CN112009367A - 显示系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种显示系统。本公开的目的在于即使显示设备的显示发生异常也能够进行替代的显示,能够抑制前方视觉识别性下降。显示系统具备:显示设备;反射光学系统,其至少包括最终反射构件,从显示设备的显示面射出的光直接地或间接地入射到最终反射构件,最终反射构件将所入射的光朝向观察者的眼睛反射;壳体;以及遮光构件,其以遮蔽状态和解除状态中的任一个状态保持于壳体,在该遮蔽状态下,遮蔽向最终反射构件入射的入射光或者由最终反射构件反射的反射光的至少一部分,在该解除状态下,解除遮蔽状态。在遮蔽状态下,遮光构件将向壳体入射的外部光朝向观察者的眼睛反射。壳体具有无论在遮蔽状态下还是在解除状态下均保持遮光构件的保持构造。

Description

显示系统
技术领域
本公开涉及一种显示系统。更详细地说,本公开涉及一种用于显示图像的显示系统。
背景技术
日本专利申请公开号2017-210229公开了一种车辆用显示系统。该车辆用显示系统具备:显示影像的显示器;反射显示于显示器的影像的半透半反镜;以及反射由半透半反镜反射的影像的凹面镜,其中,半透半反镜使由凹面镜反射的影像透过来使乘员视觉识别该影像。该车辆用显示系统还具备用于将壳体相对于乘员的视点的角度进行调节的角度调节部。在利用角度调节部将壳体定位于第一规定位置的状态下,半透半反镜反射显示于显示器的影像来使乘员视觉识别该影像,车辆用显示系统被用作电子镜。另外,在利用角度调节部将壳体定位于与第一规定位置不同的第二规定位置的状态下,半透半反镜反射车辆后方的视场来使乘员视觉识别该视场,车辆用显示系统被用作光学式的镜。
发明内容
发明要解决的问题
上述的车辆用显示系统利用角度调节部来以使壳体整体倾斜的方式调整壳体的角度,由此被区分地用作电子镜和光学式的镜。由此,当例如显示器的显示变为异常时,乘员通过利用角度调节部将壳体的位置切换为第二规定位置,能够将车辆用显示系统用作光学式的镜,从而能够视觉识别车辆的后方、侧方的情形。
然而,在该车辆用显示系统中,为了用作光学式的镜,需要使壳体的角度从第一规定位置大幅地倾斜到第二规定位置,存在由于壳体整体倾斜而导致前方的视场被壳体遮住的可能性。
本公开的目的在于提供一种即使在显示设备的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够降低观察者的视场被壳体遮住的可能性的显示系统。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式的显示系统具备:具有显示面的显示设备;至少包括最终反射构件的反射光学系统;壳体;以及遮光构件。从所述显示设备的所述显示面射出的光直接地或间接地入射到所述最终反射构件,所述最终反射构件将所入射的光朝向观察者的眼睛反射。所述壳体保持所述显示设备和所述反射光学系统。所述遮光构件以遮蔽状态和解除状态中的任一个状态保持于所述壳体,在所述遮蔽状态下,所述遮光构件遮蔽向所述最终反射构件入射的入射光或者由所述最终反射构件反射的反射光的至少一部分,在所述解除状态下,所述遮光构件解除所述遮蔽状态。在所述遮蔽状态下,所述遮光构件将向所述壳体入射的外部光朝向所述观察者的眼睛反射。所述壳体具有无论在所述遮蔽状态下还是在所述解除状态下均保持所述遮光构件的保持构造。
发明的效果
根据本公开,即使在显示设备的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示,能够抑制前方的视觉识别性的下降。
附图说明
图1表示本公开的实施方式1所涉及的显示系统,是镜构件位于第一位置的情况下的概要说明图。
图2是搭载有具备同上的显示系统的电子镜系统的移动体的概要说明图。
图3是说明同上的电子镜系统的使用状态的说明图。
图4表示同上的显示系统,是镜构件位于第一位置与第二位置之间的位置的情况下的概要说明图。
图5表示同上的显示系统,是镜构件位于第二位置的情况下的概要说明图。
图6是同上的显示系统的主要部分的立体图。
图7是实施方式1的变形例1所涉及的显示系统的主要部分的立体图。
图8是实施方式1的变形例2所涉及的显示系统的主要部分的立体图。
图9是实施方式1的变形例3所涉及的显示系统的主要部分的立体图。
图10是实施方式1的变形例4所涉及的显示系统的主要部分的立体图。
图11是表示变形例4的显示系统的概要说明图。
图12是实施方式1的变形例5所涉及的显示系统的概要说明图。
图13是实施方式1的变形例6所涉及的显示系统的概要说明图。
图14是实施方式1的变形例7所涉及的显示系统的概要说明图。
图15表示本公开的实施方式2所涉及的显示系统,是镜构件位于第一位置的情况下的概要说明图。
图16表示同上的显示系统,是镜构件位于第一位置与第二位置之间的位置的情况下的概要说明图。
图17表示同上的显示系统,是镜构件位于第二位置的情况下的概要说明图。
图18表示本公开的实施方式3所涉及的显示系统,是镜构件处于解除状态的情况下的概要说明图。
图19表示同上的显示系统,是镜构件处于遮蔽状态的情况下的概要说明图。
图20表示实施方式3的变形例所涉及的显示系统,是镜构件处于解除状态的情况下的概要说明图。
图21是同上的显示系统所具有的另一保持构造的说明图。
图22A是在同上的显示系统中使利用最终反射构件得到的反射光向观察者的方向反射的状态的说明图。
图22B是在同上的显示系统中使利用第一镜构件得到的反射光向观察者的方向反射的状态的说明图。
图22C是在同上的显示系统中使利用第二镜构件得到的反射光向观察者的方向反射的状态的说明图。
图23是同上的显示系统所具有的另一保持构造的说明图。
图24是同上的显示系统所具有的另一保持构造的说明图。
图25表示实施方式3的另一变形例所涉及的显示系统,是镜构件处于解除状态的情况下的概要说明图。
图26表示本公开的实施方式4所涉及的显示系统,是液晶镜的状态处于解除状态的情况下的概要说明图。
图27表示同上的显示系统,是液晶镜的状态处于遮蔽状态的情况下的概要说明图。
图28表示同上的显示系统,是示出了液晶镜的状态处于解除状态的情况下的外部光的光路的一例的概要说明图。
图29是说明同上的显示系统的动作的流程图。
图30表示本公开的实施方式5所涉及的显示系统,是液晶镜的状态处于解除状态的情况下的概要说明图。
图31是实施方式5的变形例1所涉及的显示系统的概要说明图。
图32是实施方式5的变形例2所涉及的显示系统的概要说明图。
图33是实施方式5的变形例3所涉及的显示系统的概要说明图。
图34是实施方式5的变形例4所涉及的显示系统的主要部分的放大图。
图35是说明实施方式5的变形例5所涉及的显示系统的动作的流程图。
图36是表示实施方式1~5的显示系统中的壳体的另一形态的概要立体图。
附图标记说明
1:显示系统;2:显示设备;3:反射构件;4:摄像部;5:电子镜系统;6:致动器;7:控制电路;8:遮光构件;12:液晶镜;13:驱动电路;14:探测传感器;15:物体传感器;16:光量传感器;17:箱状部;18:透镜;21:显示面;23:第一λ/4相位差膜;40:半透半反镜;43:反射型偏振膜;44:第二λ/4相位差膜;50:最终反射构件;51:反射面;60、60A:镜构件(第一镜构件、光学镜);61、61A:反射面;62:遮光面;63:操作部;64:突起;65:引导槽;70:壳体;77:引导槽;78:引导构件;80:状态保持构件;81:磁体;83:球柱塞;84:孔;90:中间反射构件;100:汽车;110:移动体主体;170:开口部;200:保持构造;210:旋转体;211:旋转轴;320:镜构件(其它镜构件);321:反射面;322:防眩镜(其它镜构件);323:反射面;400:观察者;401:眼睛;751:突起;831:球部;B1:反射光学系统;L1、L2、L3:法线;O1:物体;P1、P2、P3:中心点;R1:探测区。
具体实施方式
在下面的实施方式中说明的各图是示意性的图,各图中的各结构要素的大小之比和厚度之比不一定反映了实际的尺寸比。
(实施方式1)
(1)概要
如图1~图3所示,本实施方式所涉及的显示系统1例如被使用于作为移动体的汽车100。
如图1所示,显示系统1具备:具有显示面21的显示设备2;至少包括最终反射构件50的反射光学系统B1;保持显示设备2和反射光学系统B1的壳体70;以及遮光构件8。
从显示设备2的显示面21射出的光直接地或间接地入射到最终反射构件50。最终反射构件50将所入射的光朝向观察者400的眼睛401反射。
遮光构件8以遮蔽状态和解除状态中的任一个状态保持于壳体70。遮蔽状态是以下的状态:遮光构件8遮蔽向最终反射构件50入射的入射光或者由最终反射构件50反射的反射光的至少一部分。解除状态是以下的状态:解除了遮光构件8的遮蔽状态。另外,在遮蔽状态下,遮光构件8将向壳体70入射的外部光朝向观察者400的眼睛401反射。而且,壳体70具有无论在遮蔽状态下还是在解除状态下均保持遮光构件8的保持构造200。
在此,从显示设备2的显示面21射出的射出光“间接地入射”到最终反射构件50是指:从显示面21射出的射出光在被镜、透镜或棱镜等1个以上的光学部件反射或折射之后入射到最终反射构件50。
另外,反射光学系统B1具有1个以上的反射构件(包括最终反射构件50),使从显示设备2的显示面21输出的光在1个以上的反射构件处反射1次以上之后入射到观察者400的眼睛401。而且,最终反射构件50是反射光学系统B1所具有的1个以上的反射构件中的、最后进行反射来使光入射到观察者400的眼睛401的反射构件。
另外,保持构造200对遮光构件8的“保持”包括以下方式:至少保持遮光构件8的保持构造200以无法从壳体70分离的状态一体地安装于壳体70。例如,也可以是,保持构造200预先以无法从壳体70分离的状态安装于壳体70,遮光构件8以可装卸的状态安装于该保持构造200。另外,也可以是,遮光构件8和保持构造200以无法从壳体70分离的状态一体地安装于壳体70。另外,保持构造200对遮光构件8的“保持”包括以下方式:以使遮光构件8内置于壳体70的状态保持遮光构件8。在此所说的“内置”包括以下两种方式:遮光构件8被收容于壳体70的内部;使遮光构件8的主要部分收在壳体70的投影范围内,遮光构件8安装于壳体70的外侧。遮光构件8的主要部分收在壳体70的投影范围内是指以下状态:在从任意的观察方向观察壳体70的情况下,遮光构件8均收在壳体70的内侧。
另外,“遮蔽状态”是以下的状态:遮光构件8遮蔽向最终反射构件50入射的入射光或者由最终反射构件50反射的反射光的至少一部分,且遮光构件8将向壳体70入射的外部光朝向观察者400的眼睛401反射。在遮光构件8被保持构造200以遮蔽状态保持的情况下,遮光构件8遮蔽向最终反射构件50入射的入射光或者由最终反射构件50反射的反射光的至少一部分,由此停止基于在显示设备2的显示面21显示的图像的显示。另外,在遮光构件8被保持构造200以遮蔽状态保持的情况下,向壳体70入射的外部光被遮光构件8朝向观察者400的眼睛401反射,因此显示系统1作为光学镜来发挥功能。
