CN107848461B - 电子镜装置 - Google Patents

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Abstract

电子镜装置安装于车厢内，用于视觉确认后方。具有：光学构件，其反射来自前面侧的入射光，并且使来自背面侧的入射光透过；以及液晶显示器，其具有配置于光学构件的背面侧的液晶面板以及照射液晶面板的背光灯，该液晶显示器显示车辆的后方视场的图像。背光灯的峰值角度相对于液晶面板的正面方向而言朝下。

Description

电子镜装置
技术领域
本发明涉及一种安装于车厢内的用于视觉确认后方的电子镜装置。
背景技术
规定在车辆中必须设置后视镜以确保后方的可视性。近年来，作为安装于车厢内的后视镜(下面称为“车内镜(inside Mirror)”)，提出了一种电子镜装置并使其实用化，该电子镜装置内置有显示车辆的后方视场的液晶显示器，能够在各种行驶环境下向驾驶员提供清晰的后方视场(例如专利文献1)。这种电子镜装置具备：单向镜(one-way mirror)，其反射入射光的一部分并使一部分透过；以及液晶显示器，其配置于单向镜的背面侧。单向镜使来自前面侧(暴露给驾驶员的一侧)的入射光反射并且使来自背面侧(液晶显示器侧)的入射光透过。
图1A、图1B是表示应用了电子镜装置的车内镜1A的一般的使用状态的图。如图1所示，车内镜1A安装于车厢内的顶棚附近。车内镜1A的安装角度被调整成驾驶员能够视觉确认映现在单向镜11中的后方视场R的反射像。将此时的车内镜1A的正面方向与驾驶员的视线方向所形成的角α称为“视线角度α”。视线角度α采用基于每个车型的眼椭圆(将驾驶员的眼睛的位置的统计性分布(眼睛范围(eye range))表示为椭圆而得到的区域)来规定的范围内的值(例如2.85°≤α≤10.35°)。
在车内镜1A中，在液晶显示器12未处于开启状态时，能够视觉确认映现在单向镜11中的反射像(参照图1A)。另一方面，在液晶显示器12处于开启状态时，能够隔着单向镜11视觉确认液晶显示器12的显示图像(参照图1B)。如图1B所示，将通过液晶显示器12的显示图像来进行后方视觉确认的情况下的视线角度称为“视线角度β”。
图2是表示现有的液晶显示器的亮度特性的图。如图2所示，在现有的液晶显示器中，在从正面方向看液晶面板时图像的亮度最大，最容易进行视觉确认。下面，将图像的亮度最大时的射出光的放射角称为“峰值角度”，以从正面方向看液晶面板的情况为基准，用φ来表示上下方向(垂直方向)的偏离角。另外，将液晶显示器的显示图像的亮度最大的方向称为“最高亮度方向”。即，在现有的液晶显示器中，峰值角度φ为0°，正面方向为最高亮度方向。
另外，通过将聚光型的光学构件(例如逆棱镜片)应用于液晶显示器的背光灯，能够提高从正面方向看液晶面板时的图像的亮度峰值，在该情况下，正面方向上的可视性进一步提高。例如在专利文献2中公开了聚光型的光学构件。
专利文献1：日本特开平11-78693号公报
专利文献2：日本专利第4815930号公报
专利文献3：日本特开2012-181389号公报
本发明的目的在于提供一种适于车内镜的电子镜装置，该电子镜装置能够抑制实际使用状态下的视觉确认图像的亮度下降，能够确保高的可视性。
发明内容
本发明所涉及的电子镜装置安装于车厢内，用于视觉确认后方，该电子镜装置具有：
光学构件，其反射来自前面侧的入射光，并且使来自背面侧的入射光透过；以及
液晶显示器，其具有配置于光学构件的背面侧的液晶面板以及照射液晶面板的背光灯，该液晶显示器显示车辆的后方视场的图像，
其中，背光灯的峰值角度相对于液晶面板的正面方向而言朝下。
