CN105164570A - 车辆用显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在当使用组合器时通过减小组合器的外周缘部中的偏移所产生的中断部分而使得更容易、更易识别地看到车辆前方景色。车辆用显示设备包括：显示器(4)，其能够投射显示信息；以及组合器(1)，其放大并反射从显示器(4)投射的显示信息，将显示信息成像到车辆前侧，从而同时示出通过成像得到的虚像和通过虚像所看到的车辆前方景色。组合器(1)的端部构造成组合器(1)朝向边缘逐渐变薄。

Description

车辆用显示设备
技术领域
本发明涉及一种利用组合器来向用户示出信息显示图像的车辆用显示设备。
背景技术
作为现有技术中的车辆用显示设备，已知在专利文献1中描述的设备。
在现有技术的车辆用显示设备中，附接到挡风玻璃的车厢侧表面上的组合器接收从安装在挡风玻璃下方的显示设备发射的显示光且将显示光反射到驾驶员侧，驾驶员能够看到通过反射放大而得到且与挡风玻璃前方的景色重叠的虚像。
在组合器中，形成了弧形的第一光学表面，在相对于驾驶员而言的挡风玻璃外侧，该第一光学表面的前表面具有超过一倍的放大率，并且第一光学表面能够告示显示光的第一虚像。另外，形成了弧形的第二光学表面，在该第二光学表面中后表面接收从显示设备发射的显示光且将显示光反射到驾驶员侧，并且该第二光学表面能告示第二虚像，第二虚像的尺寸和位置与相对于驾驶员而言的挡风玻璃外侧的第一虚像的尺寸和位置匹配。
相关文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2012-58688
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，在现有技术中的上述车辆用显示设备中存在如下文中所描述的问题。
换言之，为了使将要显示的虚像与前方景色重叠且示出虚像，组合器由透明材料形成为大致方形形状。侧部作为方形的外周缘部，垂直于前表面和后表面，并且具有一定厚度水平。
在该情况下，由于在组合器的外周缘部中弯曲方向显著地变化，所以驾驶员通过组合器观看到的车辆前方景色和不通过组合器观看到的车辆前方景色在组合器的外周缘部中以中断状态彼此偏移，并且对于驾驶员而言非常难以观看图像。
如图8中(示意性地示出以使易于理解)以及图9中所示，当驾驶员经由被支撑装置(未示出)支撑在挡风玻璃101的车厢内侧表面上的组合器100来观看前方景色时，前方景色由于被组合器100的外周缘部的侧部100a弯曲而产生的偏移量显著地变化。例如，出于该原因，在绘制于道路105上的停止线L1的情况下，停止线L1上的通过组合器100看到的部分被驾驶员的眼睛E看成处于低得多的位置处的停止线L2。结果，看到原本笔直的停止线分成两条停止线L1和L2，其中产生了中断偏移ΔL。
类似地，在组合器100的外周缘部中，车辆的前发动机罩103的前端部也处于中断状态且发生偏移。另外，分别地，在图8中看到安装面板104，并且在图9中看到转向盘102的一部分。此外，在图中省去了通过组合器100看到的信息显示图像。
组合器的外周缘部中的车辆前方景色的偏移难以避免。在该情况下，偏移处于中断状态，这使得驾驶员难以看到车辆前方景色。因此，驾驶员难以识别车辆前方景色。
考虑到上述问题，本发明的目的是提供这样一种车辆用显示设备：当使用组合器时，该车辆用显示设备减小组合器的外周缘部中偏移的中断部分，使得更易于看到车辆前方景色并且更容易识别前方景色。
解决问题的方案
为了实现该目的，本发明的车辆用显示设备包括：显示器，其构造为投射显示信息；以及组合器，其放大并反射所述显示器所投射的所述显示信息，将所述显示信息成像到车辆前侧，并且示出通过所述成像得到的虚像和通过所述组合器所看到的车辆前方景色，其中，所述组合器的端部的厚度随着靠近所述组合器的边缘而逐渐变薄。
