漫射材料或其组合从最宽的可能视角观察到。生成成像表面150的方法包括但不限于双凸透镜阵列、对于镜元件30的最后方表面311的微漫射表面处理、利用体漫射材料生成的透镜、珠状漫射透镜或者粘附到镜元件30的最后方表面311的漫射膜。另外，成像表面150可以与放大系统中的最终透镜结合以降低部件成本或复杂性。
如图7B详细所示，通过使用放大系统，可以改变显示装置生成的图像的几何形状。显示装置生成的初始图像160与后视镜组件的传统边界170不匹配。通过实施放大系统，图像可放大成比可用的图像表面区域更大，如放大图像161所示。成像表面可构造成使得图像162在后视镜组件的水平范围内可见，并且在后视镜装置中的一些垂直位置处截断以生成对于观察者而言具有美感的图像，该图像还保持传统的镜边界。
虽然图7B中的显示区域显示在镜子的乘客一侧上，但是可以期望将显示器设置在驾驶员一侧上，使得显示图像接近驾驶员眼睛运动，从而增加显示图像的感知亮度。
如图7C详细所示，通过使用放大系统，可以用显示装置生成的图像包围后视镜组件的边界内的整个玻璃区域。显示装置生成的初始图像165与后视镜组件的传统边界170不匹配。通过实施放大系统，图像可放大成比可用的图像表面区域更大，如放大图像166所示。成像表面可构造成使得图像167在后视镜组件范围内可见，以生成对于观察者而言具有美感的图像，该图像还保持传统的镜边界。另选地，显示器100的尺寸可增加并且可呈弯曲形状或非矩形形状，如图7F所示。如果这在将显示器100靠近成像表面150安装的同时完成，那么在保持具有美感的弯曲镜子壳体形状15的同时可以增加放大图像中的对比度。而且通过使用弯曲或非矩形的显示器，图像可不必放大而对应于镜子的边界，从而使显示器能够甚至更加靠近镜元件设置。
现在回到图7D，示出了结合有显示装置100、折射透镜140、成像表面150和镜元件30的放大系统。透镜140设置成将来自显示装置100的光线在成像平面150的范围内放大。透镜140将来自显示装置100的光线重定向成基本平行于光轴120。如果省去成像表面150，那么从除了放大系统119的光轴120之外的任何方向观察图像的观察者会看到扭曲或不完整的图像。如图所示，成像表面150可与最接近镜元件30的折射透镜140组合。成像表面150构造成引导基本所有光线以限定最终图像相对于放大系统119的光轴120的视角。
回到图7E，示出了用于减小结合有显示装置100、折射透镜145、折射透镜146、成像表面150和镜元件30的组件的所需深度的多透镜放大系统的剖面图。显示装置生成的图像由光线3a表示。发散折射透镜145设置成将来自显示装置100的光线3a引导在折射透镜146的范围内，如光线3b所示。透镜146将来自折射透镜145的光线重定向成基本平行于光轴120，如光线3c所示。如果省去成像表面150，那么从除了放大系统119的光轴120之外的任何方向观察图像的观察者会看到扭曲或不完整的图像。如图所示，成像表面150可与最接近镜元件30的折射透镜146组合。成像表面150构造成引导基本所有光线3d以限定最终图像相对于放大系统119的光轴120的视角。
图8表示可实施本发明的车辆200的示意图。车辆200由操作员222驾驶。可操作一个或多个照相机系统226来观察景物224。在所示实施例中，景物224总体位于车辆200后方。然而，照相机系统226可以按多种方式定向以观察车辆200周围其它位置(包括但不限于侧方、后方、前方、底侧、顶侧和内侧)的景物。在所示实施例中，代表景物的信号经由信道228发送到处理器系统230。处理器系统230还可以利用来自背景光传感器234和直接闪光传感器236的输入。处理器系统230在一个或多个显示系统232上产生景物224的增强图像。
照相机系统226可安装在车辆200的尾灯中或者中央高位制动灯(CHMSL)组件中或者作为后窗后方的一体部件，如共同转让的美国专利No.6,550,949中所公开的那样，其全部公开通过引用并入于此。
照相机系统226优选覆盖后方和侧方较宽的视野，从而可以看到车辆200正后方的步行者或其它物体，并可看到接近的侧方行人车辆。从而该系统可设计成使得在退出停车位时，可以在退入车道之前看到接近的车辆。这需要视野接近180°的照相机系统226或者安装在车辆后部附近的几个照相机系统226。在车辆前部附近安装有一个或多个照相机的模拟系统适于在进入十字路口交通的车道之前在“盲点”交叉处观察十字路口交通。这些是补充传统后视镜的观察功能的本发明的期望应用。
图9表示可与本发明一起使用的优选后视系统的框图。如图9所示，照相机系统226接收来自景物224的图像光线250。图像光线250穿过任选的输入可变衰减滤光器252，作为衰减后的图像光线254出现。光线250或254通过透镜系统256聚焦，成为聚焦光线258。在透镜系统256的焦平面中设置图像传感器阵列260。图像传感器阵列包括各个像素传感器，像素传感器理想上成排成列布置。图像传感器接口控制单元262向图像传感器阵列260提供控制信号264，并接收来自图像传感器阵列260的对应于景物224的电信号266。图像传感器接口控制单元262可在传送照相机系统输出信号268之前对信号266进行操作，优选包括将信号数字化。如果使用任选的透镜衰减滤光器252，那么通过透镜衰减滤光信号272借助于透镜衰减控制器270控制衰减量。
照相机系统226设计成处理大动态范围。例如，照相机系统226可捕捉和发送景物224的细节，否则该细节将由于低光照水平或者来自诸如头灯的闪光而模糊。
对照相机系统输出的动态范围的一个限制是由于图像传感器阵列中的像素传感器造成的。优选实施方式使用互补的金属氧化物半导体/硅上金属(CMOS)光电门有源像素传感器(APS)单元。每个单元中的光电门用于积分从入射光产生的电荷。一存储位置能够保持积分电荷。该存储位置可重设为指示像素传感器噪音的基准水平。可选择的缓冲电路输出与积分电荷或存储位置处的基准值成比例的信号。通过从积分电荷信号减去基准噪音信号，可以消除明显的噪音效果，从而增加像素传感器的灵敏度。
对照相机系统的动态范围的另一限制是由入射光产生的电荷的积分时间长度的限制。当前系统限制积分时间略少于帧时间。由于期望接近实时地显示景物224，所以要求优选每秒不少于30帧的高帧频。传统上，这样产生了不超过33毫秒的积分时间。
在共同转让的美国专利No.6,008,486中描述了具有宽动态范围的光学传感器组合图像传感器阵列260和图像传感器接口控制单元262，其全部公开通过引用并入于此。
即使对于处理较大的内景物动态范围的图像传感器阵列260，照相机系统226运行所必需的背景光水平也可能大于仅利用图像传感器260所实现的背景光水平。例如，即使在明亮的月光下也会有一些可见度，明亮的日光和明亮的月光之间的强度比大约为1,000,000比1。因此，可使用一种或多种方法来增加可使用图像传感器260的范围，该范围往往超过了图像传感器260的宽内景物动态范围。为了适应这种宽内景物的光照条件变化，可使用可变衰减滤光器252。在一个实施方式中，使用具有自动可变光圈的透镜。然而，这类机构目前昂贵，并且适于与光圈一起作用的透镜系统256可能需要更多元件，这些元件对于如下所述使大动态范围可行所需的特别高的对比度和低的光色散的需求产生不利影响。因此优选的是利用具有固定孔径的透镜。输入衰减滤光器252还可实施为电子控制快门。此外，衰减滤光器252可构造成选择性地过滤红外光，防止其到达图像传感器阵列。该滤光器可利用电致变色元件构造，该元件具有在“有色”状态下吸收IR辐射的电致变色物质。然而该“有色”状态可清楚地显现。通过设置该IR选择性滤光器，可以在白天接通滤光器以阻挡来自太阳的IR辐射，并在夜晚关闭滤光器以允许照相机感测IR辐射以供夜视。
输入衰减滤光器252可利用电致变色窗实施。该窗基于衰减滤光信号272从基本清楚过渡至最大衰减。稳定状态衰减是合理稳定并可复制的电压函数，使得在通过试验确定电压与光衰减之间的关系之后，可使用控制器设定衰减量。这使得照相机系统226能够在明亮的白天情况下利用高度灵敏的图像传感器阵列260而不会发生过饱和。
来自照相机系统226的数字输出是理想的。图像传感器接口控制单元262可使用11位或12位模数转换器(ADC)以读取像素输出，该像素输出指示在像素传感器位置接收的相应的积分光能级。
以上ADC的替代方案是位数较少的多范围ADC。还可使用包括数字化值和范围指示的双范围或多范围方案。另一非线性ADC实施方式利用对数前置放大器或对数转换器以在低光级下提供比在高光级下更大的量子化能级密度。
再次参照图9，进一步描述处理器系统230。通过图像亮度检测器274和显示器像素亮度映射控制器276处理照相机系统输出268。图像亮度检测器274可以确定整个图像的亮度级，并可确定图像内区域的亮度级。LCD或其它显示器在其可产生的亮度级比上受限，例如LCD只能产生亮度是最亮像素的1/100的暗像素。因此限制于100∶1的对比度。视频照相机通常只能基于8位数字基础在256∶1的范围或对比度上运行。照相机可调节获得很亮或很暗的图像，但是在最亮和最暗像素之间存在限制。本说明书中另外描述的技术可以将该范围改进到1024∶1以上。只说照相机的对比度范围性能大于显示器就够了。为了使图像的清晰度和细节最大化，期望将亮度范围压缩以与显示器的性能匹配。图11示出的实施例利用了对比度范围为1000∶1的照相机和对比度为100∶1的显示器。底部的右线表示在10∶1000比率以下截断的输入，因此没有丢失暗细节。其它两条线表示保持照相机图像的全范围的方法。可基于输入视频信号、视频特性、背景光级和/或闪光级或者它们的任意组合来选择或调节“曲线”或传递函数。从而显示器像素亮度映射控制器276可以将照相机系统输出268的宽动态范围压缩成供操作员222可舒适地观察到。显示器像素亮度映射控制器276还可增加景物224的可见度，同时限制对操作员222的夜视造成损害的更高的光级。显示亮度信号278通过显示器接口280处理以产生用于显示系统232的显示信号282。控制逻辑284通过总线286与图像亮度检测器274通信，通过总线288与显示器像素亮度映射控制器276通信，通过总线290与显示器接口280通信，利用图像传感器控制信号292与图像传感器接口控制单元262通信，利用输入衰减控制信号294与输入衰减控制器270通信，以及和如下描述的其它元件通信。
