CN107249921A

CN107249921A - 平视显示装置

Info

Publication number: CN107249921A
Application number: CN201580073956.7A
Authority: CN
Inventors: 瀧田季史
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-10-13
Also published as: JP2016132361A; JP6300738B2; US20180001768A1; WO2016117163A1

Abstract

本发明提供一种能够减轻双重图像的发生等的平视显示装置(4)，平视显示装置(4)通过形成于仪表板(3)上的开口部(7)，将设置在仪表板(3)内部的显示装置(5)的显示(6)投影到配设在开口部(7)的上方的组合器(8)上。上述显示装置(5)设为分段式显示部(18)。上述分段式显示部(18)具备多个光源(22)和文字板(23)，该文字板(23)具有多个显示形成部(21)。上述组合器(8)使用不透光性的黑色板或半透光性的黑色系烟板。

Description

平视显示装置

技术领域

本发明涉及一种平视显示装置。

背景技术

对汽车等的车辆安装平视显示装置正在流行(例如专利文献1)。平视显示装置是使显示装置的显示投影到前方。有些平视显示装置具有如下结构，通过形成在仪表板上的开口部，使设置在仪表板的内部的显示装置的显示投影到配设在开口部上方的组合器上。

通过使用这种平视显示装置，使信息显示在驾驶中的乘员的视野内，乘员几乎不用移动视线或调整眼睛的焦点就能得到所显示的信息。

在上述平视显示装置中，存在组合器使用透明板的情况。对该透明的组合器的反射面施加高价的半反半透镜或多层膜电介质等的增反射膜等，将表面反射率设为30％～60％左右，使其具有半透光性。

此外，在上述专利文献1中，显示装置使用分段式显示部，该分段式显示部利用多个显示形成部的点亮、熄灭来制造出多种显示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型注册第3144033号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，如专利文献1所述，将显示装置设为分段式显示部，且与上述那样的透明的组合器组合时，产生了例如发生双重图像等的问题。双重图像是通过在组合器表面的反射和在组合器背面的反射错开重叠而产生的。由此，需要在组合器上施加用于防止双重图像的表面处理等的对策，从而相应地增加了成本。而且，将显示装置设为分段式显示部时，也可能发生未点亮的节段看起来像点亮一样的现象。

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，本发明的平视显示装置的特征在于，

将设置在仪表板的内部的显示装置的显示，通过形成在仪表板上的开口部，投影到配设在开口部的上方的组合器上，

所述显示装置设为分段式显示部，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，

所述分段式显示部具备多个光源和文字板，所述文字板具有所述多个显示形成部，所述多个显示形成部使来自该多个光源的光透过，

所述组合器使用不透光性的黑色板或半透光性的黑色系烟板。

发明的效果

根据本发明，利用上述结构，能够降低双重图像的发生等。

附图说明

图1是从车辆后方侧观察车室前部的示出本实施方式的平视显示装置的设置结构的图。

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是示出图1的平视显示装置的显示的组合器的主视图。

图7是使用无色透明的组合器时的主视图。

具体实施方式

下面利用附图，对本实施方式进行详细说明。

图1～图7是用于说明该实施方式的图。

此外，在以下说明中，前后左右是以车辆前后方向和车宽方向为基准的。而且，跟前侧和里面侧是以朝向车辆前方的乘员为基准的。

实施例1

【结构】下面对该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。

而且，对车辆安装平视显示装置4。该平视显示装置4使显示装置5(参照图2)的显示6投影在前方。

在该实施例中，平视显示装置4设置在上述仪表板3的内部。而且，通过形成于仪表板3的开口部7(参照图2)，使设置在平视显示装置4的内部的显示装置5的显示6、即显示信息投影到配设在开口部7的上方的组合器8上。

在此，在仪表板3的驾驶座位侧的部分设置有仪表装置等的仪表单元9、转向盘或方向盘等。此种情况下，为右方向盘的车，但也可以是左方向盘的车。

如上所述，平视显示装置4使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更高的位置上。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面板等的能够显示图像的显示面板。对于在本实施例中使用的显示装置5，将在后面进行说明。开口部7预先形成在仪表板3的乘员侧的部分中的、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在距离组合器8仅有组合器8和显示装置5之间距离大小的前方侧位置上或里面侧位置上成像虚像并使其可看到(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。而且，显示装置5的显示6是前后翻转而投影到组合器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，主要由以下部分构成：壳体11，其收容显示装置5；框状的装饰件12，其设置在该壳体11的上端侧的开口上；上述组合器8，其可开闭地设置在该装饰件12的上部；以及罩部件13或底部罩，其安装在壳体11的下端侧的开口上。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。通过这样使平视显示装置4前倾配置，在仪表板3的内部产生了从下方朝向上方通过空气的流动(参照图2的箭头x、y)，有望提高平视显示装置4的光源22发出的热等的散热性。在仪表板3的内部，在前倾的平视显示装置4的前后空间设有空调管39、电子单元35等。