本发明的优点
本发明的车辆用显示设备使得组合器的端部的厚度随着靠近组合器的边缘而逐渐变薄。因此，可以减小或消除在组合器的外周缘部中通过组合器看到的车辆前方景色与不通过组合器看到的车辆前方景色之间的偏移的中断部分。因此，易于看到并识别车辆前方景色。
附图说明
图1是根据本发明的实例1的车辆用显示设备的透视图。
图2是示出当驾驶员利用根据实例1的车辆用显示设备观看前方景色时车辆前方景色的视图。
图3中的(a)至(c)分别示出在实例1的车辆用显示设备中使用的具有渐缩表面的3种组合器的平面图。
图4中的(a)和(b)是分别示出在根据本发明的实例2的车辆用显示设备中使用的组合器的端部的视图。
图5中的(a)至(d)是分别示出在根据本发明的实例3的车辆用显示设备中使用的组合器的端部的视图。
图6中的(a)和(b)是分别示出在根据本发明的实例4的车辆用显示设备中使用的组合器的端部的视图。
图7是示出当驾驶员通过使用具有图6中的(a)和(b)的组合器的根据实例4的车辆用显示设备观看前方景色时车辆前方景色的视图。
图8是现有技术的车辆用显示设备的透视图。
图9是示出当驾驶员利用图8的车辆用显示设备观看前方景色时车辆前方景色的视图。
具体实施方式
下面，基于附图中所示的实例详细描述本发明的实施例。
实例1
首先，将基于图1和图2来描述实例1的车辆用显示设备的整体构造。
如图1和图2所示，在实例1的车辆用显示设备中，由透明材料形成的组合器1在车辆前部的挡风玻璃2的车厢内侧且在驾驶员前方被支撑部件(未示出)支撑。
同时，在挡风玻璃2下方的安装面板3内布置有能够向驾驶员显示诸如车辆信息等信息的显示器4。显示器4的显示表面定向成朝向组合器1。因此，显示器4能够经由安装面板3的开口3a将显示信息(投射图像)投射到组合器1上。
此处，组合器1为透明的且大致矩形的平行六面体，且组合器的中部沿着车辆前部的挡风玻璃2的车厢侧表面形成为大致平坦形状或弧形形状。然而，外周缘部的侧壁1a的厚度形成为随着靠近边缘而逐渐变薄。
换言之，在外周缘部的侧壁1a的两端侧，车厢侧表面是如图3中的(a)所示的渐缩表面1a，车辆前侧表面是如图3中的(b)所示的渐缩表面1b，或者如图3中的(c)所示，车辆前侧表面是渐缩表面1c且车厢侧表面形成为渐缩表面1d，并且由于弯曲引起的前方景色的偏移量逐渐地变化。
图2是当使用具有图3中的(a)所示的形式的组合器1时从驾驶员看到的车辆前方景色。
另外，如图2所示，除了看到转向盘5或发动机罩7之外，驾驶员还能够看到车辆外侧的图像或景色，如下文详细说明的。
另外，在图2中，虽然省去了由组合器1得到的显示图像，但是在显示时，组合器1将显示器4的显示信息的投射图像成像在车辆的前方位置，结果，驾驶员能够看到组合器1的车辆前侧的显示图像。
另外，因为组合器1是透明的，驾驶员能够通过组合器1看到车辆前方景色以及上述显示图像，此外，在组合器1的外侧，驾驶员能够通过挡风玻璃2而不是通过组合器1看到车辆前方景色。
在该情况下，例如，当看到道路6的停止线L1时，在不通过组合器1看的区域中，通过挡风玻璃2直接看到停止线L1。在通过组合器1看到停止线L1的区域中，看到停止线是弯曲的。因此，位置发生偏移，看到的停止线是相对于在组合器1的外侧看到的停止线L1沿竖直方向(在图2中向下)偏移了ΔM的停止线L2。
另外，在组合器1的两端边缘部侧(渐缩表面1a)，随着靠近边缘，通过组合器1的平坦表面看到的停止线L2的左右端被定向成朝向没有通过组合器1看到的停止线L1的组合器1左右两端的外侧部分，并且看到的停止线是连续且变化成使得沿竖直方向的偏移逐渐变小的停止线L3。