在图像亮度检测器274中，对照相机系统输出信号268取样以获得数字化像素读取。根据这些样本，控制逻辑284计算并频繁更新帧中的平均像素亮度，而且更新在图像帧中亮度最大和亮度最小的像素数量。控制逻辑284可周期性地向图像传感器接口控制单元262发送控制信号292，以调节积分时间，从而保持照相机系统输出信号268中期望的平均图像亮度。在另一实施方式中，可以计算在一个帧上照相机系统输出信号268中的亮度标准偏差。
作为另一特征，在百分比过高的像素处于最大亮度级时积分时段和生成的平均亮度减少。此外，当少数像素饱和但更大百分比的像素处于最小亮度时，积分时段增加以提高平均亮度。当景物224太亮而不能仅仅利用积分时段适当控制照相机输出信号268的总亮度时，利用输入衰减滤光信号272使输入可变衰减滤光器252变暗以提供理想程度的附加衰减。图9所示的图像亮度检测器274以及电路的附加细节的例示实施方式在共同转让的美国专利申请公报No.2003/0103141A1中描述，其全部公开通过引用并入于此。
主要通过改变积分时间和方法在较宽的亮度范围上控制照相机灵敏度，从而合理地将图像曝光集中在像素传感器和相关电子设备的电子读出范围内。该平衡近似通过显示器像素亮度映射控制器276保持，从而不需要进一步的调节，平均显示亮度将保持几乎恒定。然而，由于显示器100在白天比在夜晚看上去肯定亮得多，所以以上可能不足以控制显示系统232的强度。另外，尽管对较亮的头灯的显示水平进行了压缩和有效的限制，但是景物224的显示图像仍然具有大的动态范围，例如可以是200至1。为了使操作员222继续观看该亮度范围而不致于在夜间过亮，可以在很大的范围上调节显示系统232的平均强度，该调节必须被根据所需很好地特性化为。只提供两种设定(例如头灯关闭时的高强度级和头灯打开时的低强度级)的任何系统可能是远远不够的。在控制由背景光传感器234、闪光传感器236、照相机系统226或其组合检测到的显示系统232的强度(特别是在低背景光条件下)方面，一个考虑是应该将最大强度和平均强度保持在通常合理地低的水平上以传送所需信息，使得操作员222随后辨认和响应光照暗的图像的能力不会不必要地降低。这在儿童或宠物藏在阴影中而其它地方的景物被照亮的情况下是特别重要的。
可以与照相机灵敏度设定成反比地调节照相机系统226的强度。在处理器系统230中计算的积分时间用作确定亮度设定的基础。然后可以使用查找程序基于显示器类型、相对于操作员222的显示器安装、车辆200的光照条件以及其它因素而将积分时间转换成亮度设定。一个修改例将利用平均积分时间来稳定亮度设定。
显示器系统232的强度还可以在积分时段最大的光级左右处(即，照相机系统226处于最大灵敏度时)稳定为最小阈值。在这些条件下，景物224可能比操作员222在普通镜子中看到的暗，从而显示的图像可增强至与成像景物亮度接近的水平之上。
当尾随车辆的光明显加至平均后向光级上时利用另一特征。调节照相机系统226至较低的灵敏度，因此在第一改进方法下，显示器系统232将设定为较高的强度级。该较高强度级对于操作员222的眼睛已经适应的前向背景光级可能太高。为了补偿，计算第二平均光级，省去较亮像素的值。将第二平均值与所有像素的第一平均值相比，如果第二平均值明显小于第一平均值，那么可降低显示器强度以使其更加接近地对应于在不含亮光源时获得的水平。
可以基于具有双重积分结构的照相机系统226的输出使用非线性方法控制显示系统232的强度。控制逻辑284从数据值和范围(短或长积分时间)指示形成一个数。该数用作查找表中的索引来获得显示器强度设定。在存在强亮度的条件下输出的强度大小应该近似为照相机系统输出信号268的亮度大小的对数函数。
另选或者附加地，可利用基于帧的图像处理来控制显示系统232的强度。检查帧的各个区域并且基于景物的局部空间特性调节局部强度。例如，可以按比例降低较亮区域中的亮度级。而且可以将包围亮光的区域与图像中其它区域不同且更加剧烈地压缩。而且，如果分析表明光照非常平整，特别是在不存在头灯闪光时，可以取消压缩或者可使用亮度扩展来增加对比度并有助于细节的清晰度。
另选或者附加地，可利用来自面朝前的背景光传感器234的背景光信号296控制显示系统232的强度。操作员222的眼睛在大致面朝前的视野内主要适应平均光级。可使用背景光信号296的平均时间来提供对由操作员222看到的背景水平的指示。背景光信号296可用于替代或附加于照相机系统226的灵敏度设定以将显示系统232的平均强度规划在低背景光级下的最小阈值与高背景光级下的高阈值之间。面朝前的背景光传感器的使用在美国专利No.4,917,477中描述，其全部公开通过引用并入于此。
另选或者附加地，可利用来自直接闪光传感器236的闪光信号298控制显示系统232的强度。直接闪光传感器236设置成感测落在显示系统232上的光级，该光级可能相对于四周背景光情况过高。对于结合在后视镜组件10中的显示器100，后视镜组件10中的闪光传感器236特别适用于该用途。显示系统232的强度可从在存在这些情况时的一般水平增加以防止冲淡。
控制逻辑284可另外确定闪光信号298和背景光信号296在某些光照条件下幅值有足够不同，使得输出信号提供给可用于警告系统的潜在用户的指示器或外部控制装置。当在从光照暗的停车场倒车至明亮的日光环境的车辆中操作该系统时，可能发生这种情况。在这种情况下，面朝后的照相机可能具有或者不具有正确再现车辆保险杠近处(暗)和远处(亮)的景物所必需的动态范围。因此为车辆操作员提供仔细检查车辆四周障碍的警告是有益的。该警告可通过静态指示光299或者所述系统外部的其它装置完成。
此外，可通过车中面朝后方的专用传感器238(图1C)控制显示亮度。如图2所示，该传感器238具有包括3度至25度之间的视野238a，以确保完全感测来自不同驾驶员的所有镜安装位置。该传感器或者与背景光传感器协作，或者作为独立传感器，其测量入射在玻璃和/或显示器上的光量以控制电致变色调光，从而增加LCD显示器与镜子的反射面之间的对比度。该传感器视野可仅利用传感器实现，或者利用传感器与辅助光学透镜的组合实现，如同美国专利申请公报No.US 2005/0024729 A1中公开的那样，其全部公开通过引用并入于此。
该传感器的光轴可倾斜以补偿驾驶员设定的镜安装角度，从而更好地检测从驾驶员角度入射在镜面上的光。光轴的变化可在传感器自身的光学设计中实现。该变化还可通过机械改变传感器相对于镜元件的取向而实现，例如利用装置的引线框架引入相对于传感器的倾斜。改变传感器光轴的另一机械方式是将传感器安装在专用印刷电路板(PCB)上并将该电路板以适当取向安装。另一方法是将传感器与会改变传感器光轴的辅助光学透镜耦合。该辅助透镜还可用于进一步调谐传感器的水平视野和垂直视野。
此外，传感器可设置在透反元件后方以减少实施该申请所需的动态范围。此外，可与传感器/透反元件或者仅与传感器结合使用另一中性密度滤光器来实现相同目的。中性密度滤光器可以是从滤光器制造商买到的膜式滤光器，或者可通过将热塑性材料注模成型而实现滤光效果。另外，上述辅助透镜可用中性密度热塑性材料成型以实现必需的动态范围。
专用传感器的位置对于其检测特性有很大影响。小的后窗、后柱、头靠和中央高位制动灯(CHMSL)都能极大地影响传感器的狭窄视野所检测到的光量。因此，传感器的位置应该非常靠近LCD显示器。后座头靠和后柱金属片是阻碍传感器所最需要考虑的。这些部件一般位于镜子视野的外边缘上。由于LCD显示器通常位于镜子视野的外边缘上，所以这些阻碍会极大地影响照在LCD观察区域上的背景光量。考虑这点，专用传感器238的最优位置是LCD显示器的内边缘，如图1C所示。该区域一般不会被车辆中的其它部件阻挡。将专用传感器设置在外边缘上是不理想的，因为传感器容易被阻挡，从而产生在需要额外对比度时元件可能不暗的情况。此外，传感器可位于显示器正上方或正下方的装饰前盖555(图1A)中。
该专用传感器系统还可用于改进在日出和日落情况下的电致变色调光性能。在车辆驶入较暗的天空中，而后视镜图像为明亮的日出或日落时，控制镜子的调光状态是非常有挑战性的。该第三传感器238可与背景光传感器234和/或闪光传感器236协作使用，或者独立使用以适当地调节该驱动情况所需的EC调光量。
改变显示系统232的强度的另一技术不需要扩展计算，并可用作改变显示系统232强度的促进因素。当饱和像素和暗像素的比例都较小时，显示对比度较低的图像并且可使用较低程度的压缩或扩大。
然而用于促进显示系统232的强度修正的另一方法是估计或确定在图像帧上的亮度标准偏差。
图像亮度检测器274、显示器像素亮度映射控制器276和控制逻辑284紧密相关。检测器274和亮度映射控制器276中的一个或两个可部分或全部并入控制逻辑284中。另外，控制逻辑284可在用于检测器274或亮度映射控制器276中之前修正照相机系统输出268。该修正可包括滤光和特征提取。
