CN107710054B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够提高车辆的仪表盘的美观性的显示装置。将如下显示装置搭载于仪表盘中：所述显示装置具备发出光的光源(10)和引导从光源(10)射入的光的导光板(11)，导光板(11)具有：射出面(13)，其将所射入的光射出；和多个光会聚部，该多个光会聚部将射入的光的前进路线变更至射出面(13)侧，朝向会聚到本部件的外部的会聚点或会聚线上的方向射出，或者朝向从本部件的外部的会聚点或会聚线发散的方向射出，在本部件的外部成像。并且，使例如速度计20的数字20a、刻度线20b、边框线20c等静止的像立体显示。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及在车辆等交通工具内显示像的显示装置。
背景技术
轿车等车辆的仪表盘上进行各种各样的光学装饰的显示装置得到实用化。例如在专利文献1中公开了能够将显示器和反射部件进行组合而进行具有立体感的显示以提高商品性的车辆用显示装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-228314号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，市场上对于能够进行美观性更高的显示的显示装置存在需求。
本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种显示装置，该显示装置通过具备导光部件而能够进行美观性更高的显示，所述导光部件通过变更光路而使得在外部成像，并将像显示在仪表盘上。
用于解决课题的手段
为了解决所述问题，本申请所述的显示装置是如下显示装置，该显示装置是在车辆的仪表盘内显示像的显示装置，其特征在于，具备：发出光的光源；和导光部件，其对从所述光源射入的光进行引导，所述导光部件具有：射出面，其将所射入的光射出；和多个光会聚部，该多个光会聚部将射入的光的前进路线变更至射出面侧，朝向会聚到本部件的外部的会聚点或会聚线上的方向射出，或者朝向从本部件的外部的会聚点或会聚线发散的方向射出，在本部件的外部成像，利用成像来显示像。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于具备覆盖仪表盘整体或一部分的保护罩，所述导光部件粘贴在所述保护罩上。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，所述导光部件的粘贴于所述保护罩上的部位为硬质的簿板状或具有挠性的薄膜状。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，所述导光部件被配设成覆盖仪表盘整体或一部分。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，利用所述成像显示的像是在仪表盘内静止的像。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，利用所述成像显示的像是与配设在仪表盘内的测量仪表相关的像。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，利用所述成像显示的像包含测量仪表的数字、刻度线和边框线中的至少一个。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，利用所述成像显示的像是示出与车辆的状态相关的显示、与搭乘相关的显示和与车辆的驾驶相关的显示中的至少一个的像。
此外，本申请所述的显示装置的特征在于，利用所述成像显示的像是装饰用的像。
此外，本申请所述的显示装置是如下显示装置，该显示装置是在车辆的仪表盘内显示像的显示装置，其特征在于，具备：发出光的光源；和导光部件，其对从所述光源射入的光进行引导，所述导光部件具有：射出面，其将所射入的光射出；和多个光会聚部，该多个光会聚部将射入的光的前进路线变更至射出面侧，朝向会聚到本部件的外部的会聚点或会聚线上的方向射出，或者朝向从本部件的外部的会聚点或会聚线发散的方向射出，在本部件的外部成像，利用成像来显示作为与测量仪表相关的数字、刻度线和边框线中的至少一个的像。
本发明的显示装置能够在轿车等交通工具内显示所成的像。
发明的效果
本发明具备光源和导光部件，导光部件使从光源射入的光在外部成像。由此起到能够提高内装的美观性等优异的效果。
附图说明
图1是概要性地例示本发明的显示装置和在空间上形成的像的说明图。
图2是示意性地例示本发明的显示装置的剖面和光路的概要的概念图。
图3是示意性地例示本发明的显示装置的剖面和光路的概要的概念图。
图4是示意性地例示搭载有本发明的显示装置的车辆的仪表盘的主要部位的概要主视图。