在这种情况下，显示装置5如上所述朝上设置在壳体11的底部，以利用大致朝上的笔直的光路使显示6直接投影到组合器8上。由此，缩短壳体11内的光路，能够实现壳体11的小型化、结构简化。壳体11设置成俯视为大致横长矩形形状的中空筒体等，且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的内部不具有用于弯折光路的反射部或光路折射部等。而且，壳体11的内部不设置光学放大系统等，以使显示装置5的显示6能够以等倍成像。

虽然，组合器8中存在有利用前挡风玻璃2的结构，例如在前挡风玻璃2下部的黑色印制部分或在前挡风玻璃2上粘贴的反射膜上投影显示6，但是，在此种情况时，组合器8是以耐热的树脂制或玻璃制的平坦的板状，且与前挡风玻璃2分别设置。通常，组合器8在其反射面上施加如昂贵的半反射镜或多层膜电介质等的增反射膜，使表面反射率提高到30％～60％左右。与此相对，在此种情况下，不施加增反射膜等，保持低的表面反射率，例如7％左右。该组合器8利用设置在壳体11内部的开闭驱动装置37进行开闭。

装饰件12通过从上方将平视显示装置4插入到仪表板3的开口部7内，从而以遮盖开口部7的边缘部的方式而设置。为此，装饰件12设置得比开口部7大一圈，且在其下表面侧或下边缘部上具有与仪表板3的曲面形状匹配的三维形状的配合部分。

罩部件13与壳体11分体设置，且以构成壳体11的底壁部的方式被设置。此种情况下，将罩部件13做成以构成显示装置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，并一次安装在壳体11上。但是，如果结构上可能的话，罩部件13也可以与壳体11设为一体。

对于上述这种整体的结构，在本实施例中，具备如下结构。

(1)如图4和图5所示，将所述显示装置5设为分段式显示部18，其能够利用多个显示形成部21、即节段的点亮、熄灭来制造出多种显示6(参照图6的显示例)。

然后，上述分段式显示部18具备多个光源22(参照图4)和文字板23，所述文字板23具有上述多个显示形成部21，该显示形成部21使来自该多个光源22的光透过。

而且，如图6所示，上述组合器8使用不透光性的黑色板或半透光性的黑色系烟板。

在此，如图6的显示例所示，上述显示装置5具有：数值显示部15，其能够利用数值显示车速、发动机的转速等；刻度显示部16，其能够利用多个刻度等显示燃料剩余量、距离目标的距离等；以及路径显示部17，其能够利用箭头等显示行驶路径等。在这种情况下，显示装置5上采用的不是上述那种显示图像的显示面板，而是特意采用分段式显示部18(参照图4和图5)。此外，在分段式显示部18或与其同等的显示装置5中存在荧光管式、分段式液晶面板、无源矩阵式液晶面板等。在这种情况下，由于与上述显示装置相比价格低廉，而且不花费成本就能提高亮度，因此在分段式显示部18上采用如上所述的多个光源22(参照图4)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上的多个光透过部或节段，以能够形成上述各种显示6。显示形成部21根据其显示目的或显示内容，能够设为单个或整体无色透明或有色透明。

例如，在数值显示部15的情况时，显示形成部21能够设为七段式显示器，其由配置为数值“8”字状的七个节段构成。在刻度显示部16的情况时，显示形成部21能够通过将多个节段连续排列成条形图状而构成。例如，在图6的显示例中，例如将多个树叶图案的节段进行排列，以显示节能运行情况。在路径显示部17的情况时，通过适当配置点、线、箭头状的节段，能够显示各种行驶路径。这种情况下，行驶路径至少具备三重结构，该三重结构具有：中心的点，表示交叉点(第一层显示)；线，表示包围该交叉点且出入交叉点的前后左右斜向的八条道路(第二层显示)；以及位于上述点和线的外侧，并在前面侧表示本车辆位置的线和表示行进方向的七个箭头(第三层显示)。显示形成部21除了上述结构以外，也能够包括例如汉字、字母的标示(例如km/h)等。