再次参照图9，进一步描述显示系统232。来自显示器接口280的显示信号282馈送到显示器100。显示器100产生的显示光线204穿过任选的显示可变衰减滤光器206并作为滤光后的显示光线208出现。操作员222观察表示景物224的滤光后显示光线208。如果使用任选的显示衰减滤光器206，那么通过显示衰减滤光信号212用显示衰减控制器210控制衰减量。
除了用于背景光条件下的、范围从黑暗到明亮日光变动的非常大的总亮度范围之外，许多显示器没有覆盖一个帧内良好的动态范围所必需的亮度范围。为了降低对显示器100的要求，可以使用显示可变衰减滤光器206。在优选实施方式中，衰减滤光器206用电致变色窗实施。通过显示衰减控制信号214用处理器系统230控制衰减滤光器。控制滤光器206的方法在共同转让的美国专利申请公报No.2003/0103141 A1中更详细地描述，其全部公开通过应用并入于此。
可仅利用显示衰减滤光器206，利用对显示器100背光亮度、LCD显示器透射的控制，或者这些技术的任意或全部组合，来控制显示系统232的强度。
为了补偿个人操作员的喜好变化，可包括手动亮度调节器216。处理器系统230使用手动亮度信号218修正计算的亮度级。任选地，可使用内置于显示器100中的亮度控制器作为对显示器像素亮度映射控制器276的补充或替代。然而，可能仍然期望一些自动亮度调节满足车辆背景光条件下的广泛变化要求。
除了控制来自显示系统232的光线204的亮度之外，还期望控制低亮度情况下的颜色。研究表明，对于人类的夜视，蓝光比红光更加具有破坏性。如果显示器100为全色或局部色，那么有利的是在低背景光条件下修正操作员222观察到的光线208中的色平衡。一种方法是改变显示器100的色平衡从而使显示的颜色偏离较短的蓝光波长。另一种方法是在显示可变衰减滤光器206中设置蓝光阻塞滤光器，使得当滤光器206中的衰减量增加时，波长较短的可见光的衰减程度比波长较长的可见光的衰减程度大得多。这两种方法可在同一系统中实施。此外，可改变LCD的背光。背光可以是离散光谱光源的三色或者其它组合。这样显示器可完全变为红色以保护夜视。
图9所述的系统可以实施为硬件、软件或两者的组合。而且可利用模拟电路和数字控制的组合进行视频处理。信号通道可实施为离散布线、光学电缆敷设、总线以及本领域公知的其它通道和介质。总线可实施为串联或并联连接，并且可组合不同的总线。另外，可在本发明的精神和范围内组合或进一步分隔所述元件。
如同在共同转让的美国专利申请公报No.2003/0103141 A1(其全部公开通过引用并入于此)中更详细地描述的那样，可调节照相机曝光，使得在可用光充足时，图像曝光度一般尽可能高，只是达不到使不期望的大量像素照明读取饱和。这样的优点是在照相机的读出范围中提供了最大的像素分辨率，而且从饱和像素中截去常常过亮的光级。例如，一般容忍足够饱和的像素以允许在其上已经投射有尾随车辆头灯图像的非常少的像素饱和。
如果在景物本身不能提供很高对比度时所有照相机像素照度水平都映射到显示器，那么显示景物的对比度会很低，细节会丢失，在显示器上出现“冲淡”。因此，应使用对比度最高的可用映射函数，其跨越了从低照度像素到最高未饱和像素读取的范围。可用映射函数继而应该包括对比度水平的合理范围，而不会走最高或最低对比度的极端，从而产生更难而不是更容易解释的显示图像。
本发明可与黑白照相机或彩色照相机一起使用，在该情况下编码是通过视频信号的一个分量指示照相机像素照度和显示像素照度而由其它分量指示颜色的类型。在该形式中，上述处理应用于来自照相机的照度分量，颜色分量可保持不变。
注意，在对示例性显示器可行的情况下，使用全亮度范围表示景物内的照度变化。尽管如此，也可压缩照相机的宽动态范围。不期望的是额外使用像素亮度控制来在用于观察驾驶中遇到的大范围背景光级所期望的宽范围上改变整个显示器强度。从而，通过其它方法处理对整个显示亮度的初步控制，所述方法可包括例如上述用于透射显示器的背光强度变化，或者通过使用用于显示器的可变衰减滤光器206。这些方法和其它方法可单独或组合使用，在该情况下处理器确定累积效应，并据此分配显示控制信号202和显示衰减控制信号214以实现所需的显示器观察亮度。这并未排除使用像素亮度来控制亮度，而只是强调大多数显示器不具有适当地组合控制景物亮度范围和显示器总体亮度级两者成为一个控制机构的动态范围的事实。
对于显示可变衰减滤光器206，照相机曝光控制器与图像亮度检测器274和显示器像素亮度映射控制器276相组合用于将显示保持在相对稳定的亮度级，直到景物暗到照相机不能再检测大部分景物为止。从而，显示亮度控制功能主要是改变总亮度而使显示亮度与背景光条件匹配。从背景光传感器234获得背景光级的最佳测量，背景光传感器234定位成视野与驾驶员通常看到的基本相同。从而，背景光传感器设置在后视镜组件中是特别适当的位置。该光级优选进行例如15秒的时间平均，以导出用于确定所需显示亮度的稳定的背景光级。
在镜元件30是电致变色镜元件时，电致变色介质从无色介质变为有色介质。因此，有利的是调节显示图像的色调以补偿电致变色介质赋予图像的任何着色。这样，通过向控制逻辑284提供被提供给电致变色镜元件的信号，控制逻辑可预测电致变色介质的颜色变化并调节显示图像的色调。这种色调调节可通过向照相机系统226发送控制信号来进行，这样可独立地调节由照相机系统226提供的RGB彩色信道上的增益。另选地，可在处理器系统230或显示系统232中进行色彩调节。
处理器系统230可整体或部分地与照相机系统226或显示系统232结合，在照相机系统和显示系统当中分开，或者与照相机系统和显示系统分离设置。处理器系统230可执行各种任务，例如：图像的去扭曲/鱼眼校正；对比度增强；图像中物体的边缘识别；图像锐化；校正颜色的颜色处理；保持图像细节的高动态范围合成；关于不同事件(例如检测某个物体)的颜色/音频警告；检测何时照相机被阻挡或阻碍并为驾驶员提供指示；以及/或者画中画处理。这些处理任务可以在可结合于后视镜组件中的照相机模块或者显示器模块中执行。
照相机捕获的图像可以替代或附加地用于其它目的。例如，图像可进行处理用以避免碰撞、车道偏离告警、头灯控制、交通标志识别、行人穿越检测、或者检测车内或车周围的物体。而且，图像可馈送到用于存储和随后检索的黑匣子。如果用于车道偏离，照相机就可面朝后、朝前或者两者均可。
处理器系统230还可接收来自各种其它传感器(例如超声倒车传感器或雷达)的输入以在车辆路径中有物体时提供倒车警告。在这种情况下，可以在后视镜组件中通过选择性启动在显示图像中覆盖的指示符号而提供警告。该警告还可通过将显示图像的色调变为红色等而提供。
其它的图形覆盖也是可行的，包括：示出与景物中物体的相对距离的图形覆盖、示出叠加在景物中的车辆的周边的图形图像的图形覆盖、示出指示行驶通过显示景物的车辆的投影路径的一条或多条线的图形覆盖、诸如“镜中物体可能比看上去要近”的免责语言、诊断信息(例如，如果没有视频显示器就为蓝色)、音频系统信息、路线规划导航指示、其它导航、气候控制、轮胎压力信息、车辆性能信息、行程计算机信息、关注点、以及罗盘头部和外侧温度。
图9所示的系统的各个部件之间的连接可以是有线、无线、模拟、数字和光纤中的任一种组合。
用于控制照相机系统226和显示器100的其它方案在共同转让的美国专利No.6,550,949中公开，其全部公开通过引用并入于此。
在优选实施方式中，通过根据背景光传感器、闪光传感器或者闪光传感器与背景光传感器两者自动控制背光强度来改变显示装置100的强度。还可使用照相机系统226的输出来确定背景光级(例如通过将一些或所有像素输出平均)，背景光级不仅可用于控制显示器强度，而且可控制镜元件的反射率。当显示器位于自动调光的电光镜元件后方时，除了根据背景光传感器和/或闪光传感器之外，或者作为替代，显示器背光强度优选是自动调光元件的反射率的函数。背光的强度可以根据上述参数在一系列离散步骤、基本连续步骤或其组合中进行递增控制。白天强度函数可能不同于夜间强度函数。一个有用的强度控制算法在共同转让的美国专利No.6,700,692中描述，其全部公开通过引用并入于此。
在优选实施方式中，自动控制背光，使得在日光条件下从相关元件的第一表面发射约250cd/m2至约2000cd/m2的光，在黑暗或夜间条件下发射约10cd/m2至约200cd/m2的光。最优选地，在日光条件下从第一表面发射约1500cd/m2的光，在夜间条件下发射约15cd/m2的光。
虽然已经描述了一个具有9个LED的实施方式，但可在不偏离本发明范围的情况下使用更多或更少的LED。应理解，可使用除了LED之外的辐射发射体用于背光，例如白炽灯、发光聚合体、发光等离子体和气体放电灯。此外，可使用通孔LED安装来替代表面安装技术。应理解，照明设备可能位于LCD的一个或多个边缘处，使得LCD是侧照明，或者可增设“发光管”以将光从LCD的边缘重定向至后部。显示背光器可安装在电路板的与其安装有显示器的一侧相对的一侧上，通过使电路板的通孔与背光器对齐而安装显示器，使得背光器发射的光线穿过电路板中的相关孔。LED还可包括红外(IR)发射LED作为所述LED的单独部件或者附加的LED芯片。这些LED可被启动以预热LCD。从而，IR LED可先于车辆点火启动，例如在从密钥卡接收车门解锁信号时启动。此外，可以在车辆的任何一个或多个照相机的前方设置除霜器，这些除霜器也可在从密钥卡接收车门解锁信号时启动。这样尽可能地清除了照相机视野中的雾或霜。