图5是概念性地例示对搭载有本发明的显示装置的车辆的仪表盘的计量仪器类进行目视识别而得到的像的配置的概要侧视图。
图6是示意性地例示搭载有本发明的显示装置的车辆的仪表盘的概要剖视图。
图7是示意性地例示搭载有本发明的显示装置的车辆的仪表盘的概要剖视图。
图8是示意性地例示搭载有本发明的显示装置的车辆的仪表盘的概要剖视图。
图9是示意性地例示搭载有本发明的显示装置的车辆的仪表盘的主要部位的概要主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式为使本发明具体化的一例，而并非限定本发明的技术范围的性质。
本发明的显示装置能够在交通工具、例如轿车等车辆内的空间中使光会聚而形成像。首先，对在空间上形成像的原理进行说明。图1是概要性地例示本发明的显示装置1和在空间上形成的像的说明图。另外，为了便于理解地进行说明，概要性地且示意性地示出说明中使用的图。此外，说明中使用的图存在未按照还包括各部件的长宽比、部件间的大小比等在内的实际比例进行描绘的情况。
显示装置1具备发出光的光源10和引导从光源10射入的光的导光板(导光部件)11。光源10使用LED等发光元件构成，通过发光而向导光板11射出光。导光板11使用透明且折射率较高的聚碳酸酯树脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)等树脂材料、玻璃等无机材料等材料而形成为具有挠性的薄膜状、硬质板状等矩形面状。这里所说的面状是指如下的形状：如图1中例示那样，相比于在二维扩展的面方向(XY面)，与该方向垂直的厚度方向(Z轴方向)上的长度(厚度)更短。也就是说，虽然导光板11形成为长方体状，但是其是厚度方向(Z轴方向)上的长度比形成在二维扩展的面状的长度方向(X轴方向)和宽度方向(Y轴方向)更短的形状。
导光板11的长度方向(長手方向)上的一端侧的面、即由矩形的短边和厚度方向上的边构成的面中的一方成为安装有光源10的入光端面12，供从光源10发出的光射入。导光板11将从入光端面12射入导光板11内的光呈面状扩展并进行引导。此外，形成为面状的导光板11具有射出从光源10射入的光的射出面13和相对于射出面13为相反侧的背面14。
另外，在以后的说明中，根据需要，使用X轴、Y轴和Z轴的右手坐标系的直角坐标系。X轴是导光板11的宽度方向(短手方向)，即，矩形的短边方向。Y轴是导光板11的长度方向，即，矩形的长边方向，以从入光端面12侧朝向所面对的端面的方向作为正向。Z轴是导光板11的厚度方向，以从背面14朝向射出面13的方向作为正向。另外，在弯折使用导光板11等非平面使用的情况下，以包含射出面13的主要部分的面或与该面近似的面为基准来使用X轴、Y轴和Z轴。
图中，在导光板11的背面14形成有作为光会聚部15a，15b，15c，…而示出的多个光会聚部15。各光会聚部15是将从入光端面12射入的光的前进路线、即光路向射出面13侧变更的部位。这里，示出在导光板11内形成对从入光端面12射入的光进行反射的反射面150(参照图2的150x、150y，图3的150x1、150x2、150x3)等光学面作为光会聚部15的方式，例如，通过形成与背面14斜交的切口，使得由切口形成的斜面作为反射面150发挥功能。光会聚部15的反射面150在X轴方向实质上连续地形成。具体而言，多个光会聚部15a沿线16a形成，多个光会聚部15b沿线16b形成，多个光会聚部15c沿线16c形成。未图示的其它光会聚部15也同样。这里，线16(线16a，16b，16c，…)是在背面14与X轴大致平行地延伸的假想的直线。任意的光会聚部15，15，…沿与X轴大致平行的直线16实质上连续地形成，从光源10射入的光被引导至在X轴方向上排列的各光会聚部15，15，…。
光会聚部15具有变更光路的反射面150等结构，将射入光会聚部15的反射面150的光的前进路线变更，使光从射出面13射出而实质性地会聚到与各光会聚部15分别对应的会聚点P。图1中，作为光会聚部15的一部分，例示了光会聚部15a，15b，15c，…，示出在各个光会聚部15a，15b，15c…中，被光会聚部15a，15b，15c…分别变更光路后的多个光线分别会聚到会聚点Pa，Pb，Pc…的情况。然后，各光会聚部15通过使光线会聚到各会聚点P而进行成像，由此形成像17。
具体而言，线16a，16b，16c…中的任意的线16上的多个光会聚部15与像17上的会聚点P对应。来自任意的线16上的多个光会聚部15的各位置的光线，其光路分别例如通过各反射面150等光学面上的反射而被变更，从射出面13射出而会聚到会聚点P。因此，来自多个光会聚部15的光的波面成为从会聚点P发出的光的波面。例如，线16a上的多个光会聚部15a与像17上的会聚点Pa对应。分别被引导朝向线16a上的多个光会聚部15a的光线，其光路被各光会聚部15a变更、从射出面13射出而会聚到会聚点Pa。被其它线16上的多个光会聚部15反射的光也同样地会聚到会聚点P。由此，利用任意的光会聚部15能够提供从所对应的会聚点P发光的光的波面。各光会聚部15所对应的会聚点P互不相同，利用分别与光会聚部15对应的多个会聚点P的聚集而形成空间上可识别的像17。这样，显示装置1在空间上将像17投影为立体像。另外，图1例示出的像17是用线描绘出的立体像，描绘像17的线由分别与光会聚部15对应的多个会聚点P的聚集而形成。