另外,“解除状态”是以下的状态:遮光构件8对向最终反射构件50入射的入射光以及由最终反射构件50反射的反射光的遮蔽已被解除,即,向最终反射构件50入射的入射光以及由最终反射构件50反射的反射光不被遮光构件8遮蔽。在解除状态下,从显示设备2的显示面21输出的光在被反射光学系统B1反射之后入射到观察者400的眼睛401,因此观察者400能够视觉识别基于在显示设备2的显示面21显示的图像(下面也称为第一图像。)的图像(下面也称为第二图像。)。
另外,存在以下情况:由于显示设备2的故障导致显示面21不再出现图像等原因,显示设备2的显示发生异常。另外,在显示设备2显示摄像部4的影像的情况下,存在以下情况:由于摄像部4的故障、摄像部4与显示设备2之间的通信的异常等,显示设备2的显示发生异常。在显示系统1中,在显示设备2的异常等导致显示设备2的显示发生异常的情况下,通过使遮光构件8的状态为遮蔽状态,能够使显示系统1作为光学镜来发挥功能。因而,与不使用遮光构件8而是通过调整壳体70整体的角度来将反射光学系统B1中包括的半透半反镜40用作光学式的镜的情况相比,能够减小使壳体70倾斜的量。因此,在本实施方式的显示系统1中,存在以下优点:即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示,并且能够减少观察者400的视场被壳体70遮住的可能性。另外,遮光构件8以遮蔽状态和解除状态中的各状态被保持构造200保持于壳体70,因此与遮光构件8同壳体70分离的情况相比,还存在以下优点:能够减少使遮光构件8以遮蔽状态和解除状态中的各状态保持于壳体70的时间。
此外,在图1、图4以及图5中,以点线示出了从显示设备2的显示面21的中心附近射出的光透过半透半反镜40后射出到壳体70的外部为止的光路A11~A14。另外,在图5中,以双点划线示出了从壳体70的外部入射到镜构件60的中心附近的光被镜构件60反射的情况下的光路A21~A22。此外,在图1、图4以及图5中,表示光的光路A11~A14、A21~A22的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
(2)详情
下面,参照图1~图6来详细说明实施方式1所涉及的显示系统1和电子镜系统5。此外,在下面的说明中,将图1中的X轴方向规定为前后方向,将图1和图3中的Z轴方向规定为上下方向,将图3中的Y轴方向规定为左右方向。并且,将X轴方向的正的方向规定为前侧,将Y轴方向的正的方向规定为右侧,将Z轴方向的正的方向规定为上侧。但是,这些方向是一个例子,其宗旨并不在于限定显示系统1和电子镜系统5的使用时的方向。另外,附图中的表示各方向的箭头不过是为了说明而标记的,不伴有实体。
(2.1)结构
如上所述,本实施方式的显示系统1具备显示设备2、至少包括最终反射构件50的反射光学系统B1、作为遮光构件8的镜构件60、以及壳体70。另外,显示系统1还具备显示控制部22。
在本实施方式中,反射光学系统B1还包括半透半反镜40。从显示设备2的显示面21射出的光借助半透半反镜40入射到最终反射构件50,由最终反射构件50反射的反射光透过半透半反镜40后入射到观察者400的眼睛401。
另外,在本实施方式中,在壳体70设置有一个面是反射面61的板状的镜构件60,来作为遮光构件8。通过镜构件60的滑动动作和旋转动作,镜构件60的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态。第一状态是如下的解除状态:镜构件60配置于从最终反射构件50向观察者400的眼睛401入射的光的光路外的第一位置。第二状态是如下的遮蔽状态:镜构件60以使反射面61朝向观察者的状态配置于最终反射构件50与观察者400之间的第二位置,使由反射面61将来自壳体70的外部的光进行反射所得到的反射像显示于观察者400的眼睛401。即,遮光构件8是光学镜(镜构件60)。光学镜(镜构件60)具有反射面61,在遮光构件8的状态是遮蔽状态的情况下,该反射面61在(解除状态下的)由最终反射构件50反射的反射光的反射方向上进行光的反射。
由本实施方式的显示系统1和摄像部4(参照图2)来构成电子镜系统5,显示设备2将由摄像部4拍摄的图像显示于显示面21。电子镜系统5搭载于作为移动体的汽车100的移动体主体110。即,移动体(汽车100)包括电子镜系统5以及搭载电子镜系统5的移动体主体110。
显示系统1的壳体70例如由合成树脂的成型品等构成。壳体70形成为在内部具有收纳室73的长方体状。壳体70形成为如下的形状:在壳体70安装于移动体主体110的状态下,壳体70在移动体主体110的左右方向(车宽方向)上的尺寸比壳体70在上下方向上的尺寸以及在前后方向上的尺寸都大。在壳体70的收纳室73中收容有显示设备2、包括最终反射构件50的反射光学系统B1、以及显示控制部22。
壳体70安装于移动体主体110的天花板部分101的与挡风玻璃102(前挡风玻璃)接近的前侧部分、且进入坐在前部座位的观察者400的视场的位置(参照图2)。壳体70借助球形接头等支承构件72以从移动体主体110的天花板部分101垂下的状态安装于天花板部分101,配置于观察者400的前方。支承构件72具有用于调整壳体70的朝向的调整机构(例如球形接头等)。此外,在图1和图2中,在壳体70的上部配置支承构件72从而从天花板部分101垂下,但是也可以是以下构造:在壳体70的背面侧(车辆前方侧)配置支承构件从而安装于挡风玻璃102。
壳体70的后壁71向斜向倾斜,在该后壁71设置有贯通孔74。贯通孔74在左右方向(与上下方向及前后方向正交的方向)上的尺寸比贯通孔74在上下方向上的尺寸大,贯通孔74在左右方向上的尺寸(长边尺寸)与贯通孔74在上下方向上的尺寸(短边尺寸)的比率为约3:1~6:1。在贯通孔74安装有半透半反镜40。另外,在壳体70中,与壳体70成一体地设置有分别从后壁71的左右的两侧缘向后方突出的横罩75以及从后壁71的下侧缘向后方突出的下罩76。在此,横罩75与下罩76被设置为一体。
显示设备2以使显示面21朝向下侧的状态收容于收纳室73的上部。显示设备2输出形成图像的光。显示设备2例如具备光源装置和液晶面板(LCD:Liquid Crystal Display(液晶显示器))。液晶面板配置于光源装置的前方。光源装置被用作液晶面板的背光。光源装置是所谓的面光源。光源装置是使用了发光二极管或激光二极管等固体发光元件的、侧光方式的光源装置。来自光源装置的光透过液晶面板来从显示设备2的显示面21输出,利用从显示设备2的显示面21输出的光来形成图像。
本实施方式的显示系统1具备半透半反镜40和上述的最终反射构件50,来作为对从显示设备2的显示面21射出的光进行反射的2个以上的反射构件3。即,显示系统1具有由半透半反镜40和最终反射构件50构成的反射光学系统B1。
半透半反镜40安装于在壳体70的后壁71设置的贯通孔74。半透半反镜40具有透光性。半透半反镜40具有使入射光的一部分透过、使入射光的另一部分反射的功能。在本实施方式中,半透半反镜40由光的透射率和反射率为约50%的平板状的分束器构成。半透半反镜40以半透半反镜40的上端比下端向后侧突出的方式相对于上下方向倾斜地配置。
半透半反镜40中的收纳室73侧的面(下面,也称为内侧面)41与显示设备2的显示面21及最终反射构件50的反射面(也称为最终反射面)51分别相向。在此,2个面或部件“相向”不限定于配置为相互平行的状态,也能够包括以下状态:配置为不相互平行的状态、也就是说配置为一方相对于另一方倾斜的状态。在本实施方式中,半透半反镜40被配置成:内侧面41的法线方向与来自显示设备2的显示面21的光的入射方向及来自反射面51的光的入射方向分别倾斜地交叉。此外,在本实施方式中,作为对来自显示设备2的光进行反射的反射面的内侧面41是平面,但是内侧面41也可以是如自由曲面那样的曲面。通过使半透半反镜40的内侧面41为自由曲面,能够减少形成于反射面51的图像的失真、减少像面的弯曲、或提高分辨率。
最终反射构件50例如是凹面镜。最终反射构件50的反射面51例如是通过在玻璃的表面蒸镀铝等的反射金属膜来形成的。最终反射构件50以使反射面51朝向后侧的状态配置于收纳室73的前部。换言之,最终反射构件50配置于收纳室73的内部的、与半透半反镜40的内侧面41相向的位置。此外,最终反射构件50不限定于凹面镜,也可以是平面镜。
在本实施方式中,半透半反镜40的内侧面41将从显示设备2的显示面21射出的光的一部分朝向最终反射构件50的反射面51反射。最终反射构件50的反射面51将由半透半反镜40的内侧面41反射的反射光朝向半透半反镜40反射。半透半反镜40使从最终反射构件50入射的光的一部分透过,透过半透半反镜40的光入射到观察者400的眼睛401,由此观察者400能够观看基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像。即,观察者400观看由半透半反镜40和最终反射构件50反射得到的图像。因而,显示设备2的图像看起来好像显示在观察者400通过半透半反镜40观看最终反射构件50的反射面51的方向上的、比反射面51靠远方(在观察者400的视点的例如前方1m~3m)的显示位置。也就是说,显示设备2的图像为虚像。因而,存在以下优点:在观察者400从正在通过挡风玻璃102观看前方的视场的状态转为观看由显示系统1显示的图像(虚像)的情况下,易于调节焦距。另外,显示设备2向相对于显示面21的法线方向倾斜的方向(光路A11的方向)射出光。通过像这样向斜向射出光,能够使图像的上侧的虚像距离(从视点到可以看到图像的位置的距离)远(长)、使图像的下侧的虚像距离近(短)。由摄像部4拍摄的汽车100的后方的图像的远近接近在由显示系统1显示的虚像中上侧的虚像距离长、下侧的虚像距离短这样的远近关系,因此能够产生虚拟的深度感,观察者400易于掌握与后方车辆之间的距离感。但是,当显示设备2使光向斜向射出时,会使虚像产生梯形失真,因此,通过在反射面51设定相对于入射光稍微向下的反射角,能够减少虚像中产生的梯形失真。
镜构件60以能够在第一位置(图1中的镜构件60的位置)与第二位置(图5中的镜构件60的位置)之间移动的状态安装于壳体70。进一步说,作为遮光构件8的镜构件60以能够在第一位置与第二位置之间移动的状态被保持构造200保持于壳体70。
第一位置是以下的位置:镜构件60以与下罩76平行的方式配置在壳体70的下罩76的上侧。也就是说,第一位置是透过半透半反镜40后向观察者400的眼睛401入射的光的光路外的位置,是由最终反射构件50反射的反射光不会通过的位置。因而,在镜构件60位于第一位置的第一状态下,镜构件60成为解除对由最终反射构件50反射的反射光的遮蔽的解除状态,观察者400能够观看由反射光学系统B1将显示设备2的显示面21的图像(第一图像)进行反射所得到的反射像(第二图像)。
第二位置是以下的位置:镜构件60配置于半透半反镜40与观察者400之间。第二位置是以下的位置:镜构件60被配置成镜构件60的表面与透过半透半反镜40后向观察者400的眼睛401入射的光的光路A14以接近90度的角度交叉。在镜构件60位于第二位置的第二状态下,镜构件60成为遮蔽由最终反射构件50反射的反射光的遮光状态。另外,在第二状态下,由反射面61将来自壳体70的外部的光进行反射所得到的光入射到观察者的眼睛,因此观察者能够观看利用反射面61得到的反射像。
此外,第一位置不限定于图1中的镜构件60的位置,能够适当变更。同样地,第二位置不限定于图5中的镜构件60的位置,只要是能够使观察者400观看映在反射面61上的反射像的位置即可,能够适当变更。