换言之，停止线L1在通过组合器1看到的区域中被看成中部沿竖直方向偏移的停止线L2，但是停止线在其两端侧中的每一端侧处变成停止线L3，并且被看到呈连续且连接到在组合器的两端边缘部的外侧直接看到的停止线L1的状态。在该情况下，沿竖直方向的偏移随着接近组合器1的边缘而变小，并且该停止线与停止线L1匹配。
因此，即使当所看到的停止线L1因组合器1而发生偏移时，由于停止线在没有中断部分的情况下连续且变化，所以驾驶员能够早早地且无误地容易看到且识别停止线。
此处，描述了停止线的观看方式，但是车辆的整个前方景色的观看方式与此相似。
另外，即使当使用具有图3中的(b)和(c)所示的形状的组合器1时，也可以获得类似于上文描述的效果。
实例1的车辆设备具有以下效果。
在实例1的车辆设备中，组合器1的两端部的厚度随着靠近组合器1的边缘而逐渐变薄。因此，车辆前方景色在通过组合器1看到的景色与不通过组合器1看到的车辆前方景色之间发生偏移，并且即使当通过组合器1看到的景色被放大观看时，景色在组合器1的两端边缘部中也以接近的状态连续或者连续地连接。因此，在车辆外侧的水平方向成分的偏移没有中断部分，并且其大小甚至在偏移逐渐变化的任一侧都匹配。
因此，即使当组合器1使车辆前方景色中产生偏移或尺寸的变化时，驾驶员也能够容易地看到前方景色并且由于景色是连续的而早早地清楚意识到车辆前方景色是同一景色。
另外，厚度逐渐变化的部分设置在组合器1的两端边缘部中。因此，可以增大组合器1的反射表面，该反射表面反射显示器4的显示信息的投射图像且产生虚像。
另外，当在组合器1的两个表面上设置渐缩表面1c和1d时，连接处变得平滑，并且由于偏移引起的麻烦进一步得到减小。
另外，由于组合器1的左右两端部处的车辆前侧表面和车厢侧表面中的至少一者形成为渐缩表面1a至1d，所以可以实现以制造简易和构造廉价的方式获得上述效果。
接着，将描述其他实例(实例2至4)。在实例2至4的描述中，与实例1类似的构造组件将从图中省去并且采用相同的附图标记，将省略对它们的描述而仅描述区别之处。
实例2
实例2的车辆用显示设备与实例1的不同之处仅仅在于，在实例1的车辆用显示设备中使用的组合器1的两端边缘部的形状被变形。
在实例2中，如图4中的(a)所示，设在组合器1的仅一个表面侧的渐缩表面(图3中的(a)和(b))的边缘部分进一步倾斜，短的第二渐缩表面1e延续到渐缩表面1a或渐缩表面1b。另外，如图4中的(b)所示，设在组合器1的两表面侧的渐缩表面(图3中的(c))的边缘部分连接到短平面1f。
另外，在图4中的(a)和(b)中，仅示出了一端部侧，但是另一端部侧也相似。
即使在上文描述的情况下，由于渐缩表面1e和平面1f非常短，所以偏移的中断部分会非常小。
因此，即使在该情况下，也可以获得与实例1类似的效果。
另外，由于组合器1的边缘的厚度不会变成0，所以可以避免尖端变得尖锐而易于弯折。
实例3
实例3的车辆用显示设备与实例1和实例2的不同之处仅仅在于，在实例1的车辆用显示设备中使用的组合器1的两端边缘部的形状被变形。
在实例3中，代替实例1中的设在组合器1的仅一表面侧的渐缩表面(图3中的(a)和(b))，如图5中的(a)至(d)所示，景色在具有不同凹凸方向的任意波状曲面部分处延续且连接。
另外，在图5中的(a)至(d)中，仅示出了一端部侧，但是另一端部侧也相似。
即使通过这种方式，也可以实现与实例1相似的效果。
实例4
实例4的车辆用显示设备与实例1至实例3的不同之处在于，在实例1的车辆用显示设备中使用的组合器1的两端边缘部的形状被变形。
在实例4中，代替实例1中的设在组合器1的仅一表面侧的渐缩表面(图3中的(a)和(b))，使用图6中的(a)所示的均一的阶梯形部和图6中的(b)所示的不均一的阶梯形部。