显示装置1通过对从射出面13射出的光进行成像，从而形成作为立体像的像17。像17是供目视识别者在空间上进行识别的立体像。另外，本申请中说明的立体像是指，以在显示装置1的外部处于与射出面13不同的位置的方式被识别到的像17。立体像不仅包含三维像，还例如包含在远离显示装置1的射出面13的位置被识别到的二维像。即，本申请所说的立体像是指，不仅包含被识别为立体形状的像17、还包含在与显示装置1的射出面13上不同的位置处被识别到的二维形状的像17的概念，表示以从显示装置1的导光板11突出(飛び出し)的方式被识别的像17。
被导光板11引导的光在连接导光板11内的各位置和光源10的方向上具有指向性，而不具有与连接导光板11内的各位置和光源10的方向垂直的扩展(広がり)。当光会聚部15被设置在远离光源10的位置时，被导光板11引导的光在光会聚部15所设置的位置，在大致Y轴方向上具有指向性，在X轴方向上不具有扩展。因此，例如在包含会聚点P且与XZ平面平行的面中，来自光会聚部15的光实质上会聚到一个会聚点P。
另外，当射入光会聚部15的光在Z轴方向具有扩展时，来自光会聚部15的光会聚到包含空间上的会聚点P的、沿Y轴的会聚线。然而，为了易于理解地说明实施方式，适当着眼于XZ面内的光的会聚，并以来自光会聚部15的光会聚到会聚点P而进行说明。
图2和图3是示意性地例示本发明的显示装置1的剖面和光路的概要的概念图。图2示出与YZ面平行的剖面，图3示出与XZ面平行的剖面和被观察者目视识别到的像17。图2和图3示出了形成模拟了不仅在导光板11的出射面13侧(Z轴正方向)而且还在背面14侧(Z轴负方向)扩展的箭头的像17的示例。在图2和图3所示的示例中，模仿箭头的像17被目视识别到：箭头的前部从射出面13侧突出，箭头的后部从背面14侧突出。
如图2所示，光源10安装在导光板11的入光端面12上，此外，入光端面12与射出面13大致垂直。此外，面对射出面13的面为背面14，背面14也与入光端面12大致垂直。背面14具备与射出面13大致平行且平坦的面以及形成光会聚部15(15x，15y)的反射面150(150x，150y)的倾斜的面。背面14的平坦面具有如下功能：其与射出面13一起使导光板11从入光端面12导入的光在双方发生全反射，同时对所述光进行引导，使导光板11内的光呈面状地扩展。光会聚部15的倾斜的反射面150使由导光板11射入的光反射，从而使光路向射出面13侧变更。
即，从光源10发出而从导光板11的入光端面12射入的光在射出面13和背面14之间一边反复进行全反射，一边以被封闭在导光板11内的状态被引导而呈面状地传播。此外，当在导光板11内传播的光到达形成光会聚部15的反射面150中的任意一个时，被反射面150反射而使得光从射出面13被射出至外部。
如图2和图3所示，位于一个线16上的多个光会聚部15x(光会聚部15x1，15x2，15x3，…)分别包含反射面150x1，150x2，150x3，…。位于一个线16上的多个光会聚部15x各自的反射面150x1，150x2，150x3…朝向会聚到射出面13侧的会聚点P1的方向使光向射出面13侧进行反射。此外，位于其它线16上的多个光会聚部15y(光会聚部15y1，15y2，15y3，…)分别包含反射面150y1，150y2，150y3，…。此外，位于其它线16上的多个光会聚部15y各自的反射面150y1，150y2，150y3，…以使光成为从背面14侧的会聚点P1发散的方向的方式使光向射出面13侧反射。因此，图3中括号所记述的光会聚部15y2的反射面150y2和光会聚部15y2的反射面150y3的倾斜度与图3相反，朝向导光板11的端部侧倾斜。
反射面150x1，150x2，150x3，…等反射面150x使来自光源10的光分别向沿连接各反射面150x上的点和会聚点P1的直线的方向反射。各反射面150x所反射的光线会聚到会聚点P1。这样，各光会聚部15x分别包含的多个反射面150x使从光源10入射的光向沿连接各个反射面150x上的点和会聚点P1的直线的方向进行反射。因此，显示装置1能够提供从会聚点P1起朝向从位置V2通过位置V1直到位置V3的范围内的任何位置的光。这样的会聚点P1形成被识别为向射出面13侧突出的像17。
