CN107206897A - 平视显示装置 - Google Patents

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神山英明
瀧田季史
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Abstract

本发明提供一种平视显示装置(4)，所述平视显示装置(4)能够将显示装置的显示为立体的、多样的，例如将行驶路径的显示为易于掌握距离感。该平视显示装置(4)将显示装置(5)的显示投影到前方，上述显示装置(5)具有朝向不同的多个显示面。至少一个显示面为将显示向纵向进行投影的基准显示面。其他的显示面为投影相对于所述基准显示面倾斜的显示的立体观察用倾斜显示面。

Description

平视显示装置
技术领域
本发明涉及平视显示装置。
背景技术
对汽车等的车辆进行平视显示装置的安装(例如参照专利文献1)。平视显示装置是将显示装置的显示投影到前方。
使用该种平视显示装置来将信息显示在正在驾驶的乘员的视野内，据此乘员几乎不用移动视线或者调整眼睛的焦点便能够得到所显示的信息。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平05-56566号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，上述平视显示装置存在有显示装置的显示是平面而单调的问题。尤其是，在显示行驶路径的装置的情况下，因显示是平面的，故难以掌握距离感。
因此，本发明的主要目的是解决上述问题。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的将显示装置的显示投影到前方的平视显示装置的特征在于，
所述显示装置具有朝向不同的多个显示面，
至少一个显示面为将显示向纵向进行投影的基准显示面，
其他的显示面为投影相对于所述基准显示面的显示倾斜的显示的立体观察用倾斜显示面。
发明效果
根据本发明，通过上述结构，能够使显示装置的显示为立体的、多样的，例如使行驶路径的显示为易于掌握距离感的显示。
附图说明
图1是从车辆后方侧观察示出本实施方式所涉及的平视显示装置的设置结构的车室前部的图。
图2是图1的车室前部的纵向剖视图。
图3是图1的平视显示装置的放大图。
图4是图1的平视显示装置的分解立体图。
图5是图1的平视显示装置的纵向剖视图。
图6是图1的平视显示装置的显示装置的立体图。
图7A是图6的第一文字板的局部剖视图。
图7B是图6的第二文字板的局部剖视图。
图8是示出图1的平视显示装置的显示的组合器的主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实施方式进行详细说明。
图1～图8是用于对本实施方式进行说明的附图。
应注意，在以下说明中，前后左右是以车辆的前后方向和车宽方向为基准。此外，跟前侧和进深侧是以面向车辆前方的乘员为基准。
实施例1
<结构>下面对本实施例的结构进行说明。
如图1的从后方观察的外观图或图2的剖视图所示，在汽车等的车辆中，在车室1内的前部设有前挡风玻璃2。在该前挡风玻璃2的下方设有仪表板3。
并且，对车辆安装平视显示装置4。该平视显示装置4将显示装置5(参照图2)的显示6投影到前方。
在本实施例中，平视显示装置4设置于上述仪表板3的内部。并且，通过形成于仪表板3的开口部7，将设置于平视显示装置4内部的显示装置5的显示6或显示信息投影到配设于开口部7上方的组合器(combiner)8上。
在此，在仪表板3的驾驶座侧的部分设有仪表装置等的仪表单元9、转向盘或操纵盘等。在这种情况下，虽然是右舵车，但也可以是左舵车。
如上所述，平视显示装置4将驾驶所需的信息显示在朝向正前方驾驶的乘员的视野内的比仪表单元9更高的位置。显示装置5是用于显示信息的装置，能够采用例如液晶面板或有机EL面板等那样能够显示图像的显示面板。关于本实施例中所使用的显示装置5，将在后面进行说明。开口部7预先形成在仪表板3的乘员一侧的部分的、平视显示装置4的设置位置的上部，以使显示装置5的显示6通过。