另外，在图6中的(a)和(b)中，仅示出了一端部侧，但是另一端部侧也相似。
图7是在使用图6中的(a)的均一阶梯形形状的情况下从驾驶员看到的车辆前方景色。另外，在图7中，通过组合器1得到的显示图像从图中省去，但是当显示时，组合器1将显示器4的显示信息的投射图像成像在车辆的前方位置处，结果，驾驶员能够在组合器1的车辆前侧看到显示图像。此外，该实例与实例1的相同之处在于，驾驶员能够通过组合器1看到车辆前方景色以及显示图像，另外，在组合器1的外侧，驾驶员能够通过挡风玻璃2而不是通过组合器1来看到车辆前方景色。
在该情况下，例如，当看到道路6的停止线L1时，在不通过组合器1的区域中，通过挡风玻璃2直接看到停止线L1。然而，在通过组合器1看到停止线L1的区域中，看到的停止线为弯曲的，结果，看到的停止线是相对于在组合器1的外侧看到的停止线L1沿竖直方向偏离的停止线L2。
然而，在组合器1的两端边缘部侧，由于阶梯形部分的效果，停止线L4沿竖直方向的偏移随着从停止线L2向组合器1的两个侧边缘靠近而逐渐变小，并且看到的停止线在边缘处联接到停止线L1。
因此，即使在该情况下，也可以实现与实例1相似的效果。
另外，由于组合器1的两端边缘部处于阶梯形状态，所以可以通过折光(prism)效应来消除当直线上的厚度变薄时图像的左右偏移。
如上文详述的，如果采用根据本发明的上述实施例中的每一个实施例的车辆用显示设备，由于组合器1的端部厚度随着靠近组合器1的边缘而变薄，所以可以减少或消除组合器1的外周缘部中的通过组合器1看到的车辆前方景色与不通过组合器1看到的车辆前方景色之间的偏移的中断部分。因此，容易看到且识别车辆前方景色。
另外，由于组合器1的车辆前侧表面和车厢侧表面中的至少一者形成为渐缩表面、曲面和阶梯形表面中任一者，所以可以容易地、廉价地改善偏移的中断部分。
另外，通过将组合器1的车辆前侧表面和车厢侧表面中的一个形成为阶梯形表面，可以容易地、廉价地改善偏移的中断部分。
上文，基于上述实例描述了本发明，但是本发明不限于上述实例，不偏离本发明的主要构思的设计变化等的情况也包含在本发明中。
例如，组合器1的整体形状不限于如实例1所示的大致方形，可以采用其他形状。
另外，本申请基于2013年4月23日提交的日本专利申请No.2013-090048，其该日本专利申请的内容通过引用并入本文。另外，整个参考文献被整体并入。
附图标记和符号的说明
E：驾驶员的眼睛
L1，L2，L3，L4：停止线
1，100：组合器
1a：侧壁(渐缩表面)
1b，1c，1d，1e：渐缩表面
1f：平面
2，101：挡风玻璃
3，104：安装面板
4：显示器
5，102：转向盘
6，105：道路
7，103：发动机罩

Claims (3)

1.一种车辆用显示设备，包括：
显示器，其构造为投射显示信息；以及
组合器，其放大并反射所述显示器所投射的所述显示信息，将所述显示信息成像到车辆前侧，并且示出通过所述成像得到的虚像和通过所述组合器所看到的车辆前方景色，
其中，所述组合器的端部的厚度随着靠近所述组合器的边缘而逐渐变薄。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示设备，其中
所述组合器的左右两端部处的车辆前侧表面和车厢侧表面中的至少一者具有渐缩表面或曲面。
3.根据权利要求1所述的车辆用显示设备，其中
所述组合器的左右两端部处的车辆前侧表面和车厢侧表面中的一者具有阶梯形表面。
CN201480023382.8A 2013-04-23 2014-03-26 车辆用显示设备 Expired - Fee Related CN105164570B (zh)

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