反射面150y1，150y2，150y3，…等反射面150y使从光源10入射的光分别向沿连接反射面150y上的点和会聚点P2的直线的方向反射。当使各反射面150y所反射的光线向与分别光线的前进方向相反的方向延长时，各光线的延长线在会聚点P2会聚。这样，各光会聚部15y分别包含的多个反射面150y使从光源10入射的光向沿连接各个反射面150上的点和会聚点P2的直线的方向反射。因此，显示装置1能够提供从会聚点P2起朝向从位置V2通过位置V1直到位置V3的范围内的任何位置的光。这样的会聚点P2形成被识别为向射出面13的相反侧(背面14侧)突出的像17。
如上所述，导光板11具有多个将互不相同的点作为会聚点P的光会聚部15，利用包含会聚点P1和会聚点P2在内的多个会聚点P的聚集能够将像17形成为立体像。即，导光板11具备多个光会聚部15，该多个光会聚部15将射入的光的前进路线变更至射出面13侧，朝向会聚到外部的会聚点P1或会聚线的方向射出、或朝向从外部的会聚点P2或会聚线发散的方向射出而在外部成像。然后，显示装置1通过多个会聚点P或会聚线的聚集，能够使像17在导光板11的外部成像为能够供观察者目视识别的立体像。
换而言之，能够如下所述进行表述。即，从光源10发出的光所射入的导光板11将光在与射出面13平行的面内进行引导。在导光板11的、与射出面13平行的面内形成有在与导光板11的导光方向(Y轴方向)垂直的方向(X轴方向)上具有长度的多个光会聚部15。多个光会聚部15分别具有在与射出面13平行的面上投影的法线的方向沿各个光会聚部15的长边方向(X轴方向)连续地或断续地变化的光学面。被导光板11引导的光通过光学面的反射，作为实质上会聚到空间上的一个会聚点P或会聚线、或实质上从空间上的一个会聚点P或会聚线发散的方向上的射出光而从射出面13射出。在Y轴上的位置不同的多个光会聚部15的各个光会聚部之间，会聚点P或会聚线互不相同，由多个会聚点P或会聚线的聚集而在空间上形成像17。
另外，在图2和图3以及使用这些附图的说明中，为了说明形成立体像的基本原理，对被目视识别为向射出面13侧和背面14侧双方突出的立体像进行了说明，但是，也可以如图1中例示那样，形成被目视识别为仅从一方的侧面突出的立体像。
此外，这里，作为光会聚部15，示出了形成反射面150的方式，但是，只要能够变更由导光板11射入的光的前进路线，可以形成各种各样的光会聚部15。例如还可以用圆柱形等形式的菲涅尔透镜形成光会聚部15，利用菲涅尔透镜的折射面(棱镜面)的折射作用来变更射入的光的前进路线。此外，该情况下，也可以在分别具有间隙的多个部位构成菲涅尔透镜。此外，还可以用衍射光栅形成光会聚部15，利用衍射作用来变更射入的光的前进路线。此外，还可以利用棱镜的反射作用或折射作用来变更射入的光的前进路线。
此外，在全部会聚点P与射出面13之间的距离不恒定的情况下，例如在形成三维扩展的像17的情况下，此外，在形成包含在与射出面13斜交的平面中的二维的像17的情况下，构成为，距射出面13的距离越长，则会聚的光的密度越大。由此，在所形成的像17中产生的模糊大致恒定，能够形成不会使目视识别的观察者产生异样感的像17。
此外，示出了从光源10发出的光从导光板11的长度方向的一端侧的面即入光端面12射入导光板11的方式，但不限于此。例如，可以以背面14作为射入面而从背面14射入等、适当进行设计。
对将如上所述形成的本发明的显示装置1作为车辆的内装部件进行搭载的实施方式进行说明。图4是示意性地例示搭载有本发明的显示装置1的车辆的仪表盘的主要部位的概要主视图。图5是概念性地例示对搭载有本发明的显示装置1的车辆的仪表盘的计量仪器类进行目视识别而得到的像的配置的概要侧视图。图4和图5示出将本发明的显示装置1作为车辆的内装部件搭载于仪表盘(以下，称作“仪表盘(instrument panel)”)2的示例。显示装置1将表示配置在仪表盘2的中央的作为测量仪表的速度计20的显示速度的数字20a、刻度线20b和圆形的边框线20c的像显示为立体像，使得与其它测量仪表类相比在近前侧(驾驶员侧)能够进行目视识别。另外，显示装置1显示为立体像的只是数字20a、刻度线20b、边框线20c等静止的像，运动的速度计20的指针20d不会被显示为像。即，关于指针20d等运动的部件，使用实际存在的部件。
另外，在图4和图5中，示出了将数字20a、刻度线20b和边框线20c显示为立体像的方式，但是，不仅立体像，还可以在配设于仪表盘2上的速度计20中进行表述。此外，还可以适当进行如下设计：对于数字20a，仅进行作为立体像的显示，对于刻度线20b，仅进行在速度计20的表述，对于边框线20c，进行作为立体像的显示和在速度计20的表述双方等。