组合器8是用于使显示装置5的显示6进行投影的反射板。组合器8使所投影的显示装置5的显示6以虚像形式成像于与组合器8和显示装置5之间的距离相当的量距离的组合器8的前方侧位置或里侧而使其可看到(参照图2)。此外，组合器8的角度设定为显示装置5的大致朝上配置的显示面(参照图5)和成像于前方的大致纵向的显示6的中间的角度。另外，显示装置5的显示6是前后倒置而投影到组合器8上。
该平视显示装置4是如图3～图5所示的装置，主要参照图4的分解立体图的话，主要由以下部分构成：壳体11，其容纳显示装置5；框状的装饰件12，其设置在该壳体11的上端侧的开口；上述组合器8，其可开合地设置在该装饰件12的上部；以及罩部件13或底部罩，其安装在壳体11的下端侧的开口。平视显示装置4以具有角度31的前倾状态设置在仪表板3的内部。通过如此将平视显示装置4前倾配置的来在仪表板3的内部产生从下方朝向上方放出的空气气流(参照图2的箭头x，y)，从而能够期待提高平视显示装置4的光源22所发出的热量等的散热性。在仪表板3的内部，在前倾的平视显示装置4的前后空间设置有空调管39、电子单元35等。
在这种情况下，为了利用大致朝上的笔直的光路来将显示6直接投影到组合器8上，显示装置5如上所述那样朝上设置在所述壳体11的底部。由此，能够缩短壳体11内的光路，实现壳体11的小型化、结构简单化。壳体11为俯视时大致呈横长矩形状的中空筒状体，具有前后左右的侧壁部、即前壁部11a、后壁部、左壁部、右壁部。壳体11的内部没有用于弯折光路的反射部、光路折射部等。进而，壳体11的内部不设置光学放大系统等而能够将显示装置5的显示6以等倍成像。
组合器8中虽然存在有利用前挡风玻璃2的组合器，例如，将显示6投影到前挡风玻璃2下部的黑色印制部分或贴附在前挡风玻璃2上的反射膜上的组合器，但是，在这种情况下，组合器8作为耐热树脂制或玻璃制的平坦的板状的组合器，与前挡风玻璃2独立设置。一般来说，组合器8在其反射面上施加高价的半反半透镜或多层膜电介质等的增反射膜，将表面反射率提升到30％～60％左右。与此相对，在这种情况下，通过不施加增反射膜等来使表面反射率维持在低水平，例如7％左右。该组合器8通过设置在壳体11内部的开和驱动装置37来进行开合。
装饰件12是通过将平视显示装置4从上方插入仪表板3的开口部7内的来以覆盖遮挡开口部7的边缘部的方式设置。为此，装饰件12比开口部7大一圈，且在其下表面侧或下缘部具有与仪表板3的曲面形状相匹配的三维形状的配合部分。
罩部件13与壳体11分体设置，并构成壳体11的底壁部。此情况下，罩部件13以将构成显示装置5的文字板23、电路基板24、灯壳25一体组装的显示单元的状态一同安装在壳体11上。但是，如果结构上可能的话，罩部件13也可以与壳体11成为一体。
对于上述基本结构，在本实施例中具备以下结构。
(1)如图6和图7A、图7B所示，上述显示装置5具有朝向不同的多个显示面。
并且，至少一个显示面为使显示6向纵向进行投影的基准显示面。
此外，其他显示面为投影相对于上述基准显示面的显示6倾斜的显示6的立体观察用倾斜显示面。
在此，显示装置5的显示面是例如文字板23等。朝向不同的多个显示面是通过将文字板23分成设置为多个部分、例如第一文字板26和第二文字板27等而形成。在这种情况下，纵向投影显示6的基准显示面作为第一文字板26，投影相对于基准显示面的显示6倾斜的显示6的立体观察用倾斜显示面作为第二文字板2。纵向虽然是指大致朝向上下方向和左右方向的面的朝向，但不需要一定朝向铅垂方向，在不会成为难以观察到的范围内前倾或后倾也可。此外，例如在显示装置5中使用上述有机EL面板的情况下，由于有机EL面板在理论上可折叠或弯曲使用，因此也能够利用一张有机EL面板形成两个以上的显示面。
(2)上述立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27具有能够显示行驶路径的路径显示部17。
在此，路径显示部17能够利用点、线、箭头等来显示各种行驶路径。在这种情况下，行驶路径至少具备三重结构，所述三重结构具有：中心的点21a，表示交差点(第一层显示)；线21b，表示包围该交差点且出入交差点的前后左右斜向的八条道路(第二层显示)，以及一根线21c和七个箭头21d，这些位于上述点和线的外侧，该一根线21c表示跟前侧的本车辆位置，该七个箭头21d表示行进方向(第三层显示)。但是，如图8的显示示例所示，路径显示部17也可以包括上述之外的点、线、箭头，这些以外的图形等。