使用LCD的一个相关优点在于将通过软件显示的信息重新配置在相关控制器和/或显示驱动器中的相关能力。与背光LCD和诸如红/绿/蓝或蓝绿/琥珀黄的多色背光相结合使用容量过大的显示驱动器，提供了变色以及改变实际信息的能力。在一个实施方式中，可以在景物224的图像上或者景物图像附近产生图形覆盖，图形覆盖可以与多色背光结合，从而产生能够通过不同信息以及不同颜色和/或闪光而翻转或卷动的显示。该实施方式可应用于告警式显示；例如燃料不足、门微开、发动机过热等等；其中信息显示通常不照明，或者显示其它信息，然后在发生规划阈值或者响应于传感器输入以及诸如温度、时钟和罗盘显示的其它信息显示而自动显示告警信息。
如图9所示，控制逻辑284还可以接收来自车辆总线的输入，包括在车辆倒车时指示的倒车指示信号。如果显示用作倒车辅助，那么控制逻辑284可通过启动显示器100而响应于该信号，因为不能总是理想地使显示器在前进档或其它档处启动。如果显示器是一直显示后方视野的全时后视系统，那么控制逻辑284可通过切换至来自倒车辅助照相机(可以是向下对准车辆紧后方的不同照相机)的视野或者进入示出来自倒车辅助照相机的图像的画中画模式而响应于倒车信号。显示器可在车辆处于倒车档时保持启动，或者可在例如五分钟的预定时间段之后停用。该时间段可在每次车辆倒车时重设，从而在有人试图钩住拖车时保持显示器接通。另选地，显示器接通的时间可基于镜子在给定时间帧内进出倒车的循环次数。如果关心黑客可能使车辆进出倒车而保持显示器接通，那么可能希望通过增设硬件电路而挫败黑客，该硬件电路在车辆在给定时间帧上第一次倒车时或者在显示器接通的同时开始给电容器充电。这样，电容器上的电荷可用于暂停显示器，而不管车辆已经倒车几次。换言之，控制逻辑284可在重设之后确定电容器仍然充电，从而将获知车辆仅仅是片刻不再倒车，并且不会重启显示时间段。
另一期望功能性是具有允许系统在一系列某些用户动作之后进入诊断模式的机构。在诊断模式期间，显示器可接通给定时间。这会有助于停止系统系统恢复与显示器或镜组件不相关的问题，例如照相机或束线的问题。
照相机系统226可包括一个或多个照相机。这些照相机可提供立体视图。而且，一个或多个照相机可具有不同的透镜选项，透镜可在使用中安装或动态改变。照相机可利用简单的透镜或多元件透镜。在照相机上还可使用衍射光学器件。此外，可在照相机前方的保护窗的外侧上设置疏水涂层。尽管以上关于提供全时后视或倒车辅助图像的照相机讨论了本发明的各种特征，但照相机可在不同/附加的方向上安装和对准。例如，照相机可对准以观察车内，对准车辆前方，沿着车的侧面或向外地朝向车侧面对准。此外，侧镜组件可构成有补充或替代侧视镜的显示器。照相机可以是红外(IR)/夜视照相机。
现在转到图10，关于电光镜元件305描述显示器100。元件305示出为包括在其间利用密封件312隔开的基本透明的第一基板306和基本透明的第二基板309，密封件位于周边附近以限定容纳电致变色介质313的腔室。如图10进一步示出，第一基板306包括第一表面307和第二表面308。第二表面308涂覆有第一材料层315和第二材料层316，从而在第二表面上形成基本透明导电的涂层。进一步参照图10，第二基板309示出为具有在第三表面310上限定涂层的基层317、导电层318、透反层319和任选闪光层320。
在一个实施方式中，电光镜元件305包括近似
的硅(Si)基层317、近似
的ITO导电层318和近似
的金银合金(约7％的银和93％的金)透反层318；没有闪光层320。另一实施方式具有近似的ITO导电层318和近似
的金银合金(约7％的银和93％的金)透反层318；没有闪光层320。应理解，可在不偏离本发明范围的情况下在第三表面310上利用单层或者添加附加层。在该实施方式中，可在透反层318上布置第二ITO层以用作闪光层320，在该情况下透反层318可由银而不是银合金制成。这种叠层称为IMI堆叠。
在另一实施方式中，元件305仅包括施加于第二表面308的近似
的氧化铟锡(ITO)的第一层315；没有第二层316。应理解，可在不偏离本发明范围的情况下在第二表面308上利用单层或者添加附加层。应理解，一些或所有层可基本覆盖整个相关表面，而其它层将不会延伸到相关密封件下方和/或之外的表面。
图10中示出基板309的第四或最后方表面311，在其上包括基本不透明的材料314。在一优选实施方式中，材料314是可从ActionFabricators，Kentwood，Michigan买到的基本不透明的防碎带P/N637-0152。移除一部分材料314以限定对应于显示器100的信息显示区域。应理解，材料314可使用基本不透明的涂料、环氧树脂或其它合适的材料。基本不透明的材料用于遮盖镜元件305的除了信息显示区域之外的部分不透射过光线。应理解，可通过移除材料314的附加节段来限定多个显示区域。
应理解，层317、318、319、320的任一个都可以施加于第四表面311而替代施加于第三表面310，或者施加于这两个表面上。在一个实施方式中，透反层319施加于第四表面311，然后覆盖有铅基涂料的保护涂层以防止氧化。第三表面包括基本透明的导电层318。任选地，第三表面可包括基层317和/或闪光层320。应理解，根据本发明的范围，该“第四表面反射器”即反射元件可包括更多或更少的层。
虽然显示器100可构造成有效的全色显示器以显示整个可见光谱内的光，但显示器100也可构造成发射在两个以上的离散波段内的光，使光混合而形成包括白色的其它颜色，或者发射单个波段内的光。通过发射两个以上的波段内的光以获得两种以上颜色的混合，显示器可构造成更加有效地通过电致变色介质发射光，否则该介质将吸收大量从显示器发射的特定波段内的光(例如参见共同转让的美国专利No.6,700,692，其全部公开通过引用并入于此)。该显示器还可以是诸如黑和白的单色显示器。
显示器100可构造成发射主波长为约630nm的光线，该元件优化成发射波长约为630nm的光线，并且/或者红色光谱比蓝色光谱的光线更多。某些实施方式可利用透射特性没有与给定信息显示优化匹配的反射元件。然而，在其它实施方式中，元件的透射特性被优化而发射浅绿色光(约480nm至约520nm)、绿色光(约500nm)、浅蓝色光(约460nm至约480nm)、蓝色光(约475nm)、蓝绿色光(约485nm)、黄色光(约570nm)、浅黄色光(约520nm至590nm)、白色光(波长基本落在黑体曲线上，从约3000至20,000)、琥珀黄色光(约580nm)、约380nm至约460nm或约620nm至约780nm的光。
可通过选择特定层315、317、318、319来优化镜元件30，从而发射预定光谱带与从显示器100发射的光的主波长匹配的光线。应理解，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，在第二表面308和第三表面310上可利用单层或者可在任一表面上添加附加层。
由ITO制成的透明电极或者其它透明导体已经进行厚度优化以使可见光(通常中心约为550nm)的透射最大化。这些透射优化的厚度或者是很薄的层(
)，或者是厚度优化为通称为1/2波长、全波长、11/2波长等的层。对于ITO，1/2波长厚度为约
全波长厚度为约
令人惊奇的是，这些厚度对于在诸如银或银合金的金属反射器下方具有单个透明导体底层的透反(即部分透射、部分反射)电极而言都不是最优的。对于波长为500nm的光，实现反射光的相对颜色中性的最优厚度集中为约1/4波长、3/4波长、11/4波长等等的光学厚度。换言之，对于位于诸如银或银合金的金属反射器下方的层而言，最优光学厚度为(m＊λ)/4，其中λ是层优化的光波长(例如为500nm)，m是奇整数。这些最优厚度与同一波长的透射最优厚度相差1/4波长。这种单层可具有
与
更优选为
与
之间的厚度，以及约3Ω/□与300Ω/□之间，优选小于约100Ω/□的片电阻率。
再次参照图10，由基本透明的第一基板306、基本透明的第二基板309和密封件312的内周壁限定的腔室容纳电致变色介质313。电致变色介质313优选能够选择性地使穿过的光衰减，并优选具有至少一种液相电致变色材料和优选至少一种附加电活性材料，电活性材料可以是液相、表面固定、或者在表面上析出的一种材料。然而，当前优选介质为液相氧化还原电致变色介质，例如共同转让的美国专利4,902,108、5,128,799、5,278,693、5,280,380、5,282,077、5,294,376、5,336,448、5,808,778和6,020,987中所公开的，它们的全部公开通过引用并入于此。如果利用液相电致变色介质，那么其可通过诸如真空装填等的公知技术通过可密封填充口插入所述腔室中。
电致变色介质313优选包括可分组成以下类别的电致变色阳极和阴极材料：
单层——电致变色介质是单层材料，可包括非均质小区域并包括液相装置，在该装置处材料容纳于离子导电电解质溶液中，并且在电化学氧化或还原时留在电解质溶液中。美国专利No.6,193,912、美国专利No.6,188,505、美国专利No.6,262,832、美国专利No.6,137,620、美国专利No.6,195,192、美国专利No.6,392,783和美国专利No.6,249,369公开了可用于单层电致变色介质的阳极和阴极材料，它们的全部公开通过引用并入于此。根据授权的美国专利No.5,928,572或者国际专利申请No.PCT/US98/05570(它们的全部公开通过引用并入于此)的教习，液相电活性材料可容纳于交联聚合母体的连续液相中。
其中至少两种为电致变色的至少三种电活性材料可组合以赋予预选颜色，如美国专利No.6,020,987中所描述的，其全部公开通过引用并入于此。这种选择电致变色介质的颜色的能力在设计具有相关元件的显示器时是特别有利的，具体是因为电致变色介质可构造成不吸收显示器发射的波长内的光。