图6是示意性地例示搭载有本发明的显示装置1的车辆的仪表盘2的概要剖视图。图6以使仪表盘2的主要部位的近前侧处于图中左侧、里侧处于图中右侧的方式示出。仪表盘2具备测量仪表板21和指针20d作为速度计20等的测量仪表，利用指针控制部22与速度等测定对象对应地对指针20d进行转动驱动。仪表盘2由配设在近前侧的、使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等树脂材料形成的透明且硬质的薄板状保护罩23覆盖，例如以使驾驶员不会直接触碰速度计20的方式被保护起来。保护仪表盘2的保护罩23可以配设成覆盖仪表盘2的前表面整体，或者也可以配设成单独地仅覆盖仪表盘2的前表面的一部分、例如测量仪表。另外，在测量仪表板21的下方里侧配设有本发明的显示装置1的光源10，在光源10中安装有薄板状的导光板11。导光板11从测量仪表板21的下方向近前侧延伸，再在指针20d的近前侧向上方垂直地延伸而被粘贴在保护罩23的背面侧(里侧)。另外，也可以构成为将导光板11粘贴在保护罩23的正面侧(近前侧)。导光板11的光会聚部15形成在垂直地延伸的部位，从处于近前侧的射出面13射出光，并显示数字20a、刻度线20b、边框线20c等静止的像。
图7是示意性地例示搭载有本发明的显示装置1的车辆的仪表盘2的概要剖视图。图7示出以其它方式构成图6中例示的仪表盘2的示例。图7示出用具有挠性的薄膜(膜)状材料形成导光板11的结构例。图7中例示的显示装置1通过在保护罩23的背面侧粘贴薄膜状的导光板11而构成。另外，其它结构与图6中例示的显示装置1同样。此外，在图7中例示的显示装置1中，也可以在保护罩23的正面侧粘贴薄膜状的导光板11。
图8是示意性地例示搭载有本发明的显示装置1的车辆的仪表盘2的概要剖视图。图8示出以其它方式构成图6中例示的仪表盘2的示例。图8是使保护罩与导光板11一体化的结构例。具体而言，是将透明且成薄板状的导光板11用作保护罩的结构，换而言之，是在保护罩上形成光会聚部并安装光源10而成的结构。另外，其它结构与图6中例示的显示装置1同样。
具备如上所述那样通过各种各样的结构实现的显示装置1的仪表盘2在相比测量仪表板21和指针20d靠近前侧的位置显示测量仪表类的数字20a、刻度线20b、边框线20c等静止的像的立体像。由此，搭载有本发明的显示装置1的仪表盘2起到能够进行美观性较高的显示等优异的效果。
本发明不限于以上进行了说明的实施方式，还可以以其它各种各样的方式来实施。因此，上述的实施方式在所有方面仅仅为例示，不应限定性地进行解释。本发明的范围由权利要求示出，对于说明书正文没有任何限制。此外，属于权利要求的等同范围的变形和变更全部在本发明的范围内。
例如，在所述实施方式中，示出了将与测量仪表相关的像显示为立体像的方式，但是，本发明不限于此，还可以将警告灯等的像显示为立体像等、展开为各种各样的方式。图9是示意性地例示搭载有本发明的显示装置1的车辆的仪表盘2的主要部位的概要主视图。本发明的显示装置1能够将仪表盘2内被显示为显示方式固定的静态图像的像显示为立体像。即，与车辆的状态相关的显示、与搭乘相关的显示、与车辆的驾驶相关的显示等内容的显示。图9中，示出显示了作为与车辆的状态相关的制动警告灯、与搭乘相关的表示驾驶席的安全带的系戴状态的安全带未佩戴者警告灯、以及与车辆的驾驶相关的表示换档位置(图9中为“P”)的显示灯的图像2a。作为这样的图像2a，不仅显示图9中例示的图像，而且还显示表示水温显示灯、头灯向上显示灯、雾灯显示灯、4WD指示器、发动机警告灯、油压警告灯、充电警告灯、燃料余量警告灯、ABS警告灯、SRS警告灯、方向指示灯等内容的图像。此外，关于换档，不仅显示图9中例示的“P”，而且还显示“N”、“R”、“D”、“2”、“L”等各位置、还有表示超速驾驶的图像。此外，作为所显示的立体像，不仅显示所谓的图像，作为装饰目的的构思还可以显示立体像。例如在图9中作为装饰部2b示出的那样，还可以显示装饰测量仪表类周围的装饰用立体像。对装饰部2b的装饰是指，除了如图9中例示那样地对测量仪表类周围镶边那样的装饰之外，还有在仪表盘2内，测量仪表类、警告灯类等、以实用性作为主体的像以外的像，表示对驾驶员等搭乘者通过视觉提供美观的像整体。另外，还可以对以实用性作为主体的像实施装饰。此外，还可以通过连续地显示不同的立体像，来假想地移动显示所显示的像。
标号说明
1：显示装置；
10：光源；
11：导光板(导光部件)；
12：入光端面；
13：射出面；
15(15a，15b，…，15x1，…，15y3)：光会聚部；
17：像；
P(Pa，Pb，…，P1，P2)：会聚点；
2：仪表盘；
20：速度计；
20a：数字(像)；
20b：刻度线(像)；
20c：边框线(像)；
21：测量仪表板；
23：保护罩；
2a：图像；
2b：装饰部。

Claims (10)

1.一种显示装置，该显示装置是在车辆的仪表盘内显示像的显示装置，其特征在于，所述显示装置具备：
发出光的光源；和
导光部件，其对从所述光源射入的光进行引导，
所述导光部件具有：
射出面，其将所射入的光射出；和
多个光会聚部，该多个光会聚部将射入的光的前进路线变更至射出面侧，朝向会聚到本部件的外部的会聚点或会聚线上的方向射出，或者朝向从本部件的外部的会聚点或会聚线发散的方向射出，利用多个会聚点或会聚线的聚集而在本部件的外部成像，