在此,镜构件60无论处于第一位置还是第二位置,都配置于由横罩75、下罩76以及半透半反镜40包围的空间(也就是说,内置于壳体70),因此无需使壳体70大型化就能够配置镜构件60。
镜构件60形成为平面的形状为矩形状的平板状。镜构件60在配置于第二位置的状态下的左右方向的尺寸和上下方向的尺寸被设定为与从观察者400的眼睛401的位置看半透半反镜40的情况下看起来的尺寸相同的尺寸。因而,在镜构件60配置于第二位置的第二状态(遮蔽状态)下,从观察者400的角度来看,半透半反镜40整体被镜构件60覆盖。另外,在第二状态下,并不是必须从观察者400的角度来看半透半反镜40整体被镜构件60覆盖,也可以是,能够从观察者400处看到半透半反镜40的一部分。
在此,镜构件60的一侧的面(在配置于第二位置的状态、也就是说遮蔽状态下,与半透半反镜40相反的一侧,也就是说,朝向观察者400侧的面)为对至少可见光区域的光进行反射的反射面61。因而,在镜构件60配置于第二位置的状态下,观察者400能够通过利用支承构件72的调整机构调整壳体70的朝向,来观看由镜构件60将来自汽车100的后方的光进行反射所得到的反射像。此外,在镜构件60的一个面设置的反射面61既可以是平面也可以是凸面。也就是说,镜构件60既可以是平面镜也可以是凸面镜。
在镜构件60中,与反射面61相反的一侧的面是遮光面62,与反射面61相比,该遮光面62的至少可见光区域的光的反射率低。而且,在镜构件60配置于第一位置的第一状态下,镜构件60的遮光面62与半透半反镜40相向。进一步说,在本实施方式中,镜构件60的遮光面62具有吸收所入射的光的功能。遮光面62的颜色是比移动体主体110(参照图2)的天花板部分101的内面暗的颜色,例如是黑色。通过像这样使遮光面62的颜色为黑色等暗的颜色,来使遮光面62具有吸收所入射的光的功能。因而,如图1所示,能够抑制以下情况:在镜构件60配置于第一位置的解除状态下,从壳体70的外部通过光路A31入射到镜构件60的遮光面62的光被遮光面62反射。因此,能够抑制从壳体70的外部入射到遮光面62的光在遮光面62和半透半反镜40处反射后入射到观察者400的眼睛401,从而能够提高显示系统1所显示的图像的对比度。
此外,遮光面62具有吸收光的功能,但是也可以是,通过将遮光面62形成为粗糙面,来使遮光面62具有散射光的功能。在镜构件60配置于第一位置的解除状态下,通过遮光面62散射入射光,能够抑制从壳体70的外部入射到遮光面62的光在遮光面62和半透半反镜40处反射后入射到观察者400的眼睛401。
这样,镜构件60的遮光面62只要进行至少可见光区域的光的吸收和散射中的至少一方即可,能够抑制来自外部的光在半透半反镜40处反射后入射到观察者400的眼睛401。此外,遮光面62只要针对至少可见光区域的光进行吸收和散射中的至少一方即可,也可以对于可见光区域以外的光、例如红外区域的光具有透射性。
如图1和图6所示,在镜构件60的左右的侧缘设置有多个圆柱状的突起64。在本实施方式中,多个突起64包括:第一突起641,其设置于位于第一位置的镜构件60的左右的侧面的前侧;以及第二突起642,其设置于位于第一位置的镜构件60的左右的侧面的后侧。另外,在镜构件60位于第一位置的状态下,在镜构件60的后端部,一体地设置有斜向下突出的突出片63。显示系统1的用户(例如汽车100的驾驶员等观察者400)能够通过用手指向上按或者向下拉作为操作部的突出片63来使镜构件60移动。即,显示系统1还具备用于手动地将镜构件60的状态切换为第一状态和第二状态中的任一个状态的操作部(突出片63)。此外,突出片63例如设置于镜构件60的后端部的左右方向上的中央,但是也可以是多个突出片63设置于左右方向上的两侧。另外,也可以是,使从镜构件60的左侧缘或右侧缘向左右方向突出的突出片穿过设置于横罩75的贯通部地突出到壳体70的外侧,将该突出片的突出到壳体70的外侧的部位作为操作部。
在壳体70中,在左右的横罩75的内侧面设置有供镜构件60的多个突起64分别插入的多个引导槽77。多个引导槽77包括供镜构件60的第一突起641插入的第一引导槽771以及供镜构件60的第二突起642插入的第二引导槽772。第一引导槽771沿着前后方向设置于横罩75的内侧面。第二引导槽772沿着上下方向设置于横罩75的内侧面。此外,在本实施方式中,突起64设置于镜构件60,引导槽77设置于壳体70,但是也可以是,在壳体70设置有突起,在镜构件60设置有供突起插入的引导槽。在此,对作为遮光构件8的镜构件60进行保持的保持构造200包括:突起64,其设置于壳体70和镜构件60中的一方;以及引导槽77,其设置于壳体70和镜构件60中的另一方,供突起64插入。而且,通过突起64在引导槽77的内部的位置发生变化,镜构件60的状态被切换为第一状态(解除状态)和第二状态(遮蔽状态)中的任一个状态。
如图1所示,在镜构件60存在于第一位置的第一状态下,第一突起641位于第一引导槽771的内部的前端附近,第二突起642位于第二引导槽772的内部的下端附近。在第一状态(解除状态)下,镜构件60沿着下罩76的上表面配置于下罩76的上侧,配置于透过半透半反镜40后向观察者400的眼睛401入射的光的光路外。因而,在镜构件60的状态是第一状态的情况下,观察者400能够观看将在显示设备2的显示面21显示的图像(第一图像)利用反射光学系统B1进行反射由此使该图像放大并远视点化后得到的图像(第二图像)。此外,在镜构件60配置于第一位置的状态下,例如,镜构件60的端部被设置于壳体70的闩等锁定,由此镜构件60被保持为第一状态。
当用户向上按处于第一状态的镜构件60的突出片63时,如图4所示,第一突起641在第一引导槽771的内部向后方进行滑动动作,第二突起642在第二引导槽772的内部向上方进行滑动动作。在此,第一突起641在第一引导槽771内一边进行旋转动作一边进行滑动动作,第二突起642在第二引导槽772内一边进行旋转动作一边进行滑动动作,由此镜构件60作为整体来一边进行旋转动作一边朝向第二位置移动。即,镜构件60通过进行滑动动作和旋转动作来从第一位置移动到第二位置、另外从第二位置移动到第一位置。在此,镜构件60既可以将滑动动作和旋转动作同时进行,也可以将滑动动作和旋转动作独立地进行。
然后,当镜构件60移动到第二位置时,如图5所示,第一突起641位于第一引导槽771的内部的后端附近,第二突起642位于第二引导槽772的内部的上端附近。在镜构件60配置于第二位置的第二状态(遮蔽状态)下,镜构件60以使反射面61朝向与半透半反镜40相反的一侧的状态沿着上下方向配置。此外,沿着上下方向配置不限定于沿着铅直方向配置,只要能够借助反射面61来视觉识别汽车100的后方,那么也可以配置为相对于铅直方向倾斜的状态。在该第二状态下,从观察者400的角度来看半透半反镜40的几乎整体被镜构件60覆盖,观察者400能够观看由反射面61将来自壳体70的外部(例如汽车100的后方)的光进行反射所得到的反射像。此外,在镜构件60配置于第二位置的状态下,透过了半透半反镜40的光被镜构件60遮住,因此观察者400无法观看在显示设备2的显示面21显示的图像。因而,在显示设备2的显示变为异常的情况下,观察者400能够通过将镜构件60的状态从第一状态切换为第二状态来观看由反射面61反射得到的反射像。此外,在镜构件60配置于第二位置的第二状态下,例如,镜构件60的端部被设置于壳体70的闩等锁定,由此镜构件60被保持为第二状态。
另外,在要将镜构件60的状态从第二状态(遮蔽状态)切换为第一状态(解除状态)的情况下,用户(例如观察者400)向下拉镜构件60的突出片63。当突出片63被向下拉时,第一突起641在第一引导槽771的内部向前侧移动,第二突起642在第二引导槽772的内部向下侧移动,由此镜构件60的状态从第二状态被切换为第一状态。通过镜构件60的状态被切换为第一状态,观察者400能够观看由反射光学系统B1将显示设备2的显示面21的图像进行反射所得到的反射像。
这样,在本实施方式中,在镜构件60设置有突起64,在壳体70设置有供突起64插入的引导槽77。通过突起64在引导槽77的内部的位置发生变化,镜构件60移动到第一位置或第二位置,镜构件60的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态。
此外,在本实施方式中,使突起64为固定于镜构件60的圆柱状的突起,但是突起64也可以是以能够旋转的状态安装于镜构件60中设置的轴的圆筒状的辊。通过使突起64为能够旋转的辊,在突起64在引导槽77的内部滑动移动的情况下不容易卡住,突起64的磨耗减少,从而能够将镜构件60的状态顺畅地切换为第一状态或第二状态。
显示控制部22控制显示设备2对于图像的显示状态。显示控制部22例如经由汽车100的车内网络来与摄像部4进行通信(有线通信或无线通信)。从摄像部4向显示控制部22输入汽车100的后方的摄像图像的图像数据。显示控制部22使显示设备2显示基于从摄像部4输入的摄像图像的图像。
在此,基于摄像图像的图像既可以是摄像图像本身,也可以是对摄像图像进行图像处理后得到的图像,还可以是基于摄像图像来制作出的CG(Computer Graphics:计算机图形学)图像。例如,在夜间由摄像部4拍摄得到的图像变暗,因此也可以对由摄像部4拍摄得到的图像进行明亮度校正。另外,也可以是,基于由摄像部4拍摄得到的图像来制作表示在图像中出现的障碍物等的CG图像或标记等,使显示设备2的显示面21显示在摄像部4的摄像图像上叠加CG图像或标记等所得到的图像。另外,也可以使显示设备2显示在摄像部4的摄像图像上叠加表示驾驶辅助信息(例如,车速信息、导航信息、行人信息、前方车辆信息、车道偏离信息以及车辆状况信息等)的标记所得到的图像。
摄像部4例如是安装于汽车100的后部的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器,对汽车100的后方进行拍摄。摄像部4不限于CMOS图像传感器,也可以是CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)图像传感器等图像传感器。
摄像部4将对汽车100的后方进行拍摄所得到的图像数据例如经由车内网络输出到显示控制部22。摄像部4例如配置于汽车100的后部的左右方向上的中央,对能够利用以往的后视镜视觉识别到的范围进行拍摄,电子镜系统5被用作如以往的后视镜那样的后方确认镜。摄像部4安装于汽车100的后部,因此在由摄像部4拍摄的图像中不会拍到后部座位、支柱等。此外,摄像部4也可以对汽车100的后侧方进行拍摄。摄像部4也可以对能够利用以往的车门后视镜、挡泥板镜视觉识别到的范围进行拍摄,也可以将电子镜系统5用作代替以往的车门后视镜、挡泥板镜的后方确认镜。摄像部4安装于移动体主体110的后部且移动体主体110的上部位置,但是摄像部4的安装位置是一个例子,摄像部4只要安装在能够拍摄到期望的范围的位置即可。