阳极和阴极材料可通过桥接单元组合或连结，如国际专利申请No.PCT/WO97/EP498中所描述的，其全部公开通过引用并入于此。还可以通过类似方法连结阳极材料或阴极材料。这些申请中所述的概念可进一步组合而产生多种连结的电致变色材料。
此外，单层介质包括阳极和阴极材料可结合在聚合母体中的介质，如国际专利申请No.PCT/WO98/EP3862、美国专利No.6,002,511或国际专利申请No.PCT/US98/05570中所描述的，它们的全部公开通过引用并入于此。
还包括一种介质，其中介质中的一种或多种材料在装置操作期间发生相变，例如一种沉积系统，其中含有在离子导电电解质溶液中的材料在电化学氧化或还原时形成导电电极上的层或者局部层。
多层——介质由多层构成，包括至少一种直接附着于导电电极或者靠近导电电极受限的材料，该材料在电化学氧化或还原时保持附着或受限。这类电致变色介质的实施例有金属氧化膜，例如氧化钨、氧化铱、氧化镍和氧化钒。含有一个或多个有机电致变色层的介质也可看作是多层介质，例如附着于电极的聚噻吩、聚苯胺或者聚吡咯。
此外，电致变色介质还可含有其它材料，例如吸光剂、光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、增稠剂或粘度调节剂。
期望的是在电致变色装置中结合凝胶，如共同转让的美国专利No.5,940,201中所公开的。该美国专利的全部公开通过引用并入于此。
基本透明的第一基板306和第二基板309可以是透明并且强度足以在装置暴露的环境条件下工作的任何材料。基板306和309可包括硼硅玻璃、钠钙玻璃、浮法玻璃的任一种，或者其它材料，例如
聚偏二氯乙烯、诸如聚偏二氟乙烯的聚偏二卤乙烯、聚合体或塑料，例如可从Ticona，LLC of Summitt，New Jersey买到的
之类的环烯烃共聚物，其在电磁光谱的可见区域中透明。元件28和30优选由玻璃片制造。
此外，基板306和309可进行处理或涂覆，如美国专利No.6,239,898、美国专利No.6,193,378和美国专利No.6,816,297中所描述的，它们的全部公开通过引用并入于此。也设想了其它处理，例如消反射涂层、疏水涂层、低E涂层和抗UV涂层。而且，在该实施方式和其它实施方式中，这些涂层可施加于元件306和309。特别关注的是，向第一表面307施加消反射涂层以减少第一表面的二次反射，从而提高显示器100的感知对比率。
共同转让的美国专利No.5,940,201、No.6,193,379、No.6,195,194、No.6,246,507和美国专利申请公报No.2004/0061920 A1(它们的全部公开通过引用并入于此)描述了与本发明一起使用的许多反射元件。应理解，图10所示的特定反射元件构造是一个实施方式，在本文和通过引用并入于此的参考文献中公开了多个实施方式。
用作层315、316、317、318、319和320的适当材料在共同转让的美国专利No.6,356,376、No.6,512,624、No.6,512,624以及No.6,700,692中公开，它们的全部公开通过引用并入于此。
在至少一个优选实施方式中，该元件设计成优选透射光波长的窄波段。美国专利5,619,375、5,619,374、5,528,422、5,481,409、D363,920、5,361,190、5,355,284、5,207,492、5,128,659、5,014,167和5,005,009(它们的全部公开通过引用并入于此)描述了与本发明一起使用的许多单带通元件。
镜元件305可设计成优选透射一个以上光波长的窄波段。在一个实施方式中，设置了包括十二层材料的元件。第一层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第二层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第三层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第四层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第五层是约厚的氧化钛(TiO2)，第六层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第七层是约厚的氧化钛(TiO2)，第八层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第九层是约厚的氧化钛(TiO2)，第十层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第十一层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第十二层是约
厚的氧化硅(SiO2)。该叠层优化成发射两个光线波长的窄波段，第一个约490nm(蓝绿色光谱)，第二个约655nm(琥珀黄色光谱)。优选地，该二色叠层施加于元件305的第四表面311，然而应理解，可施加基本透明的导电材料层320作为第十三层，并且该叠层可施加于第三表面310。而且应理解，该叠层可施加于分别在第一表面307或第二表面308上包括单个基本透明的基板的元件。
在另一实施方式中，镜元件305可包括十四层材料。第一层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第二层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第三层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第四层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第五层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第六层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第七层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第八层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第九层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第十层是约厚的氧化硅(SiO2)，第十一层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第十二层是约
厚的氧化硅(SiO2)，第十三层是约厚的氧化钛(TiO2)，第十四层是约
厚的氧化硅(SiO2)。该叠层优化成发射三个光线波长的窄波段，第一个约465nm(蓝色光谱)，第二个约545nm(绿色光谱)，第三个约655nm(红色光谱)。优选地，该二色叠层施加于元件305的第四表面311，然而应理解，可施加基本透明的导电材料层320作为第十五层，并且该叠层可施加于第三表面310。而且应理解，该叠层可施加于分别在第一表面307或第二表面308上包括单个基本透明的基板的元件。
在又一实施方式中，设置了六个叠层的材料，该材料的第一层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第二层是约
厚的银(Ag)，第三层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第四层是约
厚的银(Ag)，第五层是约
厚的氧化钛(TiO2)，第六层是约
厚的银(Ag)。该叠层优化成发射三个光线波长的窄波段，第一个约490nm(蓝色光谱)，第二个约550nm(绿色光谱)，第三个约655nm(红色光谱)。应理解，该叠层可分别施加于元件305的第三表面310和第四表面311。而且应理解，该叠层可施加于分别在第一表面307或第二表面308上包括单个基本透明的基板的元件。
在元件上施加叠层的优点在于优选透射两个或三个窄波段，特别是R/G/B或琥珀黄/蓝绿色组合的窄波段，而且光波长的各个窄波段可从LED发射以生成基本白色的光外观。因此，所述的叠层用于发射白光以及反射白光。在信息显示的相关实施方式中，相关的发射光线将与该元件的一个或多个透射波段相关联。
在相关实施方式中，透射率高的光可以在提供高反射率的同时被透射。在一个实施方式中，通过发射R/G/B或琥珀黄/蓝绿色光来提供白光信息显示，并且所述元件将具有高宽带反射特性。这些实施方式对于车辆后视镜特别有用。应理解，窄波段透射元件的其它组合落在本发明的范围内。
应理解，诸如氧化铁的优选吸收性材料可与任何上述叠层结合以增强给定元件的整体透射、反射和防重像特性。
因为许多发光显示器(例如安装成使得表面311与显示器100的前表面之间存在气隙的LCD或任何其它显示器组件)通常包括至少一个镜面，在显示器100的镜面反射回的光通过相关元件305、透反层319、电致变色介质313、层315、316、317、318和320以及元件305从镜面反射回。显示器100的镜面的该伪反射可能生成车辆乘员看到的重像。由于元件305和元件周围空气的折射率的不同，在镜元件305的外表面307处发生附加伪反射。从而，光线从表面308反射回镜，随后通过介质313、层315、316、317、318和320以及元件305从透反层319反射。因此期望实施各种措施以消除或减少这些伪反射强度，从而消除车辆乘员可见的令人烦恼的重像。可以进行各种改进以减少这些伪反射。应注意，这些伪反射的亮度总是低于未反射图像。