根据本发明，通过调整背光灯的峰值角度，液晶显示器的显示图像的最高亮度方向变得靠向驾驶员的视线方向，因此能够抑制实际使用状态下的视觉确认图像的亮度下降，能够确保高的可视性。
附图说明
图1A是表示应用电子镜装置的车内镜的使用状态的图。
图1B是表示应用电子镜装置的车内镜的使用状态的图。
图2是表示现有的液晶显示器的亮度特性的图。
图3是表示使车内镜朝上倾转时的使用状态的图。
图4是表示搭载实施方式所涉及的车内镜的车辆的俯视图。
图5是表示搭载实施方式所涉及的车内镜的车辆的侧视图。
图6是实施方式所涉及的车内镜的前视图。
图7是表示实施方式所涉及的车内镜的内部结构的图。
图8A是表示视线角度与眼椭圆的关系的图。
图8B是表示视线角度与眼椭圆的关系的图。
图9是表示液晶显示器的结构的图。
图10是表示液晶显示器的峰值角度的图。
图11A是表示实施方式中的车内镜的使用状态的图。
图11B是表示实施方式中的车内镜的使用状态的图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前，简单说明现有的装置中的问题。如图1B所示，在通过液晶显示器12的显示图像来进行后方视觉确认的情况下，驾驶员会隔着单向镜11来视觉确认显示图像。因此，被视觉确认的图像(下面称为“视觉确认图像”)的亮度与原始的显示图像的亮度相比下降。例如，在隔着半透半反镜的视觉确认图像中要求1000cd/m2以上的亮度的情况下，液晶显示器的显示图像需要为2000cd/m2以上的亮度。另外，如图1B所示，驾驶员从相对于正面方向而言的下方对液晶显示器12的显示图像进行视觉确认(视线方向与最高亮度方向(正面方向)不一致)，因此视觉确认图像的亮度与从正面方向进行视觉确认的情况相比下降。
这样，在应用电子镜装置的车内镜中，视觉确认图像的亮度下降，因此可视性变差。并且，即使在液晶显示器处于开启状态的情况下，单向镜中也会映出不少反射像，由此也导致可视性下降。
能够通过使车内镜倾转倾转角度θ使得单向镜朝向上方向(车厢的顶棚)来减少反射像在单向镜中的映出(参照图3)。然而，在该情况下，视线方向进一步朝下(视线角度β＝α+θ)，与最高亮度方向之间的偏离变大，因此视觉确认图像的亮度进一步下降，可视性变差。
另外，想到了使背光灯的输出增大来提高显示图像的亮度从而改善可视性，但是追加背光灯的光源、例如发光二极管(LED)或者增大电力会成为阻碍车内镜的薄型化的因素，还会助长因直射日光引起的温度上升，因此并不理想。
下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
图4是表示搭载实施方式所涉及的车内镜1的车辆V的俯视图。图5是表示搭载实施方式所涉及的车内镜1的车辆V的侧视图。
如图4、图5所示，在车辆V的车厢内配置有前部座席2(驾驶席和副驾驶席)和后部座席3。在前部座席2的前方配置有前挡风玻璃5，在后部座席3的后方配置有后挡风玻璃6。
在前挡风玻璃5的上部中央配置有车内镜1。车内镜1例如吊设于车厢的顶棚，用于视觉确认后方。将本发明的电子镜装置应用于该车内镜1。
在后部座席3的后方配置有隔着后挡风玻璃6拍摄车辆V的后方视场R的摄像头4。摄像头4也可以安装于车外，如内置于车辆V的后部车标(省略图示)、车顶的后端部(省略图示)等。摄像头4与车内镜1(液晶显示器12(参照图7))以能够有线通信或无线通信的方式连接。
图6是车内镜1的前视图。图7是表示车内镜1的内部结构的图。如图6、图7所示，车内镜1具有单向镜11、液晶显示器12、主体外壳13、支承部14以及操作杆15等。