在本实施方式的显示系统1中,利用半透半反镜40和最终反射构件50将显示设备2所显示的图像、也就是说从显示设备2的显示面21输出的光反射多次(在本实施方式中例如为2次)。在此,从观察者400到被观察者400视觉识别的图像的显示位置的距离(观看距离)由从显示设备2的显示面21到反射面51的光路长度以及反射光学系统B1的焦点距离等决定。在本实施方式中,通过将从显示设备2的显示面21输出的光反射2次,能够在将到图像的显示位置为止的观看距离保持为期望的距离的同时、缩小壳体70(收纳室73)的大小。因而,能够在观察者400通过半透半反镜40观察反射面51的方向上实现壳体70的小型化。
(2.2)动作
下面说明本实施方式的显示系统1以及具备显示系统1的电子镜系统5的动作。此外,设为镜构件60的状态如图1所示那样已被切换为镜构件60配置于第一位置的第一状态(解除状态)。
例如,当从汽车100的蓄电池向电子镜系统5供给了电力、并从汽车100所具备的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)输入了使电子镜系统5开始动作的控制信号时,电子镜系统5开始动作。
当从汽车100的ECU输入了使显示控制部22开始动作的控制信号时,显示控制部22使摄像部4以规定的帧率拍摄汽车100的后方,从摄像部4获取摄像图像的图像数据。
当从摄像部4输入了摄像图像的图像数据时,显示控制部22制作基于摄像图像的图像,使该图像显示于显示设备2的显示面21。
当在显示设备2的显示面21显示了图像时,形成该图像的光沿着与光路A11平行的方向朝向半透半反镜40的内侧面41射出。半透半反镜40是分束器,半透半反镜40的内侧面41将来自显示设备2的入射光的一部分朝向最终反射构件50的反射面51反射。反射面51是凹面镜,将形成对显示面21的图像进行了放大所得到的放大图像的光朝向半透半反镜40的内侧面41反射。当由反射面51反射得到的反射光入射到半透半反镜40的内侧面41时,入射光的一部分透过半透半反镜40后向壳体70的外部射出,因此观察者400能够观看由反射面51放大后的图像。因此,观察者400能够通过借助半透半反镜40观看由反射面51放大后的图像来确认汽车100的后方的状况。
在由于显示设备2或摄像部4等的异常而在显示设备2的显示面21显示的图像发生了异常的情况下,观察者400向上按突出片63,将镜构件60的状态切换为镜构件60配置于第二位置的第二状态(遮蔽状态)。在第二状态下,如图5所示,镜构件60以使反射面61朝向观察者400侧的状态配置于半透半反镜40与观察者400之间的第二位置。因而,在已将镜构件60的状态切换为第二状态、并利用支承构件72的调整机构调整了壳体70的朝向的情况下,观察者400能够观看由反射面61将从壳体70的外部(例如汽车100的后方)入射的光进行反射所得到的反射像。因此,即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下,观察者400也能够通过使用被切换为第二状态的镜构件60观看由镜构件60的反射面61反射的反射像,来确认汽车100的后方的状况。即,即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下,显示系统1也能够使用镜构件60来进行替代的显示。此外,在本实施方式中也有时要通过支承构件72的调整机构来对壳体70的朝向进行微调整,但是通过将镜构件60的状态切换为第二状态,来使观察者400观看由镜构件60的反射面61反射的反射像。因而,与不是使用镜构件60而是通过调整壳体70整体的角度来将半透半反镜40代用作光学式的镜的情况相比,能够减小使壳体70倾斜的量。因此,能够抑制观察者400的视场(观察者400的前方的视场)被壳体70遮住,从而能够抑制前方的视觉识别性的下降。
此外,显示系统1也可以还具备用于探测镜构件60正配置于第二位置的状态的探测开关。也可以是,当探测开关探测到镜构件60正配置于第二位置时,显示控制部22基于探测开关的探测结果来使显示设备2的显示停止,从而能够减少显示系统1的消耗电力。
(3)变形例
上述实施方式不过是本公开的各种实施方式之一。只要能够达到本公开的目的,那么上述实施方式能够与设计等相应地进行各种变更。
下面,列举上述的实施方式的变形例。下面说明的变形例能够适当组合来应用。
本公开中的显示系统1包括计算机系统。计算机系统以作为硬件的处理器和存储器为主结构。通过由计算机系统的处理器执行存储器中记录的程序,来实现本公开中的显示系统1的功能(例如显示控制部22的功能)。程序既可以预先记录在计算机系统的存储器中,也可以通过电气通信线路来提供,还可以记录在计算机系统能够读取的存储卡、光学盘、硬盘驱动器等非暂时性记录介质中来提供。计算机系统的处理器由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的一个或多个电子电路构成。在此所说的IC或LSI等集成电路根据集成的程度而叫法不同,包括被称为系统LSI、VLSI(Very Large ScaleIntegration:超大规模集成)、或者ULSI(Ultra Large Scale Integration:甚大规模集成)的集成电路。并且,也能够将在制造LSI后进行编程的FPGA(Field-Programmable GateArray:现场可编程门阵列)、或者能够进行LSI内部的接合关系的重构或LSI内部的电路划分的重构的逻辑器件用作处理器。多个电子电路既可以汇总到1个芯片,也可以分散地设置于多个芯片。多个芯片既可以汇总到1个装置,也可以分散地设置于多个装置。在此所说的计算机系统包括具有1个以上的处理器和1个以上的存储器的微型控制器。因而,微型控制器也由包括半导体集成电路或大规模集成电路的一个或多个电子电路构成。
(3.1)变形例1
基于图7来说明变形例1的显示系统1。
变形例1的显示系统1在以下方面与上述的实施方式不同:还具备引导构件78,该引导构件78被插入于引导槽77,沿着引导槽77滑动移动。此外,除引导构件78以外具有与上述的实施方式同样的结构,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
在本变形例中,在第一引导槽771和第二引导槽772中分别配置有引导构件78。引导构件78例如是合成树脂的成型品,引导构件78在滑动移动的方向上的两端面形成为曲面。在引导构件78形成有供圆柱状的突起64插入的圆孔781,突起64以能够旋转的状态支承于引导构件78。
在此,在第一状态下,插入于第一引导槽771的引导构件78位于第一引导槽771的前端附近,插入于第二引导槽772的引导构件78位于第二引导槽772的下端附近。
当观察者400向上侧按突出片63以将镜构件60的状态切换为第二状态时,引导构件78在第一引导槽771的内部向后方进行滑动动作,引导构件78在第二引导槽772的内部向上方进行滑动动作。另外,与引导构件78的滑动动作相应地,突起64相对于引导构件78进行旋转动作,通过引导构件78的滑动移动和突起64的旋转动作,镜构件60从第一位置移动到第二位置。
另外,当观察者400向下侧拉突出片63以将镜构件60从第二状态切换为第一状态时,引导构件78在第一引导槽771朝向前侧进行滑动动作,引导构件78在第二引导槽772内朝向下侧进行滑动动作。另外,与引导构件78的滑动动作相应地,突起64相对于引导构件78进行旋转动作,通过引导构件78的滑动移动和突起64的旋转动作,镜构件60从第二位置移动到第一位置。
这样,在变形例1的显示系统1中,将在镜构件60在第一位置与第二位置之间移动时进行滑动动作的构件(引导构件78)与进行旋转动作的构件(突起64)分为相互独立的构件。在变形例1中,在引导槽77的槽内进行滑动移动的引导构件78不进行旋转动作,因此引导构件78的滑动动作变得顺畅,能够使镜构件60在第一位置与第二位置之间顺畅地移动。另外,突起64仅进行旋转动作,不进行滑动动作,因此还存在以下优点:能够减少由于突起64进行滑动动作而造成磨耗的可能性。
(3.2)变形例2
参照图8来说明变形例2的显示系统1。
变形例2的显示系统1在以下方面与上述的实施方式不同:如图8所示,还具备状态保持构件80,该状态保持构件80将镜构件60的状态保持为第一状态和第二状态中的各状态。此外,除状态保持构件80以外具有与上述的实施方式同样的结构,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
在本变形例中,状态保持构件80例如包括设置于镜构件60的多个磁体81。镜构件60是平面的形状为矩形状的平板状,在镜构件60配置于第一位置的状态下,多个(例如4个)如永磁体那样的磁体81安装于镜构件60的左右的侧面中的、前后方向的两端部。
在壳体70的左右的横罩75的内侧面安装有多个能够被磁体81的磁力吸附的磁性材料(例如铁等)的板片82。在此,多个板片82包括:分别配置于与位于第一位置的镜构件60的磁体81相向的4处部位的4个第一板片821;以及分别配置于与位于第二位置的镜构件60的磁体81相向的4处部位的4个第二板片822。
在镜构件60配置于第一位置的第一状态(解除状态)下,镜构件60的4个磁体81分别吸附壳体70的4个第一板片821,由此镜构件60被保持在第一位置。
另一方面,当向上侧按镜构件60的突出片63来使镜构件60从第一位置移动时,磁体81离开第一板片821,由此利用磁体81的磁力的保持状态被解除。当进一步向上侧按镜构件60的突出片63来使镜构件60移动至第二位置时,镜构件60的4个磁体81分别吸附壳体70的4个第二板片822,由此镜构件60被保持在第二位置。通过像这样设置于镜构件60的四角的磁体81吸附设置于壳体70的第二板片822,镜构件60被保持为第二状态(遮蔽状态),因此能够减少因汽车100的振动等引起的镜构件60的不稳。
另外,当向下侧拉配置于第二位置的镜构件60的突出片63时,磁体81离开第二板片822,由此利用磁体81的磁力的保持状态被解除。当利用磁体81的磁力的保持状态被解除时,镜构件60由于自重而从第二位置向第一位置移动。然后,当镜构件60移动至第一位置时,镜构件60的4个磁体81吸附壳体70的4个第一板片821,由此镜构件60被保持在第一位置。这样,当向下侧拉位于第二位置的镜构件60的突出片63来解除利用磁体81的保持状态时,镜构件60由于自重而移动至第一位置,因此能够简单地进行将镜构件60的状态切换为第一状态的操作。
此外,在壳体70设置有供镜构件60的磁体81用磁力吸附的磁性材料的板片82,但是也可以是,在壳体70设置有供镜构件60的磁体81吸附的如永磁体那样的磁体。
另外,也可以是,在壳体70设置有磁体81,在镜构件60设置有供磁体81吸附的板片82。即,在本变形例中,也可以是,在镜构件60和壳体70中的一方设置有磁体81,在镜构件60和壳体70中的另一方设置有供磁体81吸附的磁性材料的板片或磁体。换言之,只要如下即可:状态保持构件80包括设置于镜构件60和壳体70中的至少一方的磁体81,镜构件60的状态被磁体81的磁力保持为第一状态和第二状态中的各状态。利用作为状态保持构件80的磁体81的磁力将镜构件60的状态保持为第一状态和第二状态中的各状态,因此能够抑制在第一状态和第二状态中的各状态下镜构件60的位置不稳。
另外,在本变形例中,能够根据镜构件60的形状以及保持镜构件60的保持力等来适当变更构成状态保持构件80的磁体81的数量和配置。