利用成像来显示像。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述显示装置具备覆盖仪表盘的整体或一部分的保护罩，
所述导光部件粘贴在所述保护罩上。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述导光部件的粘贴于所述保护罩上的部位为硬质的簿板状或具有挠性的薄膜状。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述导光部件被配设成覆盖仪表盘的整体或一部分。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的显示装置，其特征在于，
利用所述成像显示的像是在仪表盘内静止的像。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的显示装置，其特征在于，
利用所述成像显示的像是与配设在仪表盘内的测量仪表相关的像。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
利用所述成像显示的像包含测量仪表的数字、刻度线和边框线中的至少一个。
8.根据权利要求1～4中的任一项所述的显示装置，其特征在于，
利用所述成像显示的像是示出与车辆的状态相关的显示、与搭乘相关的显示和与车辆的驾驶相关的显示中的至少一个的像。
9.根据权利要求1～4中的任一项所述的显示装置，其特征在于，
利用所述成像显示的像是装饰用的像。
10.一种显示装置，该显示装置是搭载于交通工具并在交通工具内部显示像的显示装置，其特征在于，所述显示装置具备：
发出光的光源；和
导光部件，其对从所述光源射入的光进行引导，
所述导光部件具有：
射出面，其将所射入的光射出；和
多个光会聚部，该多个光会聚部将射入的光的前进路线变更至射出面侧，朝向会聚到本部件的外部的会聚点或会聚线上的方向射出，或者朝向从本部件的外部的会聚点或会聚线发散的方向射出，利用多个会聚点或会聚线的聚集而在本部件的外部成像，
利用成像来显示作为与测量仪表相关的数字、刻度线和边框线中的至少一个的像。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6645371B2 (ja) 2016-07-15 2020-02-14 オムロン株式会社 光デバイス及び立体表示方法
JP6506789B2 (ja) * 2017-03-14 2019-04-24 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
ES2780973T3 (es) * 2017-05-24 2020-08-27 Flex Automotive Gmbh Dispositivo, sistema y procedimiento para la representación un símbolo de luz flotante
CN113375119B (zh) * 2017-06-22 2024-02-06 欧姆龙株式会社 车辆用发光装置
JP7024686B2 (ja) * 2018-10-31 2022-02-24 オムロン株式会社 表示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174064B1 (en) * 1997-12-29 2001-01-16 Nippon Denyo Company Light guide panel and plane illuminator apparatus
EP0883837B1 (en) * 1996-02-28 2006-07-12 Hagberg, Mats An optical arrangement for processing an optical wave
JP2008275922A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Fujikura Ltd 表示装置
CN101460914A (zh) * 2006-06-06 2009-06-17 3M创新有限公司 具有虚像的键盘
JP2011222233A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Yazaki Corp 導光板及びそれを備えた表示装置
CN103339476A (zh) * 2011-02-07 2013-10-02 本田技研工业株式会社 显示器
WO2014152119A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Opsec Security Group, Inc. Variable device exhibiting non-diffractive three-dimensional optical effect