一种改进显示清晰度而不消除伪反射的方法是控制显示亮度，使得二次图像的强度低于视觉感知阈值。该亮度级将随着背景光级改变。背景光级可通过镜子中的光传感器精确确定。该反馈可用于调节信息显示和/或背光强度，使得二次图像的亮度不足以引起不快。可设置消反射装置以减少或防止来自元件305的镜面和前表面307的反射，该装置可包括施加于元件305的后表面或者显示器组件100的任何所有镜面反射面上的消反射膜。消反射装置还可包括施加于后表面311或者显示器组件100的镜面上的吸光掩模。这种掩模层可基本覆盖整个镜面，除了直接位于显示器100的发光段上方的区域之外。该掩模可用任何吸光材料制成，例如黑涂料、黑带、黑泡沫背衬等等。如果消反射装置形成为消反射层，那么为此可利用基本任何公知的消反射膜。消反射膜只需构造成防止从显示器100发射的特定波长的光反射。
通过如上所述设置消反射装置，从透反层319朝向显示器100的镜面反射回的任何光都被吸收或者透射至显示器100中，使其不能从镜面通过所述元件反射向车辆乘员的眼睛。应注意，消反射装置还可包括能够减少或防止光从镜面反射的任何其它结构。另外，消反射装置可包括消反射膜和掩模层的组合，并且可结合在任何可以将光从相关反射器反射的镜反射面上，例如基板309的背面、显示器100的前表面或显示器100的任何内表面。
为了减少来自与元件305的表面311的空气界面的伪反射，可在表面311上设置消反射膜。消反射膜可由任何传统结构形成。在透反涂层与显示器之间插入的圆偏振器也可用于减少伪反射。
关于光从透反层319和显示器镜面反射出显示器100的问题的替代解决方案是显示器100优选从不包括任何形式的镜面的显示器选择。这些显示器的实施例可从Hewlett Packard买到，并且参考HDSPSeries。这些显示器一般具有基本吸光的前表面，使得很少(如果有的话)的光从显示器的面朝前的表面反射。
没有(例如位于玻璃和空气之间的)镜反射面的显示器结构的另一实施例是背光LCD，背光LCD直接层压在元件311的背面上以消除显示器与元件之间的气隙或空气界面。消除气隙是使所有显示装置的第一表面反射最少的有效手段。如果使用的LCD类型在正常情况下不透明或较暗，例如具有平行偏振器的扭转向列LCD或具有黑色染料的相变或宾主型LCD，反射光就会被显示器吸收而不会朝向观察者重新反射回。另一方法是使用具有交叉偏振器的背光透射扭转向列LCD。整个显示区域因而被照亮并且与黑色数字对比。
替代方案是将显示器100安装在元件305的后表面311的背部，使得镜面相对于后表面311倾斜一角度。如果显示器的角度足够大，那么光束会被导向施加于镜子背部的诸如黑色掩模的吸收面。应注意，不是调节显示器角度，而是通过在显示器前部层叠透明楔形，从而通过一些其它方式偏转反射光束，目的是为了将反射光重新导出显示器的观看锥体或者重新导向吸收介质或表面。
减少伪反射的另一有用技术是使显示图像从镜面(优选第一镜面)以约45°角反射，然后穿过透反层319。然后可通过略微调节显示器与透反层的角度关系而将反射出透反层319的图像重新导向离开显示器上的镜面。
应理解，显示器的给定部件的任何界面都可包括消反射涂层或者表面本身可包括消反射纹理。在优选实施方式中，漫射器、LCD、元件的每个表面和元件的每个层或者其组合可包括消反射材料或表面纹理。
优选地，使用标准表面安装LED进行显示器背光，然而，可采用共同转让的美国专利5,803,579、6,335,548和6,521,916中公开的任何照明器，这些专利的全部公开通过引用并入于此。如本文所示，只利用九个LED装置。现有的显示器利用60个以上的LED装置。
如果利用电光镜元件30，例如电致变色元件305，那么可在白天有意地减少镜元件的透射，以减少从透反层反射的背景光量，否则背景光会冲淡显示图像并减小控制器对比率。虽然减少镜元件透射使得从显示器发射的更多的光被电致变色介质吸收，但背景光量被吸收两次以上，因为这些被反射的背景光必须穿过电致变色介质两次，而来自显示器的光仅穿过一次。事实上，光在其穿过两次时作为穿过电致变色介质的距离的平方函数被吸收得更多，从而进一步增加从显示器发射的光相对于从镜元件反射的背景光的对比率。换言之，如果入射在镜上的背景光具有强度a，那么从镜子反射的背景光的强度b为b＝a＊(EC透射)2×(透反层的反射率)，而显示器的强度d为d＝c×(EC透射)×(透反层的透射率)，其中c是入射在镜元件30上的来自显示器的光的强度。从而，通过减少EC透射，可增加对比率(d：b)。如上所述，除了调节EC透射外，可以调节背光亮度以增加c从而增加d，并且赋予对相关对比率的额外控制。改进显示器对比率的各种技术在美国专利No.6,700,692中公开，其全部公开通过引用并入于此。
而且可以将电致变色镜的两个电极的一个或两个分段，使得显示图像前方的区域相对于镜元件的其余部分可单独变暗。这样，电致变色镜在显示器前方的区域可单独变暗以改进显示器对比率，同时不会使电致变色元件的其余部分变暗。为此，镜元件可以传统方式形成，但是在两个基板密封在一起之前，其中至少一个进行诸如激光蚀刻的蚀刻过程，从而将显示器区域周边周围的电极涂层蚀刻，以提供显示区域与镜区域其余部分之间的电连续性的中断。此外，母线可被夹在蚀刻接合部以允许电力单独供应至设置在一个或两个基板上的两个电极区域。
可利用的其它透反层包括William L.Tonar等人在2006年3月3日提交的名为“IMPROVED COATINGS AND REARVIEWELEMENTS INCORPORATING THE COATINGS”的共同转让的美国专利申请No.60/779,369中公开的透反层，该专利的全部公开通过引用并入于此。
可利用的另一透反层是偏振反射层，例如以上所述或者在共同转让的美国专利申请公报No.2006/0007550A1中公开的透反层，该申请公报的全部公开通过引用并入于此。在这种情况下，透反层可构造成允许从显示器100输出的偏振光以近似100％的透射率穿过其透射，同时基本反射在与LCD显示器100相同的偏振状态下未偏振的所有光。
图12表示本发明的另一实施方式，其中镜元件30和显示器100形成为一个整体结构。具体地说，镜元件30和显示器100共享公共基板。当镜元件30为电致变色镜元件时，结构从后往前包括：背光子组件116；具有前表面和后表面的第一基板110；第一电极108a；液晶材料106；第二电极108b；具有前表面和后表面的第二基板309；施加于第二基板的前表面的镜面反射涂层(310，317，318，319，320)；电致变色介质313；第三电极316；以及具有前表面和后表面的第三基板306。
除了共享公共基板之外，镜元件30和显示器可共享作为公共功能元件的反射偏振器103b。具体地说，LCD的前偏振器可用反射偏振器代替，该反射偏振器还可用于代替或补充镜元件30的反射器。从而反射偏振器可包含在显示器中作为前偏振器，或者可包含在镜元件30中。而且显示器和镜元件可保持分离，但是或者镜元件包括作为反射器的反射偏振器并且显示器不包括前偏振器，或者镜元件可不包括任何反射器或者局部反射器，同时显示器包括作为前偏振器的反射偏振器103b。由于典型的LCD伴随有无反射前偏振器，所以通过移除无反射偏振器并用反射偏振器替代来改进LCD。如果反射偏振器结合在LCD中，那么反射LCD可以不需要任何镜元件。在这种情况下，如果期望衰减闪光并增加对比度，那么无反射电致变色元件可布置在反射LCD的前方。
回到图1A和图2，示出的镜组件10包括前盖555和壳体556。前盖和壳体组合限定了用于结合除了镜元件30和显示器100之外的特征的镜壳15。共同转让的美国专利No.6,102,546、No.D 410,607、No.6,407,468、No.6,420,800和No.6,471,362(它们的全部公开通过引用并入于此)描述了与本发明一起使用的各种前盖、壳体和相关按钮结构。
如图1A和图2所示，镜组件可包括一个或多个麦克风组件561。与本发明一起使用的麦克风组件的实施例在共同转让的美国专利No.5,988,935和No.6,882,734(它们的全部公开通过引用并入于此)描述。如图1A和图2所示，可在后视镜组件10的顶部上安装一个或多个麦克风，不过它们还可以安装在镜组件的底部上，或者镜壳体的背侧上，或者镜壳体或前盖的任何地方。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器100共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器100上。
进一步参照图1A，镜组件10可包括第一照明组件567和第二照明组件571。与本发明一起使用的各种照明组件和照明器在共同转让的美国专利No.5,803,579、No.6,335,548和No.6,521,916中描述，它们的全部公开通过引用并入于此。最优选的是具有两个照明组件，一个一般定位成为乘客前座区域照明，第二个一般定位成为驾驶员座区域照明。可以只有一个照明组件，或者可有附加的照明组件，例如为中央控制台区域、车顶控制台区域或者前座之间的区域照明的一个照明组件。