另外,在本变形例中,状态保持构件80中包含的磁体81不限定于永磁体,也可以是电磁体。在状态保持构件80包含电磁体的情况下,能够通过停止对电磁体的线圈通电来解除利用状态保持构件80得到的保持状态。在此,例如在以使图8的显示系统1的壳体70上下反转的状态使用该显示系统1的情况下,当利用状态保持构件80得到的保持状态被解除时,能够利用镜构件60的自重使镜构件60从第一位置移动到第二位置。根据该结构,通过设置用于停止向电磁体的线圈通电的开关(未图示),能够通过驾驶员等观察者400的开关操作来在任意的时机使镜构件60从第一位置(解除状态的位置)移动到第二位置(遮蔽状态的位置)。也可以是,当停止对电磁体的线圈通电从而镜构件60移动到第二位置时,再次对电磁体的线圈进行通电。由此,能够抑制镜构件60在第二位置处的不稳。
(3.3)变形例3
参照图9来说明变形例3的显示系统1。
变形例3的显示系统1在以下方面与变形例2不同:状态保持构件80包括设置于镜构件60的球柱塞83。此外,除状态保持构件80以外的结构与变形例2或上述的实施方式相同,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
镜构件60是平面的形状为矩形状的平板状,在镜构件60配置于第一位置的状态下,在镜构件60的左右的侧面的前后方向的两端部安装有球柱塞83。
在壳体70的左右的横罩75的内侧面设置有供球柱塞83的球部831插入的接受孔84。在镜构件60设置有多个(例如4个)球柱塞83,在壳体70的左右的横罩75的内侧面设置有供球柱塞83的球部831分别插入的多个接受孔84。多个接受孔84包括例如4个第一接受孔841和例如4个第二接受孔842。位于第一位置的镜构件60的球柱塞83所具有的球部831被插入到第一接受孔841。位于第二位置的镜构件60的球柱塞83所具有的球部831被插入到第二接受孔842。即,通过球柱塞83的球部831被插入到接受孔84,镜构件60的状态被保持为第一状态和第二状态中的各状态。
在此,在镜构件60配置于第一位置的状态下,球柱塞83的球部831被插入到壳体70的第一接受孔841,由此镜构件60被保持在第一位置。在第一状态下,位于镜构件60的四角的球柱塞83的球部831分别被插入到壳体70的第一接受孔841,因此能够抑制镜构件60由于汽车100的振动等而不稳。
当向上侧按镜构件60的突出片63来使镜构件60从第一位置移动时,球部831出来到第一接受孔841之外,由此利用球柱塞83得到的保持状态被解除。当进一步向上侧按镜构件60的突出片63来使镜构件60移动至第二位置时,球柱塞83的球部831被插入到第二接受孔842,由此镜构件60被保持在第二位置。通过像这样位于镜构件60的四角的球柱塞83的球部831被插入到第二接受孔842,镜构件60被保持为第二状态,因此能够减少因汽车100的振动等引起的镜构件60的不稳。
另外,当向下侧拉配置于第二位置的镜构件60的突出片63时,球柱塞83的球部831出来到第二接受孔842之外,由此利用球柱塞83得到的镜构件60的保持状态被解除。在解除了利用球柱塞83得到的保持状态之后,当进一步向下侧拉突出片63来使镜构件60移动至第一位置时,球柱塞83的球部831被插入到第一接受孔841,由此镜构件60被保持在第一位置。
此外,在本变形例中,球柱塞83设置于镜构件60,但是也可以是,在壳体70设置有球柱塞83,在镜构件60设置有供球柱塞83的球部831插入的接受孔84。即,在本变形例中,只要如下即可:在镜构件60和壳体70中的一方设置有球柱塞83,在镜构件60和壳体70中的另一方设置有供球柱塞83的球部831插入的接受孔84。换言之,状态保持构件80包括设置在壳体70和镜构件60中的一方的球柱塞83,在壳体70和镜构件60中的另一方设置有供球柱塞83的球部831插入的接受孔84。而且,通过球部831被插入到接受孔84,镜构件60的状态被保持为第一状态和第二状态中的各状态。
另外,在本变形例中,能够根据镜构件60的形状以及保持镜构件60的保持力等来适当变更构成状态保持构件80的球柱塞83的数量和配置。例如,也可以是以下构造:在第一突起641和第二突起642的前端分别配置有球柱塞83,在第一引导槽771和第二引导槽772的槽部分别设置有接受孔84。
此外,变形例2及3的显示系统1具备包括磁体81或球柱塞83的状态保持构件80,但是将镜构件60保持为第一状态和第二状态的状态保持构件80不限定于磁体和球柱塞。状态保持构件80也可以是设置于镜构件60和壳体70中的一方的爪等。也可以是,通过将设置于镜构件60和壳体70中的一方的爪挂在镜构件60和壳体70中的另一方上,来保持第一状态和第二状态中的各状态。
此外,在变形例2及3中,状态保持构件80将镜构件60的状态保持为第一状态和第二状态中的各状态,但是也可以保持为第一状态和第二状态中的至少一方的状态(例如第二状态)。
(3.4)变形例4
参照图10和图11来说明变形例4的显示系统1。
如图10所示,变形例4的显示系统1在以下方面与上述的实施方式不同:在壳体70的左右的横罩75的内侧面设置有突起751,在镜构件60的左右的侧面设置有供突起751插入的引导槽65。此外,除突起751和引导槽65以外的结构与上述的实施方式相同,因此对与上述的实施方式共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
在镜构件60的引导槽65中,插入有设置于壳体70的突起751,镜构件60能够在突起751插入于引导槽65的状态下相对于壳体70进行滑动动作和旋转动作。在镜构件60配置于第一位置的状态下,在镜构件60的下表面的前端部设置有向下突出的突出片63A(参照图11)。另外,在壳体70的左右的横罩75的内侧面,沿着上下方向形成有用于引导镜构件60的2个引导突起752。此外,壳体70中的比配置于第一位置的镜构件60靠下侧的部分是开放的,在镜构件60的下侧没有设置下罩76。
如图11所示,在镜构件60配置于第一位置的第一状态下,突起751位于引导槽65的槽内的右端附近。镜构件60当被配置于第一位置时,被变形例2或3中说明的状态保持构件80保持为镜构件60配置于第一位置的第一状态。
在将镜构件60从第一状态切换为第二状态的情况下,显示系统1的用户(例如观察者400)向下拉突出片63A,使镜构件60以突起751为中心沿逆时针(箭头A1的方向)旋转。之后,观察者400拿着突出片63A使镜构件60向上方(箭头A2的方向)移动。此时,在突起751插入于引导槽65的状态下,镜构件60一边被引导突起752引导一边移动至第二位置。然后,镜构件60在移动到第二位置的状态下,被变形例2或3中说明的状态保持构件80保持为镜构件60配置于第二位置的第二状态。
在上述的实施方式和变形例4的显示系统1中,在壳体70和镜构件60中的一方设置有突起64或751,在壳体70和镜构件60中的另一方设置有供突起64或751插入的引导槽77或65。而且,通过突起64或751在引导槽77或65的内部的位置发生变化,镜构件60的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态。这样,通过突起64或751的位置沿着引导槽77或65发生变化,镜构件60的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态,因此能够使镜构件60顺畅地移动。
(3.5)变形例5
参照图12来说明变形例5的显示系统1。
变形例5的显示系统1在以下方面与上述的实施方式不同:如图12所示,还具备使镜构件60在第一位置与第二位置之间移动的致动器6。此外,对与上述的实施方式共同的结构要素标注同一标记,并省略其说明。
在本变形例中,在横罩75的内部沿着例如第一引导槽771配置有蜗杆(worm gear)611。蜗杆611被配置成能够旋转的状态。蜗杆611的一端被插入于收纳室73的内部。致动器6例如包括电动的马达,蜗杆611的一端与马达的输出轴连结。另外,在收纳室73收容有对马达(致动器6)进行控制的控制电路7。
蜗杆611的一部分露出到第一引导槽771的槽内,在第一突起641的被插入到第一引导槽771的内部的周面形成有小齿轮。在第一突起641插入于第一引导槽771的槽内的状态下,配置于第一引导槽771内的蜗杆611与设置于第一突起641的小齿轮被组合在一起。
在此,第一突起641相对于镜构件60固定地设置,当控制电路7控制致动器6来使蜗杆611旋转时,与蜗杆611的旋转相应地,第一突起641在第一引导槽771内移动。然后,通过第一突起641在第一引导槽771内移动,镜构件60在第一位置与第二位置之间移动。
例如当从显示设备2或显示控制部22等输入了表示显示设备2的显示的异常的异常信号时,控制电路7控制马达(致动器6)来使镜构件60从第一位置移动到第二位置。由此,在显示设备2的显示发生了异常的情况下,镜构件60被配置于第二位置,因此观察者400能够观看映在镜构件60的反射面61上的反射像。因此,显示系统1即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示。
此外,也可以是,例如当从显示设备2或显示控制部22等输入了表示显示设备2的显示已恢复的通知信号时,控制电路7控制马达(致动器6)来使镜构件60移动到第一位置。由此,在显示设备2的显示已恢复的情况下,观察者400能够借助反射光学系统B1来观看显示设备2所显示的图像。
此外,在本变形例中,通过由马达使蜗杆611旋转来使镜构件60移动,但是由马达使镜构件60移动的机构能够适当变更。例如,也可以是,利用马达使进行线的卷起和送出的旋转滚筒旋转,该线的一端与镜构件60连接,由此使镜构件60在第一位置与第二位置之间移动。另外,致动器6不限定于马达,也可以是对使镜构件60从第一位置移动至第二位置的机构进行驱动的螺线管等。
(3.6)变形例6
在上述的实施方式中,将半透半反镜40设为蒸镀型分束器,但是半透半反镜40不限定于蒸镀型分束器。也可以是,如图13所示,使显示设备2为液晶面板,在显示面21上配置有λ/4相位差膜(第一λ/4相位差膜)23,在此基础上,使半透半反镜40A为在平面玻璃42上层叠线栅等反射型偏振元件43和λ/4相位差膜44而成的结构。λ/4相位差膜23使从液晶面板向λ/4相位差膜23入射的入射光与透过λ/4相位差膜23后从λ/4相位差膜23射出的射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
即,图13所示的半透半反镜40A具有反射型偏振膜(反射型偏振元件43)与λ/4相位差膜44(第二λ/4相位差膜)的层叠构造。反射型偏振元件43使规定的振动方向的光透过。λ/4相位差膜44使半透半反镜40处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。在此,构成半透半反镜40A的反射型偏振元件43例如是反射S偏振光、透射P偏振光的偏振元件。
在采用这种结构的情况下,从显示面21射出的P偏振光被显示面21上的λ/4相位差膜23变换为圆偏振光,之后被反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44变换为S偏振光。S偏振光的光的几乎全部光线被反射型偏振元件43反射,其反射光被反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44变换为圆偏振光。圆偏振光的光在被最终反射构件50反射之后,再次入射到反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44来被变换为P偏振光。P偏振光的光的几乎全部光线在反射型偏振元件43处透过,其透过光到达观察者400的眼睛401。通过这种结构,与蒸镀型分束器相比,能够使来自显示设备2的光高效地到达观察者400的眼睛401。