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2204421B (en) * 1987-04-15 1991-01-16 Yazaki Corp Display apparatus for a vehicle
CA2044932C (en) * 1990-06-29 1996-03-26 Masayuki Kato Display unit
JP3384283B2 (ja) * 1997-06-05 2003-03-10 トヨタ自動車株式会社 視差を利用した立体表示システム
CN100429559C (zh) * 2003-08-22 2008-10-29 株式会社电装 虚像显示设备
JP4241336B2 (ja) * 2003-11-20 2009-03-18 株式会社デンソー 表示装置
US7593615B2 (en) * 2006-02-10 2009-09-22 Rpc Photonics, Inc. Optical devices for guiding illumination
GB2437553A (en) * 2006-04-28 2007-10-31 Sharp Kk Optical system with two spaced apart partial reflectors for display
US7830368B2 (en) 2006-06-06 2010-11-09 3M Innovative Properties Company Keypad with virtual image
WO2011130715A2 (en) 2010-04-16 2011-10-20 Flex Lighting Ii, Llc Illumination device comprising a film-based lightguide
JP5732744B2 (ja) * 2010-05-12 2015-06-10 日本精機株式会社 表示部材及び表示装置
JP5649936B2 (ja) * 2010-12-02 2015-01-07 スタンレー電気株式会社 画像表示装置
EP2611169A1 (fr) * 2011-12-27 2013-07-03 Thomson Licensing Dispositif d'acquisition d'images stereoscopiques
KR101409846B1 (ko) * 2012-12-18 2014-06-19 전자부품연구원 3차원 증강현실 기반 헤드 업 디스플레이 장치
JP2014228314A (ja) 2013-05-20 2014-12-08 日本精機株式会社 車両用表示装置
JP5861797B1 (ja) * 2014-10-06 2016-02-16 オムロン株式会社 光デバイス

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0883837B1 (en) * 1996-02-28 2006-07-12 Hagberg, Mats An optical arrangement for processing an optical wave
US6174064B1 (en) * 1997-12-29 2001-01-16 Nippon Denyo Company Light guide panel and plane illuminator apparatus
CN101460914A (zh) * 2006-06-06 2009-06-17 3M创新有限公司 具有虚像的键盘
JP2008275922A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Fujikura Ltd 表示装置
JP2011222233A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Yazaki Corp 導光板及びそれを備えた表示装置
CN103339476A (zh) * 2011-02-07 2013-10-02 本田技研工业株式会社 显示器
WO2014152119A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Opsec Security Group, Inc. Variable device exhibiting non-diffractive three-dimensional optical effect

Also Published As

Publication number Publication date
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