主体外壳13收容单向镜11和液晶显示器12。单向镜11配置于最前面(主体外壳13的开口部)，液晶显示器12配置于单向镜11的背面侧(主体外壳13的内部)。能够使单向镜11和液晶显示器12根据使用状态来一体地倾转。
单向镜11是反射来自前面侧的入射光、并且使来自背面侧的入射光透过的光学构件。单向镜11具有在车宽方向上长的矩形形状。例如，作为单向镜11，能够应用反射率与透射率相等的半透半反镜。
液晶显示器12具有液晶面板126和背光灯BL(参照图9)。液晶显示器12显示由摄像头4拍摄到的车辆的后方视场R的图像。液晶面板126具有与单向镜11同样的外形。背光灯BL具有相对于液晶面板126的正面方向而言朝下的峰值角度φ。即，液晶显示器12的显示图像的最高亮度方向相对于正面方向而言朝下。液晶显示器12(特别是背光灯BL)的详细结构在后面叙述。
支承部14安装于前挡风玻璃5的上端部或顶棚(省略标记)的前端部，将主体外壳13转动自如地进行支承。通过使主体外壳13以支承部14为轴来进行转动，能够配合驾驶员的眼睛的位置(眼点)地，具体地说以使驾驶员能够视觉确认映现在单向镜11中的后方视场R的反射像的方式调整安装角度。
通过映现在单向镜11中的反射像来进行后方视觉确认时的车内镜1的正面方向与驾驶员的视线方向所形成的角α(视线角度α)采取基于每个车型的眼椭圆来规定的范围内的值。具体地说，如图8A、图8B所示，视线方向与眼椭圆E外切时的视线角度α1、α2分别为视线角度α所能够采取的范围的下限值、上限值。例如，视线角度α所能够采取的范围为2.85°～10.35°。
操作杆15是使单向镜11和液晶显示器12一体地以规定的倾转角度θ倾转来切换车内镜1的使用状态的切换机构。在此，当使操作杆15转动时，主体外壳13、单向镜11以及液晶显示器12一体地倾转。此时的倾转角度θ例如为7°。此外，也可以是，主体外壳13的姿势原样维持，在主体外壳13的内部仅单向镜11与液晶显示器12一体地倾转。
具体地说，通过使操作杆15转动，来将车内镜1的使用状态切换为第一使用状态和第二使用状态中的任一个，在该第一使用状态下，通过映现在单向镜11的镜面中的反射像来进行后方视觉确认，在该第二使用状态下，通过液晶显示器12的显示图像来进行后方视觉确认。在第二使用状态下，单向镜11的镜面与第一使用状态的单向镜11的镜面相比朝上倾斜。由此，能够减少反射像在单向镜11中的映出。
另外，操作杆15作为用于切换液晶显示器12的开启/关闭状态的开关而发挥功能。即，对操作杆15进行操作来将车内镜1的使用状态从第一使用状态切换为第二使用状态，与其连动地，液晶显示器12从关闭状态转变为开启状态。
在第一使用状态下，液晶显示器12处于关闭状态，驾驶员对映现在单向镜11中的反射像进行视觉确认。另一方面，在第二使用状态下，液晶显示器处于开启状态，驾驶员隔着单向镜11对液晶显示器12的显示图像进行视觉确认。
图9是表示液晶显示器12的结构的图。如图9所示，液晶显示器12在前面侧具有液晶面板126，在背面侧具有背光灯BL。通过包括驱动电路和电源电路的控制部(省略图示)来进行液晶面板126的动作。控制部(省略图示)基于从摄像头4发送的信息来控制液晶面板126的动作。
背光灯BL从背面侧起依次具有反射板121、导光板122(LGP：LightGuidingPanel)、棱镜片123以及扩散片124。另外，背光灯BL例如具有包括多个白色LED的光源127。光源127在液晶显示器12处于开启状态的期间点亮。
导光板122例如是聚碳酸酯制的板状构件，使从端面入射的来自光源127的光扩散后向前面侧均匀地射出。反射板121将从导光板122漏到背面侧的光朝向前面侧反射。导光板122和反射板121构成面状发光部。