(3)所述立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27，相对于上述基准显示面例如第一文字板26的显示6倾斜配置而具有能够将上述行驶路径显示为前倾的状态的立体观察用倾斜角度19。
在这种情况下，将第二文字板27后倾，以使其后缘部的位置与第一文字板26大致相等，使前缘部的位置比后缘部的位置变高而具有立体观察用倾斜角度19，从而使行驶路径放倒而以前倾的状态显示。由此，行驶路径变形为如前侧比后侧变窄那样的具有远近感的形状而被投影。
此外，由于上述角度差或朝向的不同，第一文字板26和第二文字板27相对于组合器8的距离变得不同，所以投影到前方的第一文字板26的显示6例如后面叙述的数值显示部15和刻度显示部16成为进深侧，第二文字板27的以前倾状态进行投影的显示6例如路径显示部17成为跟前侧，能够使两个显示6具有不同的距离感或深度感。
此外，若使第二文字板27相对于第一文字板26倾斜过大的话，两者的显示6则会相互干扰而产生观察不到的部分，所以优选将第二文字板27相对于第一文字板26或垂直面的倾斜角度控制在使干扰而观察不到的部分小到不明显的程度的所需的角度，例如控制在30°±15°程度以内的立体观察用倾斜角度19。
(4)所述路径显示部17具有行驶路径的跟前侧的亮度比进深侧的亮度更高的亮度差。
在此，跟前侧为本车辆侧，进深侧为前行道路侧。此外，如上所述，由于显示装置5的显示6是前后倒置而投影到组合器8上，因此在显示装置5中，行驶路径的跟前侧，从乘员观察是进深侧、例如第二文字板2 7的前缘部侧；行驶路径的进深侧，从乘员观察是跟前侧、例如第二文字板27的后缘部侧。
关于亮度差，如下所述那样，在显示装置5中使用光源22的情况下，可以使用高亮度光源22a、低亮度光源等的亮度不同的光源22，也可以使用亮度相同的光源22进行调光而使其亮度不同，或者也可以将这些进行组合。
(5)上述路径显示部17具有行驶路径的跟前侧的线比进深侧的线更粗的线宽差。
在此，线宽差可以通过使用例如利用远近法等变形为进深侧比跟前侧细的行驶路径的图形而获得。虽然线宽差与路径显示部17的倾斜相对应，但在呈现自然的远近感的方面是优选的。但是，也可以更加强调地呈现。
(6)至少所述路径显示部17形成为分段式显示部18，所述分段式显示部18能够利用多个显示形成部21的点亮、熄灭来制造出多种显示。
在此，在分段式显示部18或与其等同的显示装置5中存在荧光管式、分段式液晶面板或无源矩阵式液晶面板等，但在这种情况下，作为与上述显示装置相比价格低廉且无需花费成本就能提高亮度的显示装置，在分段式显示部18中使用如上所述的多个光源22(参照图7A、图7B)和具有多个显示形成部21的文字板23。
显示形成部21是设置在文字板23上的多个透光部或分段(segment)，以使能够形成上述各种的显示6。显示形成部21根据其显示目的或显示内容，能够个别地或整体地设为无色透明或有色透明。
光源22为通过点亮来将多个显示形成部21单独显示的单独光源。在光源22中使用例如LED或发光二极管。LED能够使用白色LED或RGB全色LED等。LED以安装在电路基板24上的方式设置。
在这种情况下，如图4所示，安装有光源22的电路基板24为一张。该电路基板24与第一文字板26或罩部件13大致平行地设置(参照图7A)。此外，由于显示形成部21的明亮度根据光源22和文字板23之间的距离而変化，即距离近时变亮，距离远时变暗，因此欲要利用一个电路基板24来同时照亮倾斜角度不同的两个文字板23的情况下，第一文字板26或第二文字板27、在这种情况下，图7B的第二文字板27中会产生因距离的変化而引起的亮度的不均匀，所以调整各个光源22的亮度而获得所需的亮度。但是，根据分割开来的第一文字板26和第二文字板27等单独设置电路基板24，并使各自的距离固定的话，能够省去上述亮度调整的时间。
文字板23是，例如在透明的树脂制的板上，除了显示形成部21之外其他部分形成不透光性的印刷层而成。
此外，关于文字板23、电路基板24等，也可以分为三个部分以上，并分别朝向不同的方向。
并且，所述光源22和文字板23之间设有灯壳25，其将来自各个光源22的光分别导向上述各个显示形成部21。
在此，灯壳25以对电路基板24的上表面和文字板23的下表面分别无间隙地紧贴的方式设置在电路基板24与文字板23之间。在灯壳25上形成有与每个光源22独立的多个导光用孔部25a。该灯壳25例如由具有反射率高的光滑表面的白色树脂构成。上述显示形成部21形成在与各导光用孔部25a匹配的位置。