此外,在本变形例中,在液晶镜等液晶代替光学镜被用作遮光构件8的情况下,优选采用如下的结构。在遮光构件8是液晶镜的情况下,液晶镜例如配置在半透半反镜40与观察者400之间的光路上。光在液晶镜处的透射率与施加电压相应地变化。更详细地说,在液晶镜处,至少可见光的透射率与施加电压相应地变化。即,液晶镜能够与施加电压相应地采取遮蔽可见光的一部分的遮蔽状态以及解除对可见光的遮蔽的解除状态中的任一个状态。遮蔽状态是可见光在液晶镜处的透射率比较小的状态。解除状态是与遮蔽状态相比可见光在液晶镜处的透射率比较大的状态。在此,只要以如下方式设计包括半透半反镜40和显示面21上的λ/4相位差膜43、23的反射光学系统B1即可:在液晶镜处于解除状态的情况下,在利用半透半反镜40得到的反射光到达液晶镜时,该反射光的偏振方向沿着液晶镜的分子排列的方向。另外,只要以如下方式设计包括半透半反镜40和显示面21上的λ/4相位差膜43、23的反射光学系统B1即可:在液晶镜处于遮蔽状态的情况下,到达液晶镜时的光的偏振方向与液晶镜的分子排列的方向交叉。
(3.7)变形例7
也可以是,在上述的实施方式和变形例1~6中,反射光学系统B1还包括中间反射构件90。图14是变形例7的显示系统1的概要性的说明图。此外,除反射光学系统B1以外的结构与实施方式1相同,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
变形例7的显示系统1具有包括中间反射构件90和最终反射构件50的反射光学系统B1。
显示设备2以使显示面21朝向上侧的状态收容于收纳室73的下部。
中间反射构件90例如是平面镜,以使反射面91朝向下侧的状态配置于收纳室73的上部。中间反射构件90将从显示设备2的显示面21射出的光朝向半透半反镜40反射。即,在变形例7的显示系统1中,反射光学系统B1还具备将从显示设备2的显示面21射出的光朝向半透半反镜40反射的中间反射构件90。此外,中间反射构件90不限定于平面镜,也可以是凹面镜或凸面镜,还可以由菲涅耳镜构成。
最终反射构件50例如是凹面镜。最终反射构件50以使反射面51朝向后侧的状态配置于收纳室73的前部。
在变形例7中,反射光学系统B1具有中间反射构件90和最终反射构件50,从显示设备2的显示面21射出的光入射到中间反射构件90的反射面91,被该反射面91朝向半透半反镜40反射。入射到半透半反镜40的光被半透半反镜40反射后,入射到最终反射构件50。最终反射构件50将入射光朝向半透半反镜40反射,半透半反镜40使入射光的一部分透过后入射到观察者400的眼睛。
此外,在变形例7中,中间反射构件90的数量是1个,但是中间反射构件90的数量不限定于1个,能够适当变更。
另外,在上述的实施方式和变形例1~6中,反射光学系统B1包括半透半反镜40,但是反射光学系统B1并非必须包括半透半反镜40。也可以是,在壳体70安装透明罩来代替半透半反镜40,在壳体70的内部配置将来自显示设备2的光朝向最终反射构件50反射的中间反射构件,并使由最终反射构件50反射的反射光通过透明罩后输出到外部。
(3.8)其它变形例
在上述的实施方式中,显示设备2配置于收纳室73的上侧,但是显示设备2也可以配置于收纳室73的下侧。
在该情况下,显示设备2、半透半反镜40、最终反射构件50以及镜构件60的配置为使图1的配置上下反转那样的配置。半透半反镜40以下端比上端向后方突出的方式倾斜地配置,镜构件60以第一状态配置于半透半反镜40的上侧。
当在镜构件60配置于第一位置的第一状态下操作突出片63来使镜构件60从第一位置移动时,镜构件60由于自重而移动到第二位置。换言之,当使用操作部(突出片63)从而镜构件60从第一位置移动时,镜构件60的状态由于镜构件60的自重而从第一状态切换为第二状态。由此,能够提供即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示的显示系统1。另外,能够简单地进行将镜构件60的状态从第一状态切换为第二状态的操作。
上述实施方式和变形例的电子镜系统5不限于应用于汽车100,例如也能够应用于摩托车、电车、飞机、建筑机械以及船舶等汽车100以外的移动体。
(实施方式2)
参照图15~图17来说明实施方式2的显示系统1。
实施方式2的显示系统1在以下方面与上述的实施方式1不同:2个以上的反射构件3还包括将从显示设备2的显示面21射出的光朝向半透半反镜40反射的中间反射构件90。此外,除中间反射构件90以外的结构与上述的实施方式1相同,因此对与实施方式1共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
在实施方式2中,2个以上的反射构件3包括中间反射构件90、半透半反镜40以及最终反射构件50。即,反射光学系统B1包括中间反射构件90、半透半反镜40以及最终反射构件50。在壳体70的收纳室73收容有中间反射构件90、半透半反镜40以及最终反射构件50。另外,在收纳室73的内部还收容有显示控制部22,但是在图15~图17中省略了图示。
在实施方式2中,显示设备2以使显示面21朝向下侧的状态配置于收纳室73的上侧。中间反射构件90例如是平面镜,以使反射面91朝向上侧的状态配置于收纳室73的下侧。半透半反镜40安装于在壳体70的后壁71设置的贯通孔74。最终反射构件50以使反射面51朝向后侧的状态配置于收纳室73的前侧。在此,半透半反镜40以半透半反镜40的下端比上端向后侧突出的方式倾斜地配置。
在图15~图17中,以点线示出了从显示设备2的显示面21的中心附近射出的光透过半透半反镜40后射出到壳体70的外部为止的光路A41~A45。另外,在图17中,以双点划线示出了从壳体70的外部入射到镜构件60的中心附近的光被镜构件60反射的情况下的光路A51~A52。此外,在图15~图17中,表示光的光路A41~A45、A51~A52的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
在本实施方式中,如图15所示,从显示设备2射出的光在被中间反射构件90和半透半反镜40反射之后,被最终反射构件50朝向半透半反镜40反射,透过半透半反镜40后射出到外部。为了形成这种光路A41~A45,显示设备2向相对于显示面21的法线方向倾斜的方向(光路A41的方向)射出光。在本实施方式中,将从显示设备2的显示面21输出的光反射3次,因此能够在将到图像的显示位置为止的观看距离保持为期望的距离的同时、实现壳体70(收纳室73)的进一步的小型化。
在镜构件60的左右的侧缘,与实施方式1同样地设置有多个(例如4个)圆柱状的突起64。在本实施方式中,多个突起64包括:第一突起641,其设置于位于第一位置的镜构件60的左右的侧面的前侧;以及第二突起642,其设置于位于第一位置的镜构件60的左右的侧面的后侧。另外,在位于第一位置的镜构件60的后端部,一体地设置有斜向下突出的突出片(操作部)。此外,在图15~图17中省略了突出片的图示。
另外,在本实施方式中,在壳体70中,与壳体70成一体地设置有从后壁71的左右的两侧缘向后方突出的横罩75以及从后壁71的上侧缘向后方突出的上罩79。在此,横罩75与上罩79被设置为一体。
镜构件60以能够在第一位置(图15所示的位置)与第二位置(图17所示的位置)之间移动的状态安装于壳体70。第一位置是以下的位置:镜构件60以与上罩79平行的方式配置于壳体70的上罩79的下侧。第二位置是以下的位置:镜构件60配置于半透半反镜40与观察者400之间。第二位置是以下的位置:镜构件60被配置成镜构件60的表面与透过半透半反镜40后向观察者400的眼睛401入射的光的光路A45以接近90度的角度交叉。在此,镜构件60配置于由横罩75、上罩79以及半透半反镜40包围的空间。即,镜构件60以收在壳体70的投影范围内的方式保持(内置)于壳体70,因此无需使壳体70大型化就能够配置镜构件60。
镜构件60的一侧的面(在镜构件60配置于第二位置的状态下,与半透半反镜40相反的一侧、也就是说朝向观察者400侧的面)为对至少可见光区域的光进行反射的反射面61。另外,在镜构件60中,与反射面61相反的一侧的面为遮光面62,与反射面61相比,该遮光面62的可见光区域的光的反射率低。
在壳体70中,在左右的横罩75的内侧面设置有供镜构件60的多个突起64分别插入的多个引导槽77。在本实施方式中,多个引导槽77包括供镜构件60的第一突起641插入的第一引导槽773以及供镜构件60的第二突起642插入的第二引导槽774。第一引导槽773沿着前后方向设置于横罩75的内侧面。第二引导槽774沿着与第一引导槽773交叉的方向设置于横罩75的内侧面。
如图15所示,在镜构件60存在于第一位置的第一状态(解除状态)下,第一突起641位于第一引导槽773的槽内的前端附近,第二突起642位于第二引导槽774的槽内的上端附近。镜构件60沿着上罩79的下表面配置于上罩79的下侧,配置于透过半透半反镜40后向观察者400的眼睛401入射的光的光路外。因而,在镜构件60的状态是第一状态的情况下,观察者400能够观看将在显示设备2的显示面21显示的图像(第一图像)利用反射光学系统B1进行反射由此使该图像放大并远视点化后得到的图像(第二图像)。此外,在镜构件60配置于第一位置的状态下,镜构件60被上述的变形例2或3中说明的状态保持构件80保持为第一状态。
当观察者400向下拉处于第一状态的镜构件60的突出片时,如图16所示,第一突起641在第一引导槽773的内部向后方移动,第二突起642在第二引导槽774的内部向下方移动。在此,第一突起641在第一引导槽773内一边进行旋转动作一边进行滑动动作,第二突起642在第二引导槽774内一边进行旋转动作一边进行滑动动作,由此镜构件60作为整体来一边进行旋转动作一边朝向第二位置移动。此外,当通过向下拉处于第一状态的镜构件60的突出片来使镜构件60从第一位置移动时,镜构件60由于镜构件60的自重而从第一位置移动到第二位置。因而,能够简单地进行将镜构件60的状态从第一状态切换为第二状态的操作。
然后,当镜构件60的状态被切换为第二状态时,如图17所示,第一突起641位于第一引导槽773的槽内的后端附近,第二突起642位于第二引导槽774的槽内的下端附近。在第二状态下,镜构件60以使反射面61朝向与半透半反镜40相反的一侧(也就是说,观察者400)的状态沿着上下方向配置。在该情况下,从观察者400的角度来看半透半反镜40的几乎整体被镜构件60覆盖,观察者400能够观看由反射面61将来自壳体70的外部(例如汽车100的后方)的光进行反射所得到的反射像。此外,在镜构件60配置于第二位置的状态下,透过半透半反镜40的光被镜构件60的遮光面62遮住,因此观察者400无法观看在显示设备2的显示面21显示的图像。因而,在由于显示设备2或摄像部4等的故障而显示设备2的显示变为异常的情况下,观察者400能够通过使镜构件60的状态为第二状态来观看由反射面61反射得到的反射像。此外,当镜构件60配置于第二位置时,镜构件60被上述的变形例2或3中说明的状态保持构件80保持为第二状态。