棱镜片123是在背面侧(入射侧)具有棱镜面123a的逆棱镜形状的光学构件。能够根据棱镜面123a的形状不同，使规定方向上的光的成分增大。例如，在使棱镜面123a为在上下方向上对称的形状的情况下，从正面方向看时的亮度增大(参照图10)。在本实施方式中，通过使棱镜面123a为在上下方向上非对称的形状，来控制成使峰值角度φ相对于正面方向而言朝下(参照图10)。在该情况下，在视线方向相对于液晶面板126的正面方向而言朝下时亮度变高。
此外，棱镜面123a的形状只要为能够控制成峰值角度φ相对于正面方向而言朝下的形状即可，没有特别限制。
扩散片124使来自棱镜片123的射出光扩散。
液晶面板126例如具有液晶层、将液晶层夹在中间的2块玻璃基板(包括取向膜、透明电极、滤色器)以及配置于玻璃基板的外侧的2块偏振片。对施加于透明电极的电压的开启/关闭进行控制来改变液晶分子的朝向，由此对光的通过状态进行控制。利用通过了偏振片的光来形成显示图像。
图11是表示本实施方式中的车内镜1的使用状态的图。图11A表示第一使用状态，图11B表示第二使用状态。
如图11A、图11B所示，在第二使用状态下，与第一使用状态相比，单向镜11的镜面和液晶显示器12的显示面变为朝上倾转角度θ，相应地视线方向相对于正面方向而言变为朝下。即，第二使用状态下的视线角度β能够表示为第一使用状态下的视线角度α+倾转角度θ。
如图3所示，在现有的车内镜1A的情况下，正面方向是显示图像的最高亮度方向，因此视觉确认图像的亮度下降，可视性变差。与此相对，如图11B所示，在本实施方式的车内镜1的情况下，液晶显示器12的显示图像的最高亮度方向变得靠向视线方向，因此可视性提高。
在此，优选的是，背光灯BL的峰值角度φ大于倾转角度θ。由此，与不使车内镜1倾转就对液晶显示器12的显示图像进行视觉确认的情况(参照图1B)相比，显示图像的最高亮度方向与视线方向接近，在此基础上在单向镜11中的映出也得到抑制，因此可视性大幅提高。
另外，优选的是，在第一使用状态下的视线角度α所能够采取的范围为α1以上且α2以下的情况下，背光灯BL的峰值角度φ为(θ+α1)以上且(θ+α2)以下。具体地说，在视线角度α所能够采取的范围为2.85°～10.35°、倾转角度θ为7°的情况下，背光灯BL的峰值角度φ被设定为9.85°～17.35°(13.6±3.75°)。由此，在第二使用状态下，显示图像的最高亮度方向进入眼椭圆E(参照图8A、图8B)的区域，因此驾驶员的大体上的视线方向与显示图像的最高亮度方向接近。因而，能够提供可视性高的图像。
这样，本实施方式所涉及的车内镜1(电子镜装置)是安装于车厢内的、用于视觉确认后方的电子镜装置。具有：单向镜11(光学构件)，其反射来自前面侧的入射光，并且使来自背面侧的入射光透过；以及液晶显示器12，其具有配置于单向镜11的背面侧的液晶面板126以及照射液晶面板126的背光灯BL，显示车辆V的后方视场R的图像。在车内镜1中，背光灯BL的峰值角度φ相对于液晶面板126的正面方向而言朝下。
根据车内镜1，对背光灯BL的峰值角度φ进行调整，由此液晶显示器12的显示图像的最高亮度方向变得靠向驾驶员的视线方向，因此能够抑制实际使用状态下的视觉确认图像的亮度下降，能够确保高的可视性。另外，不需要使背光灯BL的输出增大，因此能够避免消耗电力的增大、车内镜1的大型化，而且还不存在由于温度上升而招致可靠性下降的担忧。
以上，基于实施方式来具体说明了由本发明人完成的发明，但是本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内进行变更。