此外，将文字板23分为第一文字板26和第二文字板27，或更多部分时，上述灯壳25的上表面也具有分别与第一文字板26、第二文字板27等相配合的各自的抵接面28、29或倾斜面部(参照图4)。
进一步地，优选地，如图8所示，在所述组合器8上使用不透光性的黑色板或半透光性的黑色系烟板。即组合器8含有黑色。黑色板的透光率为0％或与其接近。黑色系烟板为非无色透明的。但是，组合器8能够使用无色透明的。在这种情况下，选优在无色透明的组合器8的表面上形成增反射膜。
(7)如图6所示，在所述基准显示面例如第一文字板26设有能够显示数值的数值显示部15。
在此，数值显示部15是能够通过数值来显示车速和发动机转速等。例如在数值显示部15的情况下，显示形成部21能够由七段式显示器构成，其具有七个被配置为数字的“8”字状的分段。
另外，在基准显示面上还能够设置具有多个刻度的刻度显示部16。在刻度显示部16的情况下，显示形成部21能够通过将多个分段连续地排列成条形图状而构成。例如，在图6中，通过多个刻度等来表示燃料余量。此外，由单个分段形成警告显示部33。该警告显示部33设于具有上述角度31而前倾配置的第一文字板26的上侧的位置。
而且，在图8的显示示例中，排列多个例如树叶图案的分段，以表示节能驾驶情况。或者，如图6所示，刻度显示部16也可以对立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27进行设置。在这种情况下，刻度显示部16为距离计数器等，其通过分段的点亮个数、点亮类型(pattern)等来显示到目标为止的距离。
此外，设于基准显示面、立体观察用倾斜显示面的显示形成部21也能够包括上述之外的，例如汉字、字母的标示(例如km/h)等。
<作用效果>根据本实施例，能够得到以下的作用效果。
本实施例中的平视显示装置4如下构成：通过形成于仪表板3的开口部7使显示装置5的显示6投影到配设于开口部7上方的组合器8上，在组合器8的前方形成虚像，以使乘员看到显示6。
如此，通过使用平视显示装置4，使信息显示到正在驾驶的乘员的视野内，乘员几乎不用移动视线或者不用调整眼睛的焦点便能够得到显示的信息。
(1)此时，平视显示装置4的显示装置5具有朝向不同的多个显示面或文字板23，多个显示面至少包括基准显示面例如第一文字板26和立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27。由此，能够通过基准显示面使显示6向纵向进行投影，并且通过立体观察用倾斜显示面，使相对基准显示面的显示6看起来立体倾斜的显示6进行投影。其结果，能够使基准显示面的显示6和立体观察用倾斜显示面的显示6具有完全不同的视觉效果，能够使显示装置5的显示6多样化而不单调。由此，能够提升平视显示装置4的商品价值。
(2)立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27，具备路径显示部17。并且，将由路径显示部17所形成的行驶路径相对于基准显示面例如第一文字板26的显示6倾斜地投影。由此，能够立体地呈现出行驶路径。
(3)将立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27以立体观察用倾斜角度1 9倾斜，从而能够使行驶路径前倾地显示。由此，能够使行驶路径具有与在前方所看到的实际的路况相同的真实的立体感或深度感，能够容易地掌握行驶路径的距离感。
(4)给路径显示部17的行驶路径赋予亮度差。由此，能够通过亮度差来強调行驶路径的立体感或深度感。此时，将所述亮度差设为行驶路径跟前侧的亮度比进深侧的亮度更高。由此，能够使显示6易于看到，易于理解，易于掌握距离感。
(5)给路径显示部17的行驶路径赋予线宽差。由此，能够通过线宽差来強调行驶路径的立体感或深度感。此时，将所述线宽差设为行驶路径跟前侧的线宽比进深侧的线宽更粗。由此，能够使显示6易于看到，易于理解，易于掌握距离感。
(6)至少将路径显示部17设为分段式显示部18。分段式显示部18由于明亮度高而能够清晰地显示轮廓，所以与车外的明亮程度或外光的情况等无关地，能够易于看到路径显示部17的行驶路径。并且，如上所述，当给显示赋予亮度差或线宽差时，能够有效地呈现亮度差或线宽差。