光源22为单独光源，通过点亮使多个显示形成部21分别单独显示。光源22采用例如LED或发光二极管。LED以安装在电路基板24上的方式设置。

文字板23是在例如透明的树脂制的板上留出显示形成部21而形成不透光性的印刷层的结构。

而且，显示装置5具有朝向不同的多个显示面、即文字板23。在这种情况下，如图4所示，将文字板23分成第一文字板26和第二文字板27，且将第一文字板26作为使显示6向纵向进行投影的基准显示面，将第二文字板27作为相对于基准显示面的显示6而使倾斜的显示6进行投影的立体观察用倾斜显示面。纵向是朝向大致上下方向和左右方向的面的朝向，不需要一定朝向铅垂方向，可以在不难以看到的范围内使其前倾或后倾。

在这种情况下，作为基准显示面的第一文字板26具有数值显示部15、刻度显示部16。此外，作为立体观察用倾斜显示面的第二文字板27具有路径显示部17。但是，第一文字板26和第二文字板27的显示内容不限于此。此外，第一文字板26配置在图中右侧，第二文字板27配置在图中左侧，但不限于此，可以左右相反设置。

而且，通过如上所述具备朝向不同的多个显示面，使数值显示部15、刻度显示部16向纵向进行投影，且路径显示部17能够斜向倾斜或放倒进行投影，因此能够使路径显示部17的显示6具有与前方看到的实际路况相同的真实的立体感和深度感，能够使行驶路径变为感觉上容易知道距离等的路径。即，能够使路径显示部17具有与数值显示部15、刻度显示部16完全不同的视觉效果，能够使显示装置的显示多样化而不单调。而且，相对于纵向的数值显示部15和刻度显示部16，倾斜的路径显示部17是横向排列显示的，因此通过二者的对比效果，能够进一步强调展现路径显示部17的立体感和深度感。由此，能够提高平视显示装置4的商品价值。

此时，使第二文字板27以相对于第一文字板26，后缘部的位置大致相等，且前缘部的位置比后缘部的位置高的方式后倾，从而使行驶路径放倒并显示为前倾的状态。由此，行驶路径变形为前侧比后侧狭窄的具有远近感的形状并被投影。此外，根据上述内容，第一文字板26和第二文字板27相对于组合器8的距离不同，因此投影到前方的第一文字板26的显示6、例如数字显示部15和刻度显示部16成为里面侧，第二文字板27的前倾投影的显示6、例如路径显示部17成为跟前侧，从而使两个显示6能够具有并呈现不同的距离感和深度感。

此外，如果使第二文字板27相对于第一文字板26倾斜过大，则两者的显示6相互干扰而产生看不到的部分，因此优选第二文字板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看不到的部分小到不明显的程度所需的角度，例如30°±15°左右以内的立体观察用倾斜角度。

而且，使路径显示部17向斜向倾斜投影时，使行驶路径的跟前侧或本车辆侧比里面侧或前进道路侧，光源22的亮度更高，即设置亮度差，从而能够强调立体感和深度感。此外，如上所述，显示装置5的显示6前后翻转而投影到组合器8上，因此在显示装置5上，行驶路径的跟前侧从乘员来看为里面侧，行驶路径的里面侧从乘员来看为跟前侧。亮度差可以使用高亮度光源22a和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进行调光以使亮度不同，或者也可以是这些的组合。

进一步地，使第二文字板27上的路径显示部17的行驶路径的跟前侧或本车辆侧比里面侧或前进道路侧更粗。即通过设置线宽差，例如使用利用远近法等而变形为里面侧比跟前侧更细的行驶路径的图形，能够进一步强调上述立体感和深度感。此外，线宽差与路径显示部17的倾斜等相对应，这更有利于呈现自然的远近感。

此外，当然，由第二文字板27放倒而投影的路径显示部17与将单纯利用远近法变形的图形向纵向进行投影的路径显示部17相比，实际看到时的视觉效果和立体感是完全不同的。由此，利用远近法变形的图形虽然也能单独使用，但与放倒投影的路径显示部17组合使用效果更好。