例如，本发明的电子镜装置也能够应用于使用状态固定的车内镜。在该情况下，液晶显示器的显示图像的最高亮度方向也会变得靠向视线方向，因此可视性提高。此外，背光灯BL的峰值角度φ被设定为第一视线角度α所能够采取的范围(α1以上且α2以下)。由此，显示图像的最高亮度方向进入眼椭圆E(参照图8A、图8B)的区域。
在使用状态固定的车内镜中，作为反射来自前面侧的入射光、并且使来自背面侧的入射光透过的光学构件，也可以应用调光滤光片来代替单向镜11。调光滤光片是如下的设备：能够通过施加电压来可变地控制透射率和反射率，至少能够实现光反射状态和光透射状态这两个状态。例如在专利文献3等中公开了这种调光滤光片。
应该想到，本次公开的实施方式的所有方面均为例示，而不是限制性的。本发明的范围不是通过上述的说明来示出的，而是通过权利要求书来示出的，这意味着其包含与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。
产业上的可利用性
本发明所涉及的电子镜装置适于安装于车厢内的、用于视觉确认后方的车内镜。
附图标记说明
1、1A：车内镜(电子镜装置)；2：前部座席；3：后部座席；4：摄像头；5：前挡风玻璃；6：后挡风玻璃；11：单向镜(光学构件)；12：液晶显示器；13：主体外壳；14：支承部；15：操作杆；121：反射板(面状发光部)；122：导光板(面状发光部)；123：棱镜片；123a：棱镜面；124：扩散片；126：液晶面板；127：光源；BL：背光灯；V：车辆；R：后方视场。

Claims (5)

1.一种电子镜装置，安装于车厢内，用于视觉确认后方，该电子镜装置具备：
光学构件，其反射来自前面侧的入射光，并且使来自背面侧的入射光透过；以及
液晶显示器，其具有配置于所述光学构件的背面侧的液晶面板和照射所述液晶面板的背光灯，该液晶显示器显示车辆的后方视场的图像，
其中，使所述液晶显示器所显示的图像的亮度最大的最高亮度方向相对于所述液晶面板的正面方向而言朝下规定角度。
2.根据权利要求1所述的电子镜装置，其中，
还具备使所述光学构件和所述液晶显示器一体地以规定的倾转角度倾转来将使用状态切换为第一使用状态和第二使用状态中的任一个的切换机构，其中，在所述第一使用状态下，通过映现在所述光学构件的镜面中的反射像来进行后方视觉确认，在所述第二使用状态下，所述光学构件的镜面与所述第一使用状态下的镜面相比朝上倾转所述倾转角度，通过所述液晶显示器的显示图像来进行后方视觉确认，
所述规定角度大于所述倾转角度。
3.根据权利要求2所述的电子镜装置，其中，
所述第一使用状态下的视线角度α所能够采取的范围是基于搭载该电子镜装置的所述车厢内的眼椭圆来规定的，
在将所述视线角度α的下限值设为α1、将所述视线角度α的上限值设为α2、将所述倾转角度设为θ时，所述规定角度为(θ+α1)以上且(θ+α2)以下。
4.根据权利要求1所述的电子镜装置，其中，
所述电子镜装置的使用状态被固定，
在将基于搭载该电子镜装置的所述车厢内的眼椭圆来规定的视线角度α的下限值设为α1、将所述视线角度α的上限值设为α2时，所述规定角度为α1以上且α2以下。
5.根据权利要求1所述的电子镜装置，其中，
所述背光灯具有面状发光部以及逆棱镜形状的棱镜片，该棱镜片配置于所述面状发光部的发光面上，在所述发光面侧具有棱镜面，
所述棱镜面在上下方向上非对称。
CN201680043888.4A 2015-07-30 2016-07-25 电子镜装置 Active CN107848461B (zh)

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