进一步参照图1A，镜组件10可包括第一开关575和第二开关577。与本发明一起使用的适当开关在共同转让的美国专利No.6,407,468、No.6,420,800、No.6,471,362和No.6,614,579中详细描述，它们的全部公开通过引用并入于此。这些开关可结合以控制照明组件、显示器100、镜反射率、声控系统、罗盘系统、电话系统、高速公路收费所界面、遥感勘测系统、头灯控制器、感雨器等等。本文或者参考结合的文献中所述的任何其它显示器或系统都可结合在相关车辆中的任何位置，并且可利用这些开关控制。
镜组件10还可包括第一指示器580和第二指示器583。与本发明一起使用的各种指示器在共同转让的美国专利No.5,803,579、No.6,335,548和No.6,521,916中描述，它们的全部公开通过引用并入于此。这些指示器可指示显示器、镜反射率、声控系统、罗盘系统、电话系统、高速公路收费所界面、遥感勘测系统、头灯控制器、感雨器等等的状态。本文或者参考结合的文献中所述的任何其它显示器或系统都可结合在相关车辆中的任何位置，并且可利用这些指示器指示状态。
镜组件502可包括闪光传感器236和背景光传感器234。与本发明一起使用的优选的光传感器在共同转让的美国专利No.5,923,027和No.6,313,457中描述，它们的全部公开通过引用并入于此。闪光传感器和/或背景光传感器自动控制自我调光的镜元件30、305的反射率以及信息显示和/或背光的强度。闪光传感器236用于感测尾随车辆的头灯，背景光传感器用于检测系统操作的背景照明条件。在另一实施方式中可结合天空传感器，其定位成一般检测相关车辆上方和前方的光级，天空传感器可用于自动控制自我调光的元件的反射率、受控车辆的外部光以及/或者显示器100的强度。优选地，闪光传感器236和背景光传感器234是在共同转让的美国专利No.6,359,274和No.6,402,328(它们的全部公开通过引用并入于此)中描述的有源光传感器。与本发明一起使用的各种控制电路的细节在共同转让的美国专利5,956,012、6,084,700、6,222,177、6,224,716、6,247,819、6,249,369、6,392,783和6,402,328中描述，它们的全部公开通过引用并入于此。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器100共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器100上。
进一步参照图1A，镜组件10包括位于镜前盖555中的第一、第二、第三和第四操作员界面590、591、592、593、594。每个操作员界面示出为包括背光信息显示“A”、“AB”、“A1”和“12”。应理解，这些操作员界面可结合在相关车辆的任意位置，例如位于镜壳、附属模块、仪表板、车顶控制台、控制板、座位、中央控制器等中。适当的开关结构在共同转让的美国专利No.6,407,468和No.6,420,800以及共同转让的美国专利No.6,471,362和No.6,614,579中详细描述，它们的全部公开通过引用并入于此。这些操作员界面可控制照明组件、显示器、镜反射率、声控系统、罗盘系统、电话系统、高速公路收费所界面、遥感勘测系统、头灯控制器、感雨器等等。本文或者参考结合的文献中所述的任何其它显示器或系统都可结合在相关车辆中的任何位置，并且可利用一个或多个操作员界面控制。例如，使用者可对一个或多个显示器编程以显示预定信息，或者对一个或多个显示器编程以卷动显示一系列信息，或者可输入与具有相关传感器输入的某个操作设备相关的设定值，以在发生给定事件时显示某些信息。例如在一个实施方式中，给定显示器可处于未显示状态，直到发动机温度高于阈值，然后显示器自动设定为显示发动机温度。另一实施例是，位于车辆后部上的近程传感器可连接到控制器并与后视镜中的显示器组合以向驾驶员指示距目标的距离；显示器可构造成长度与给定距离成比例的杆。
尽管在图1A中示出这些附加特征的具体位置和数量，但应理解，更少或更多的个体装置可结合在相关车辆中的任何位置，如本文结合的参考文献中所描述的那样。
图2表示包括外壳15和镜支架20的安装结构20，以及附属模块658。镜支架20和/或附属模块658可包括罗盘传感器、照相机、头灯控制器、附加微处理器、感雨器、附加信息显示器、附加操作员界面等。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器100共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器100上。
罗盘传感器模块可安装在外壳15或附属模块658中的电路板上，应理解，传感器模块可位于支架20内，或者相关车辆内的任何位置，例如在控制板下方、车顶控制台、中央控制台、行李箱、发动机室等中。共同转让的美国专利No.6,023,229、No.6,140,933和No.6,968,273以及共同转让的美国专利申请公报No.2004/0254727 A1(它们的全部公开通过引用并入于此)详细描述了与本发明一起使用的各种罗盘系统。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器100共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器100上。
镜组件10可包括诸如微处理器的控制器(在图1A或图2中未示出)。微处理器例如可接收来自罗盘传感器模块的信号，处理信号并将信号传送至显示器以指示对应的车头方向。如本文和本文参考结合的文献中所述，控制器可接收来自光传感器、感雨器(未示出)、自动车辆外部光控制器(未示出)、麦克风、全球定位系统(未示出)、远程通信系统(未示出)、操作员界面和许多其它装置的信号，并且控制显示器提供适当的视觉指示。
一个或多个控制器可至少部分控制镜反射率、外部光、感雨器、罗盘、信息显示器、挡风玻璃擦、加热器、除霜器、除雾器、空调、遥感勘测系统、基于声控系统的诸如数字信号处理器的声音识别系统、以及车速。一个或多个控制器可接收来自与本文和本文参考结合的文献中所述的任何装置相关的开关或传感器的信号，以自动操纵本文和参考文献中所述的任何其他装置。控制器可至少部分位于镜组件外侧，或者可包括位于车辆中其它地方的第二控制器或整个车辆的附加控制器。各个处理器可构造成经由蓝牙协议、无线通信、车辆总线、CAN总线或任何其它适当通信而串联、并联通信。
根据本发明，可结合有在共同转让的美国专利No.5,990,469、No.6008,486、No.6,130,421、No.6,130,448、No.6,255,639、No.6,049,171、No.5,837,994、No.6,403,942、No.6,281,632、No.6,281,632、No.6,291,812、No.6,469,739、No.6,399,049、No.6,465,963、No.6,621,616、No.6,587,573、No.6,653,614、No.6,429,594、No.6,379,013、No.6,861,809和No.6,774,988以及美国专利申请公报No.2004/0143380 A1和No.2004/0008410 A1(它们的全部公开通过引用并入于此)中所述的外部光控制系统。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器上。
湿度传感器和挡风玻璃雾检测系统在共同转让的美国专利No.5,923,027和No.6,313,457中描述，它们的全部公开通过引用并入于此。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器上。
共同转让的美国专利No.6,262,831(其全部公开通过引用并入于此)描述了与本发明一起使用的电源。这些系统可至少部分地与显示器100集成公共控制，并且/或者与显示器共享部件。此外，这些系统和/或受控装置的状态可显示在显示器上。
虽然以上关于内部后视镜组件描述了本发明，但本领域技术人员应理解，以上安装的显示装置100和/或任何其它部件可安装在外部后视镜组件或者甚至一些其它位置中，例如车顶控制台、挡风玻璃上的微控制台或仪表板中。
以上描述了各种特征。这些特征的任何一个或多个可与其它特征组合使用，只要在物理上是可行的。
以上描述仅考虑到优选实施方式。本领域技术人员和制造或使用本发明的人员可修改本发明。因此，应理解附图所示和上述的实施方式仅用于例示目的，而不用于限制本发明的范围，根据专利法法则以及等同物原则所解释的，本发明的范围由以下权利要求限定。
Claims (59)
1.一种用于车辆的后视组件，其包括：
镜元件，其具有部分反射、部分透射的涂层；
视频显示器，其位于所述镜元件后方，使得可通过所述部分反射、部分透射的涂层看到显示图像，该视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少250cd/m2。
2.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述部分反射、部分透射的涂层的反射率为至少45％。
3.根据权利要求2所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少750cd/m2。
4.根据权利要求2所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少1000cd/m2。
5.根据权利要求2所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少1500cd/m2。