进一步地，通过将分段式显示部18和由不透光性的黑色板或半透光性的黑色系烟板形成的组合器8进行组合，能够在进一步提升上述效果的同时，还能够抑制或减少双重图像的发生、或熄灭的分段看起来似点亮一样的疑似点亮现象。
此外，分段式显示部18的显示不同于液晶面板等的显示面板的显示，若是显示行驶路径，则仅能显示行驶路径，显示内容被限定于一种。因此，即使将进行特定显示的分段式显示部18如上所述倾斜配置，该分段式显示部18也仅用于本来的目的，因此倾斜配置有效地发挥显示效果。
与此相对，在液晶面板等显示面板的情况下，能够在同一画面进行不同内容的显示，有使用显示行驶路径的画面进行行驶路径以外的显示的可能性。因此，当进行行驶路径以外的显示时，由上述倾斜配置产生的远近感对于行驶路径以外的显示来说可能会成为阻碍，液晶面板等的显示面板不适合进行倾斜配置。
(7)基准显示面例如第一文字板26具备数值显示部15。由此，能够使纵向的数值显示部15的车速和发动机转速等数值信息显示得易于看到。并且，通过在基准显示面上设置数值显示部15来能够利用与数值显示部15的显示6例如车速和发动机转速等数值的对比效果，更加强调并呈现立体观察用倾斜显示面例如第二文字板27的显示，例如行驶路径等的图形的立体感或深度感。
以上，结合附图对本实施例进行了详细的说明，但实施例不过是示例性的。因此，不仅限于实施例的结构，不脱离主旨范围的设计变更等也当然包于本发明中。此外，例如当各实施例包括多个结构时，即使没有特别的说明，也当然包括这些结构的可能的组合。此外，当多个实施例或変形例作为本发明的内容公开时，即使没有特别的说明，也当然包括跨越这些实施例和変形例的结构的组合中的可能的组合。此外，即使没有特别的说明，也当然包括附图中描述的结构。而且，有“等”的用语时，用于表示包括等同物之意。此外，有“大致”“约”“左右”等的用语时，用于表示包括常识上被认可的范围或精度之意。
附图标记说明：
4 平视显示装置
5 显示装置
6 显示
15 数值显示部
17 路径显示部
18 分段式显示部
19 立体观察用倾斜角度
21 显示形成部
23 文字板(显示面)
26 第一文字板(基准显示面)
27 第二文字板(立体观察用倾斜显示面)
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月26日向日本专利局提交的申请号为2015-12318的优先权，该日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。

Claims (8)

1.一种平视显示装置，将显示装置的显示投影到前方，其特征在于，
所述显示装置具有朝向不同的多个显示面，
至少一个显示面为将显示向纵向进行投影的基准显示面，
其他的显示面为投影相对于所述基准显示面的显示倾斜的显示的立体观察用倾斜显示面。
2.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，
所述立体观察用倾斜显示面具有能够显示行驶路径的路径显示部。
3.根据权利要求2所述的平视显示装置，其特征在于，
所述立体观察用倾斜显示面相对于所述基准显示面的显示倾斜配置而具有能够将所述行驶路径显示为前倾的状态的立体观察用倾斜角度。
4.根据权利要求2所述的平视显示装置，其特征在于，
所述路径显示部具有行驶路径的跟前侧的亮度比进深侧的亮度更高的亮度差。
5.根据权利要求2所述的平视显示装置，其特征在于，
所述路径显示部具有行驶路径的跟前侧的线比进深侧的线更粗的线宽差。
6.根据权利要求2所述的平视显示装置，其特征在于，
所述路径显示部具有行驶路径的跟前侧的亮度比进深侧的亮度更高的亮度差，并且具有行驶路径的跟前侧的线比进深侧的线更粗的线宽差。
7.根据权利要求2所述的平视显示装置，其特征在于，
至少所述路径显示部形成为分段式显示部，所述分段式显示部能够利用多个显示形成部的点亮、熄灭来制造出多种显示。
8.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，
所述基准显示面具有能够显示数值的数值显示部。
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