针对上述情况，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大致平行设置。

而且，文字板23或电路基板24等可以分成三个以上，并分别朝向不同的方向。

组合器8是包括黑色的部件。黑色板的光透过率为0％或与此接近。黑色系烟板不是无色透明的。

(2)如上所述，如图4所示，在上述光源22和文字板23之间设有灯壳25，灯壳25将来自各光源22的光分别向上述各显示形成部21引导。

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和文字板23之间。在灯壳25上形成有针对每个光源22独立的多个导光用孔部25a。该灯壳25例如由反射率高的具有平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一致的位置上。

此外，将文字板23分成第一文字板26和第二文字板27、或更多个部分时，上述灯壳25的上表面也具有与第一文字板26或第二文字板27等分别匹配的抵接面28、29或倾斜面部。

(3)上述光源22使用白色LED22b。

在此，白色LED22b例如通过使蓝色LED的光通过黄色的荧光体，对利用荧光体未转换的蓝色光和已转换的黄色光进行合成，制造出白色等。但是，白色LED22b也可以是上述以外的LED。在这种情况下，对第一文字板26的数值显示部15使用白色LED22b。在使用白色LED22b的部分中，文字板23的显示形成部21优选为无色透明。

(4)上述光源22使用RGB全色LED22c。

在此，RGB全色LED22c将RGB三色的LED汇集在一个封装件中，能够呈现全色。在这种情况下，至少第一文字板26的刻度显示部16、第二文字板27的路径显示部17等使用RGB全色LED22c。在使用RGB全色LED22c的部分中，文字板23的显示形成部21优选为无色透明。

此外，白色LED22b和RGB全色LED22c能够根据显示6的种类等适当混合使用。

【作用效果】根据该实施例，能够得到如下作用效果。

该实施例的平视显示装置4通过形成在仪表板3的开口部7，使显示装置5的显示6投影到配设在开口部7的上方的组合器8上，并使其在组合器8的前方形成虚像，从而使乘员用眼确认到显示6。

如此，通过使用平视显示装置4使信息显示在驾驶中的乘员的视野内，乘员几乎不移动视线或调整眼睛的焦点就能够得到所显示的信息。

(1)此时，将使用分段式显示部18的显示装置5和使用黑色板或黑色系烟板的组合器8进行组合。由此，通过分段式显示部18而亮度提高且轮廓清晰的显示6、和通过使用黑色板或黑色系烟板的组合器8而亮度降低的背景的亮度差或对比度变大，因此无论车外的明亮程度或外光的情况等如何，都能够使平视显示装置4的显示6非常容易看见。

此外，通过将组合器8设为不透光性的黑色板或半透光性的黑色系烟板，抑制了显示6在组合器8的背面上的反射。由此，例如图7所示，通过在背面上使用减少了显示6的反射的上述黑色板或黑色系烟板的组合器8，能够使组合器8为无色透明等时看到的显示6在组合器8的表面上的反射和显示6在组合器8的背面上的反射错开重叠而产生的双重图像w(参照图7的数值显示部15)的发生不明显。由此，不需要在组合器8上施加用于防止双重图像w的表面处理等的双重图像对策，从而相应地能够控制成本。

进一步地，分段式显示部18具备多个光源22和不透光性的文字板23，该文字板23具有多个显示形成部21。具备光源22和文字板23的这种分段式显示部18与通常的液晶显示面板等相比价格非常低廉，而且与荧光管式的分段式显示部18或分段式液晶面板、无源矩阵式液晶显示面板等其他分段式显示部18(以下称之为其他显示装置)相比价格也非常低廉，而且，与这些显示装置相比，不花费成本就能够提高光源22的亮度，因此能够大幅降低平视显示装置4的成本，且能够使显示6清楚容易地看到。由此，能够大幅降低平视显示装置的成本，并广泛普及到整个车辆。由于平视显示装置4上显示的信息有限，因此使显示装置5作为分段式显示部18能够进行恰如其分的充分的显示。

此外，分段式显示部18使用具有透光性的显示形成部21的文字板23时等，通过透过文字板23的显示形成部21看到白色的灯壳25的导光用孔25a的壁面等，有可能产生疑似点亮现象、即熄灭的显示形成部21或关闭节段隐约地像点亮的样子映入而看到的现象(参照图7的数值显示部15的虚拟线z)。该种现象是在不使用文字板23的其他显示装置上不常看得到的现象。但是，即便是在这种情况下，通过将组合器8设为表面反射率低的黑色板或半透光性的黑色系烟板，衰减了熄灭的显示形成部21在组合器8表面上的反射，降低了关闭节段向组合器8的映入，因此能够得到清楚且容易看见的显示6的平视显示装置4。由此，能够消除关闭节段的映入导致的烦恼。