6.根据权利要求2所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少2000cd/m2。
7.根据权利要求2所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少2750cd/m2。
8.根据权利要求2所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少3500cd/m2。
9.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少750cd/m2。
10.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少1000cd/m2。
11.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少1500cd/m2。
12.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少2000cd/m2。
13.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少2750cd/m2。
14.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器的输出强度使得可视显示图像的强度为至少3500cd/m2。
15.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述视频显示器包括至少一个液晶显示部件。
16.根据权利要求15所述的后视组件，其中，所述视频显示器还包括布置在所述至少一个液晶显示部件前方的反射偏振器。
17.根据权利要求16所述的后视组件，其中，所述反射偏振器设置在所述至少一个液晶显示部件中的最前方一个的前表面上。
18.根据权利要求16所述的后视组件，其中，所述反射偏振器设置在所述镜元件的后表面上。
19.根据权利要求16所述的后视组件，其中，所述视频显示器还包括位于所述至少一个液晶显示部件中的最前方一个的前方的消偏振装置，并且其中所述反射偏振器位于所述消偏振装置与所述至少一个液晶显示部件中的最前方一个的前表面之间。
20.根据权利要求16所述的后视组件，其中，所述镜元件是电致变色镜元件，其包括：
第一基板，其具有前表面和后表面；以及
第二基板，其具有前表面和后表面，所述第二基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置，在它们之间布置有电致变色介质。
21.根据权利要求20所述的后视组件，其中，所述反射偏振器设置在所述电致变色镜元件的所述第二基板的后表面上。
22.根据权利要求20所述的后视组件，其中，所述反射偏振器设置在所述电致变色镜元件的所述第二基板的前表面上。
23.根据权利要求20所述的后视组件，其中，所述电致变色镜元件还包括布置在所述第二基板的一个表面上的反射器。
24.根据权利要求15所述的后视组件，其中，所述至少一个液晶显示部件包括：
第一基板部件，其具有前表面和后表面；以及
第二基板部件，其具有前表面和后表面，所述第二基板部件的前表面和所述第一基板部件的后表面空间上并置，在它们之间布置有液晶材料部件。
25.根据权利要求24所述的后视组件，其中，所述视频显示器还包括布置在所述第二基板部件的表面上的反射偏振器。
26.根据权利要求1所述的后视组件，其中，所述镜元件是电致变色镜元件。
27.一种用于车辆的后视组件，其包括：
外壳；以及
位于该外壳中的视频显示器，该视频显示器包括用于放大车辆乘员可看到的显示图像的尺寸的放大系统。
28.根据权利要求27所述的后视组件，该后视组件还包括位于所述外壳中的镜元件，其中所述视频显示器和放大系统位于所述镜元件的后方，使得放大的显示图像投射到所述镜元件的后表面上，并可通过所述镜元件被看到。
29.根据权利要求28所述的后视组件，其中，所述镜元件包括电光镜元件。
30.根据权利要求29所述的后视组件，其中，所述电光镜元件是电致变色镜元件。
31.根据权利要求27所述的后视组件，其中，所述放大系统投射的图像比所述外壳的弯曲边缘内的区域大。
32.一种用于车辆的后视组件，其包括：
外壳，其具有带弯曲边缘的开口；以及
位于该外壳中的视频显示器，该视频显示器生成沿着所述外壳的弯曲边缘的至少一部分延伸并紧靠该部分的显示图像。
33.根据权利要求32所述的后视组件，其中，所述视频显示器生成弯曲的显示图像以对应于所述外壳的弯曲边缘的至少一部分。
34.根据权利要求33所述的后视组件，其中，所述视频显示器还包括用于放大车辆乘员可看到的显示图像的尺寸的放大系统，其中所述放大系统投射的图像比所述外壳的弯曲边缘内的区域大。
35.根据权利要求32所述的后视组件，其中，所述视频显示器具有弯曲边缘。
36.一种显示器，其包括：
显示装置，其用于生成偏振显示图像；和
消偏振装置，其位于所述显示装置前方，用于将偏振后的显示图像消偏振，从而消除在观察者通过偏振观察窗观察显示图像时丢失显示图像的效应。
37.根据权利要求36所述的显示器，其中，所述显示装置包括液晶显示器。
38.根据权利要求36所述的显示器，其中，所述消偏振装置包括聚碳酸酯透镜。
39.根据权利要求36所述的显示器，其中，所述消偏振装置包括定向聚合体膜。
40.一种用于车辆的后视组件，其包括：
外壳；
位于该外壳中的视频显示器，其用于生成偏振显示图像；以及
消偏振装置，其位于所述视频显示器前方，用于将偏振后的显示图像消偏振。
41.根据权利要求40所述的后视组件，其中所述视频显示器包括液晶显示器。
42.一种液晶显示器，其包括：
第一基板，其具有前表面和后表面；
第二基板，其具有前表面和后表面，所述第二基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置；
布置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶材料；以及
镜面反射涂层，其涂覆于所述第一基板的表面。
43.根据权利要求42所述的液晶显示器，其中，所述反射涂层的反射率为至少45％。
44.根据权利要求42所述的液晶显示器，其中，所述反射涂层布置在所述第一基板的前表面上。
45.根据权利要求42所述的液晶显示器，其中，所述反射涂层包括反射偏振器。
46.根据权利要求42所述的液晶显示器，该液晶显示器还包括：
第三基板，其具有前表面和后表面，所述第一基板的前表面和所述第三基板的后表面空间上并置；以及
布置在所述第一基板与所述第三基板之间的电致变色介质。
47.一种用于车辆的后视组件，其包括：
外壳；以及
布置在所述外壳中的一体的镜元件和液晶显示器，所述一体的镜元件和液晶显示器包括：
第一基板，其具有前表面和后表面；
第二基板，其具有前表面和后表面，所述第二基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置；
第三基板，其具有前表面和后表面，所述第三基板的前表面和所述第一基板的后表面空间上并置；
布置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶材料；
布置在所述第一基板与所述第三基板之间的电致变色介质；
以及
镜面反射涂层，其涂覆于所述第二基板的表面。
48.根据权利要求47所述的后视组件，其中，所述反射涂层包括反射偏振器。
49.一种用于车辆的后视组件，其包括：
外壳；
布置在所述外壳中的后视元件；
面朝前的光传感器，其用于感测车辆前方的第一光级；
面朝后的光传感器，其用于感测车辆后方的第二光级；
控制电路，其用于比较所述第一光级和所述第二光级，并在所述第二光级比所述第一光级超过至少阈值量时生成告警信号。
50.根据权利要求49所述的后视组件，其中，所述后视元件包括视频显示器。
51.根据权利要求50所述的后视组件，其中，所述后视元件还包括布置在所述视频显示器前方的镜元件。
52.根据权利要求49所述的后视组件，其中，所述后视元件包括镜元件。
53.一种液晶显示器，其包括：
液晶显示装置；以及
用于背后照明所述液晶显示装置的背光子组件，该背光子组件包括：
布置在基板上的多个发光二极管装置；
与所述多个发光二极管装置隔开的漫射器，使得来自所述多个发光二极管装置的光通过所述漫射器折射并朝向所述基板反射回；以及
反射器，其设置在所述基板上，位于所述多个发光二极管装置周围和之间，从而接收从所述漫射器反射回的光并将该光朝向所述漫射器反射回。
54.根据权利要求53所述的液晶显示器，其中，所述漫射表面具有多个区域，每个区域与所述多个发光二极管装置的对应一个相关，每个区域具有多个功能区。
55.根据权利要求54所述的液晶显示器，其中，所述多个功能区中的每一个包括提供中央致偏表面的第一区、提供平面的第二区和提供折射部分的第三区。
56.根据权利要求55所述的液晶显示器，其中，每个所述折射部分包括多个包围每个所述平面的同心小面。
57.根据权利要求56所述的液晶显示器，其中，每个所述中央致偏表面大致为圆形，并且在所述多个发光二极管的相关一个上定心，并且其中每个所述平面为环形，并包围每个所述中央致偏表面。
58.根据权利要求53所述的液晶显示器，其中，所述反射器为平面的，并布置在所述基板的前表面上。
59.根据权利要求53所述的液晶显示器，其中，所述反射器具有多个包围所述多个发光二极管装置的每一个的小面。
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