另外,在要将镜构件60的状态从第二状态切换为第一状态的情况下,用户(例如观察者400)向上按镜构件60的突出片。当突出片被向上按时,第一突起641在第一引导槽773的槽内向前侧移动,第二突起642在第二引导槽774的槽内向上侧移动,由此镜构件60的状态从第二状态被切换为第一状态。通过镜构件60的状态被切换为第一状态,观察者400能够观看由反射光学系统B1将显示设备2的显示面21的图像(第一图像)进行放大反射所得到的反射像(第二图像)。
在本实施方式中,在第一状态下,镜构件60以使遮光面62朝下的方式配置于上罩79的下侧,因此能够抑制以下情况:从壳体70的外部入射到遮光面62的光被遮光面62反射后照进半透半反镜40。另外,在第一状态下,镜构件60以使遮光面62朝下的方式配置于上罩79的下侧,因此具有遮光面62不易积存尘埃等优点。
此外,在本实施方式中,也可以具备将由半透半反镜40反射的反射光朝向最终反射构件50反射的第二中间反射构件,来代替中间反射构件90(第一中间反射构件)。第二中间反射构件以使反射面朝向上侧的方式配置于收纳室73的下侧。在该情况下,从显示设备2射出的光首先被半透半反镜40朝向第二中间反射构件反射。该反射光被第二中间反射构件朝向最终反射构件50反射。并且,由最终反射构件50反射的反射光到达半透半反镜40,透过半透半反镜40后射出到外部。这样,在本实施方式中,能够适当变更构成反射光学系统B1的反射构件的数量和配置。
另外,在实施方式2中,显示设备2配置于收纳室73的上侧,但是显示设备2也可以配置于收纳室73的下侧。
在该情况下,显示设备2、中间反射构件90、半透半反镜40、最终反射构件50以及镜构件60的配置为使图15的配置上下反转那样的配置。半透半反镜40以上端比下端向后方突出的方式倾斜地配置,镜构件60在第一状态下配置于半透半反镜40的下侧。
另外,在实施方式1和实施方式2中,将半透半反镜40设为蒸镀型分束器,但是半透半反镜40不限定于蒸镀型分束器。也可以是,使显示设备2为液晶面板,在显示面21上配置有λ/4相位差膜,在此基础上,使半透半反镜40为在平面玻璃上层叠线栅等反射型偏振元件(反射型偏振膜)和λ/4相位差膜而成的结构。在此,构成半透半反镜40的反射型偏振元件例如是反射S偏振光、透射P偏振光的偏振元件。在采用这种结构的情况下,从显示面21射出的P偏振光被显示面21上的λ/4相位差膜变换为圆偏振光,之后被反射型偏振元件上的λ/4相位差膜变换为S偏振光。S偏振光的光的几乎全部光线被反射型偏振元件反射,其反射光被反射型偏振元件上的λ/4相位差膜变换为圆偏振光。圆偏振光的光在被最终反射构件50反射之后,再次入射到反射型偏振元件上的λ/4相位差膜来被变换为P偏振光。P偏振光的光的几乎全部光线在反射型偏振元件处透过,其透过光到达观察者400的眼睛401。通过这种结构,与蒸镀型分束器相比,能够使来自显示设备2的光高效地到达观察者400的眼睛401。
此外,在实施方式2中,中间反射构件90的数量是1个,但是中间反射构件90的数量不限定于1个,能够适当变更。另外,中间反射构件90不限定于平面镜,也可以是凹面镜或凸面镜,还可以由菲涅耳镜构成。
(实施方式3)
参照图18~图19来说明实施方式3的显示系统1。
在上述的实施方式1或2的显示系统1中,作为遮光构件8的镜构件60以无法与壳体70分离的状态被保持于壳体70的收纳室73的外侧,与此相对,在本实施方式中,作为遮光构件8的镜构件60A被收容于壳体70的内部。此外,除了镜构件60A被收容于壳体70的内部这一点以外,显示系统1的结构与上述的实施方式2相同,因此对与实施方式2共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。此外,在图18中,以点线示出了从显示设备2的显示面21的中心附近射出的光透过半透半反镜40后射出到壳体70的外部为止的光路A41~A44。另外,在图19中,以点线示出了从壳体70的外部入射到镜构件60A的中心附近的光被镜构件60A反射的情况下的光路A51~A52。此外,在图18和图19中,表示光的光路A41~A44、A51~A52的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
显示系统1具备显示设备2、反射光学系统B1、作为遮光构件8的镜构件60A、将镜构件60A保持为解除状态和遮蔽状态中的任一个状态的保持构造200、以及壳体70。
显示设备2以使显示面21朝向下侧的状态收容于收纳室73的上部。
反射光学系统B1包括如平面镜那样的中间反射构件90、半透半反镜40、以及最终反射构件50。
在壳体70设置有一个面是反射面61A的板状的镜构件60A,来作为遮光构件8。
保持构造200保持镜构件60A,并且还保持最终反射构件50。
该保持构造200将最终反射构件50和镜构件60A以使镜构件60A的反射面61A与最终反射构件50的反射面51彼此朝向相反侧的状态进行保持,且将最终反射构件50和镜构件60A以相对于壳体70能够旋转的状态进行保持。
保持构造200使最终反射构件50和镜构件60A旋转到最终反射构件50的反射面51与半透半反镜40相向的旋转位置(图18所示的位置)的状态为不遮蔽向最终反射构件50入射的入射光和由最终反射构件50反射的反射光的解除状态。在解除状态下,镜构件60A配置于相对于最终反射构件50而言与半透半反镜40相反的一侧的、脱离最终反射构件50与半透半反镜40之间的光路的位置。而且,在解除状态下,最终反射构件50的反射面51将从半透半反镜40入射的光朝向观察者400的眼睛401反射,由此观察者400能够视觉识别基于在显示设备2的显示面21显示的图像(第一图像)的图像(第二图像)。
另一方面,保持构造200使最终反射构件50和镜构件60A旋转到相对于图18所示的旋转位置旋转180度后的旋转位置(图19所示的位置)的状态为遮蔽向最终反射构件50入射的入射光的遮蔽状态。在此,保持构造200以使镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1与最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2不平行的方式保持着最终反射构件50和镜构件60A。此外,反射面的中心点处的法线是指穿过反射面的中心点、且与反射面的中心点处的切线正交的线。此外,在此所说的“正交”不限定于呈直角地与线或面交叉,只要用人的眼睛来看能够视作大致正交,那么也可以相对于正交方向偏离少许(几度左右)。
在遮蔽状态下,镜构件60A配置在半透半反镜40与最终反射构件50之间的光路上。在遮蔽状态下,在光从显示设备2的显示面21射出的情况下,该光在被中间反射构件90和半透半反镜40反射之后入射到镜构件60A,因此向最终反射构件50入射的入射光被镜构件60A遮蔽。另外,镜构件60A的反射面61A的法线L1与最终反射构件50的反射面51的法线L2不平行,因此从显示设备2借助中间反射构件90和半透半反镜40入射到镜构件60A的光被镜构件60A反射到与观察者400的眼睛401的方向不同的方向。也就是说,通过由镜构件60A将从显示设备2的显示面21射出的光反射到与观察者400的眼睛401的方向不同的方向,成为以下状态:观察者400无法视觉识别基于在显示设备2显示的图像(第一图像)的图像(第二图像),也就是说,在显示设备2显示的图像对于观察者400而言被遮蔽。此外,在控制电路7使用致动器6来使镜构件60A旋转到与观察者400相向的位置的状态下,优选的是,显示控制部22接受例如来自控制电路7的通知遮蔽状态的信号,使显示设备2的显示停止。
如上所述,在遮蔽状态下,从显示设备2的显示面21射出的光在被中间反射构件90和半透半反镜40反射之后入射到镜构件60A,被镜构件60A反射到与观察者600的眼睛401的方向不同的方向。也就是说,通过由镜构件60A将从显示设备2的显示面21借助中间反射构件90和半透半反镜40入射的光反射到与观察者600的眼睛401的方向不同的方向,成为观察者400看不到基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像的遮蔽状态。而且,在遮蔽状态下,从壳体70的外部经由半透半反镜40入射到镜构件60A的光被镜构件60A反射到观察者400的眼睛401的方向,因此观察者400能够视觉识别由反射面61将来自壳体70的外部的光进行反射所得到的反射像。
此外,在本实施方式中,保持构造200包括以相对于壳体70能够旋转的状态被保持的旋转体210,最终反射构件50和镜构件60A被保持于旋转体210。旋转体210被设置成能够以旋转轴211为中心在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转。第一旋转位置是以下的位置:如图18所示,在解除状态下使最终反射构件50的反射面51与观察者400相向。第二旋转位置是以下的位置:如图19所示,在遮蔽状态下使镜构件60A的反射面61A与观察者400相向。从旋转轴211的轴向观察时的旋转体210的形状为梯形形状,在一个安装面212安装有最终反射构件50,在另一个安装面213安装有镜构件60A。在此,最终反射构件50是凹面镜,因此安装有最终反射构件50的安装面212形成为与最终反射构件50的曲线相匹配的曲面。旋转体210将镜构件60A和最终反射构件50以镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1与最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2不平行的状态进行保持。该旋转体210被收容于壳体70的收纳室73的致动器6(例如马达)驱动。另外,在收纳室73收容有对致动器6进行控制的控制电路7。即,显示系统1还具备使旋转体210在第一旋转位置与第二旋转位置之间移动的致动器6。
在此,例如当从显示设备2或显示控制部22等输入了表示显示设备2的显示正常的信号的情况下,控制电路7控制致动器6来使旋转体210旋转到第一旋转位置。在旋转体210已旋转到第一旋转位置的状态下,从显示设备2的显示面21射出的光在被中间反射构件90和半透半反镜40反射之后入射到最终反射构件50。最终反射构件50将从半透半反镜40入射的光朝向半透半反镜40反射。由最终反射构件50反射的反射光的一部分透过半透半反镜40后入射到观察者400的眼睛401,因此观察者400能够视觉识别基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像。此外,从汽车100的后方透过半透半反镜40后入射到最终反射构件50的反射面51的光被反射面51反射到与观察者400的眼睛401(眼动范围)的方向不同的方向,因此能够抑制干扰光进入观察者400的眼睛401。
另一方面,例如当从显示设备2或显示控制部22等输入了表示显示设备2的显示异常的异常信号时,控制电路7控制马达(致动器6)来使旋转体210旋转到第二旋转位置。此外,当显示设备2的显示变得异常时,显示控制部22使显示设备2的显示停止,成为不从显示设备2的显示面21输出光的状态。在旋转体210已旋转到第二旋转位置的状态下,从壳体70的外部(例如汽车100的后方)经由半透半反镜40入射到镜构件60A的反射面61A的光被镜构件60A的反射面61A朝向观察者400的眼睛401反射。因而,观察者400能够视觉识别镜构件60A的反射面61A映出的反射像。