此外，在使用其他显示装置时，为了弥补显示6和背景的亮度差或对比度以确保可见性，需要在组合器8的反射面上施加高价的增反射膜等的表面处理，以提高组合器8的表面反射率。但是，在将具备光源22和文字板23的分段式显示器18和由黑色板或黑色系烟板构成的组合器8进行组合的情况下，如上所述，能够确保充分的可见性，因此不需要对组合器8的反射面施加高价的增反射膜等的表面处理。由此，能够省略增反射膜，从而相应地能够实现平视显示装置4的进一步的低价格化。而且，不施加增反射膜等的表面处理，组合器8的表面反射率进一步降低，因此能够进一步提高使上述的熄灭的显示形成部21隐约可见的现象变得不明显的效果。

进一步地，在使用采用黑色板或黑色系烟板的组合器8的情况下，根据平视显示装置4的安装方法，有可能组合器8会遮挡前挡风玻璃2的一部分，从而遮挡驾驶所需的视野。但是，通过将平视显示装置4设置在仪表板3的内部，能够将组合器8切实地设置在不遮挡驾驶所需的视野的位置上。

(2)在光源22和文字板23之间设置灯壳25，利用灯壳25能够将来自各光源22的光分别向各显示形成部21引导。由此，来自光源22的光利用灯壳25按照每个导光用孔部25a被明确分隔开，并有效地向各显示形成部21被引导，因此能够有效使用来自光源22的光，以使各显示形成部21明亮地点亮。

此外，假设当进行组装时，在光源22和灯壳25之间或灯壳25和文字板23之间形成微小的间隙的情况下，从该微小的间隙向邻近的显示形成部21等漏光，可能产生使熄灭的显示形成部21微亮而看起来像点亮一样的现象，即与上述疑似点亮现象相同的现象。但是，即便在这种情况下，如上所述，通过将组合器8设为表面反射率低的黑色板或半透光性的黑色系烟板，能够使漏光不明显。而且，如果不对组合器8的反射面施加增反射膜等的表面处理，则能够进一步提高使漏光不明显的效果。

(3)至少在分段式显示部18的光源22上可以使用白色LED22b。由此，由白色LED22b产生的白色的显示6和由黑色板或黑色系烟板的组合器8产生的黑色或黑色系的背景的亮度差或对比度，与使用其他光源22或其他颜色的LED的情况相比变得最大，因此能够得到显示6更加容易看见的平视显示装置4。尤其针对由白色LED22b构成的光源22，通过将组合器8设为黑色板或黑组合器，能够使明亮度差在已有的显示装置5和组合器8的组合中最大。此外，通过将组合器8设为黑色板或黑色系烟板，能够使组合器8吸收由白色LED22b发出的紫外线。

(4)或者，在分段式显示部18的光源22上可以使用RGB全色LED22c。由此，能够使分段式显示部18进行全色显示。

而且，如果将RGB全色LED22c和上述白色LED22b进行组合，则分段式显示部18不使用高价的显示面板等也能够进行多彩的显示。

以上，结合利用附图对实施例进行了详细说明，但实施例只不过是个示例。由此，当然不限于实施例的结构，只要是不脱离主旨的范围的设计的变更等都包含在本发明中。此外，例如在各实施例中包含有多个结构时，即便没有特别的记载，这些结构的可能的组合当然都包含在内。此外，多个实施例或变形例在本发明中公开时，即便没有特别的记载，当然也包含横跨这些结构的组合中的可能实现的结构。此外，对于附图所画出的结构，即便没有特别的记载，当然也包含在内。进一步地，在有“等”的用语的情况下，其意思是包括同等的特征。此外，在有“大致”、“大约”、“左右”等用语的情况下，其意思是包括常识上认同的范围或精度。

附图标记说明

1 车室

2 前挡风玻璃

3 仪表板

4 平视显示装置

5 显示装置

7 开口部

8 组合器(黑色板、黑色系烟板)

18 分段式显示部

21 显示形成部

22 光源(LED)

22b 白色LED

22c RGB全色LED

23 文字板

25 灯壳

Claims

1.一种平视显示装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，

在所述光源和文字板之间设置有灯壳，所述灯壳将来自各光源的光分别向各个所述显示形成部引导。

3.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，

所述光源使用白色LED。

4.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，

所述光源使用RGB全色LED。