在此,在本实施方式中,以使镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1与最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2不平行的方式保持于旋转体210。因而,当使旋转体210从旋转体210位于由最终反射构件50反射的反射光朝向观察者400反射的位置的状态起旋转180度时,能够使由镜构件60A反射的反射光朝向观察者400反射。因而,在本实施方式中,能够在每次使旋转体210旋转180度时在解除状态与遮蔽状态之间交替地切换。这样,在切换为解除状态的情况以及切换为遮蔽状态的情况下,旋转体210的旋转角度是相同的角度,因此具有以下优点:能够使将旋转体210的位置保持为解除状态和遮蔽状态的各状态的状态保持构件共用化。另外,显示系统1还具备使旋转体210在第一旋转位置与第二旋转位置之间移动的致动器6,因此能够使用致动器6来在解除状态与遮蔽状态之间切换。
此外,在本实施方式中,以使镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1与最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2不平行的方式保持于旋转体210,但是保持构造200的结构能够适当变更。
例如,也可以是,如图20所示,旋转体210将镜构件60A和最终反射构件50以镜构件60A的反射面61A与最终反射构件50的反射面51彼此朝向相反侧、且镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1与最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2平行的状态进行保持。此外,在此所说的“平行”不限定于与线或面完全平行的状态,只要用人的眼睛来看能够视作大致平行,那么也可以相对于平行的状态偏离少许(几度左右)。
在此,在控制电路7控制致动器6来使旋转体210向一个方向(右转或左转)旋转的情况下,使旋转体210在从解除状态切换为遮蔽状态的情况下和从遮蔽状态切换为解除状态的情况下以互不相同的角度旋转。也就是说,在第一旋转位置(解除状态的位置)与第二旋转位置(遮蔽状态的位置)之间,旋转体210旋转的角度为180度以外的规定的角度。通过像这样使从解除状态切换为遮蔽状态的情况下的旋转体210的旋转角度与从遮蔽状态切换为解除状态的情况下的旋转体210的旋转角度为不同的角度,能够使沿着解除状态下的最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2的方向与沿着遮蔽状态下的镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1的方向为不同的方向。
由此,在解除状态下,由中间反射构件90和半透半反镜40将来自显示设备2的显示面21的射出光进行反射所得到的光被最终反射构件50反射到观察者400的方向,因此观察者400能够视觉识别基于在显示设备2显示的图像(第一图像)的图像(第二图像)。另一方面,在遮蔽状态下,从壳体70的外部(例如汽车100的后方)通过半透半反镜40入射到镜构件60A的反射面61A的光被反射面61A反射到观察者400的方向,因此观察者400能够视觉识别利用反射面61A得到的反射像(汽车100的后方的图像)。此外,在遮蔽状态下显示设备2停止发光,但是即使在从显示设备2的显示面21射出光的情况下,该射出光也会在被中间反射构件90和半透半反镜40反射之后被镜构件60A的反射面61A反射到与观察者400(眼动范围)的方向不同的方向,而不会入射到观察者400的眼睛401。
此外,在本实施方式中,最终反射构件50和遮光构件8被保持于旋转体210,但是旋转体210不是必需的结构,能够适当省略。保持构造200也可以将最终反射构件50和遮光构件8彼此独立地以相对于壳体70能够旋转的状态直接安装于壳体70。
另外,在本实施方式中,最终反射构件50和作为遮光构件8的镜构件60A被保持于旋转体210,但是也可以是,在旋转体210还保持有1个以上的其它镜构件。此外,下面也有时将作为遮光构件8的镜构件60A称为第一镜构件,将作为遮光构件8的镜构件60A以外的其它镜构件称为第二镜构件。
例如,图21示出了除了保持最终反射构件50和第一镜构件60A以外、还保持1个第二镜构件320的旋转体210的一例。第二镜构件320例如是反射率比第一镜构件60A的反射率低的平面的防眩镜。在此,第二镜构件320(其它镜构件)的反射面321的中心点P3处的法线L3与最终反射构件50的反射面51的中心点P2处的法线L2不平行,且与第一镜构件(镜构件)60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1不平行。此外,第二镜构件320不限定于平面的防眩镜,也可以是能够得到广角视场的凸面镜。
在此,从旋转轴211的轴向观察时的旋转体210的形状为梯形形状,最终反射构件50、第一镜构件60A以及第二镜构件320安装于沿着旋转轴211的4个面中的、除平行的2个平面中的一面(例如较小一方的面)以外的3个面212~214。在此,最终反射构件50、第一镜构件60A以及第二镜构件320以第一镜构件60A配置于最终反射构件50与第二镜构件320之间的方式安装于旋转体210。
在该显示系统1中,在解除状态下,控制电路7控制致动器6来使旋转体210旋转,使得最终反射构件50配置于与观察者400相向的位置。由此,观察者400能够视觉识别基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像。
另一方面,在遮蔽状态下,控制电路7控制致动器6来使旋转体210旋转,使得第一镜构件60A或第二镜构件320配置于与观察者400相向的位置。在第一镜构件60A配置于与观察者400相向的位置的情况下,从壳体70的后方通过半透半反镜40入射到第一镜构件60A的反射面61A的光被反射面61A反射到观察者400的方向,因此观察者400能够视觉识别利用反射面61A得到的反射像(汽车100的后方的图像)。同样地,在第二镜构件320配置于与观察者400相向的位置的情况下,从壳体70的后方通过半透半反镜40入射到第二镜构件320的反射面321的光被反射面321反射到观察者400的方向,因此观察者400能够视觉识别利用反射面321得到的反射像(汽车100的后方的图像)。此外,在第二镜构件320是反射率比第一镜构件60A的反射率低的防眩镜的情况下,与第一镜构件60A相比,第二镜构件320的反射光的光量下降,因此即使例如在夜间后车的大灯等晃眼的光入射的情况下,也能够减少观察者400感觉晃眼的可能性。
另外,也可以是,如图22A~图22C所示,在从旋转轴211的轴向观察到的截面是梯形的旋转体210的沿着旋转轴211的4个面中的、不平行的2个面中的一方配置最终反射构件50,在不平行的2个面中的另一方配置镜构件60A。而且,在旋转体210中,也可以在镜构件60A的光所入射的一侧配置具有透光性的防眩镜322。防眩镜322的反射率比镜构件60A的反射率低,例如为10%左右。此外,镜构件60A和防眩镜322是平面镜,以镜构件60A的反射面与防眩镜322的反射面323互不平行的方式保持于旋转体210。也就是说,镜构件60A和防眩镜322以如下方式保持于旋转体210:在从旋转体210的旋转轴211的轴向观察时,镜构件60A的反射面61A的中心点P1处的法线L1与防眩镜322的反射面323的中心点P3处的法线L3不平行。此外,在镜构件60A与防眩镜322之间配置有具有透光性的构件(例如玻璃或丙烯酸树脂等)。防眩镜322将入射到防眩镜322的入射光的一部分反射。入射光的剩余部分透过防眩镜322后入射到镜构件60A,被镜构件60A反射到与防眩镜322的反射方向不同的反射方向。
在此,在如图22A所示那样旋转体210已旋转到最终反射构件50与观察者400相向的位置的解除状态下,来自显示设备2的显示面21的射出光在被中间反射构件90和半透半反镜40反射之后,入射到最终反射构件50的反射面51。然后,最终反射构件50的反射面51将从半透半反镜40入射的光向观察者400的眼睛401的方向反射,因此观察者400能够视觉识别基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像。
另一方面,在如图22B所示那样旋转体210已旋转到镜构件60A的反射面61A的反射光入射到观察者400的眼睛401的位置的状态下,观察者400视觉识别利用镜构件60A得到的反射像。即,从壳体70的外部通过半透半反镜40入射的光的大部分透过防眩镜322后入射到镜构件60A,被镜构件60A的反射面61A反射。由该反射面61A反射的反射光透过半透半反镜40后入射到观察者400的眼睛401,因此观察者400能够视觉识别利用镜构件60A得到的反射像。此外,防眩镜322还反射入射光的一部分,但是防眩镜322将光反射到与观察者400不同的方向,因此利用防眩镜322得到的反射像不会被观察者400视觉识别。
另外,在如图22C所示那样旋转体210已旋转到防眩镜322的反射面323的反射光入射到观察者400的眼睛401的位置的状态下,观察者400视觉识别利用防眩镜322得到的反射像。即,从壳体70的外部通过半透半反镜40入射的光的一部分被防眩镜322的反射面323反射。由该反射面323反射的反射光透过半透半反镜40后入射到观察者400的眼睛401,因此观察者400能够视觉识别由防眩镜322反射的反射像。在此,防眩镜322的反射率比镜构件60A的反射率低,因此即使例如在夜间等从壳体70的外部入射晃眼的光(后车的大灯的光等)的情况下,也能够减少观察者400感觉晃眼的可能性。此外,入射到防眩镜322的光的大部分透过防眩镜322后入射到镜构件60A,被镜构件60A的反射面61A反射,但是反射面61A将入射光反射到与观察者400不同的方向,因此利用镜构件60A得到的反射像不会被观察者400视觉识别。
这样,在旋转体210保持有最终反射构件50、镜构件60A以及防眩镜322,通过改变旋转体210的旋转位置,能够在使观察者400观看基于在显示设备2显示的图像的图像的状态(解除状态)与使观察者400观看利用镜构件60A或防眩镜322得到的反射像的状态(遮蔽状态)之间切换。
另外,在图22A~图22C所示的显示系统中,在镜构件60A的光所入射的一侧配置有防眩镜322,但是也可以是,如图23所示,在旋转体210的一面配置防眩镜322,并且,镜构件60A配置于防眩镜322的光所入射的一侧。
另外,也可以是,如图24所示,旋转体210是如下的四棱柱:旋转体210的与旋转轴211的轴向交叉的截面的形状为四边形。而且只要如下即可:在旋转体210中,2个最终反射构件50和2个镜构件60A交替地配置在沿着旋转轴211的轴向的4个侧面上。
在此,旋转体210的与旋转轴211的轴向交叉的截面的形状为平行四边形。而且,2个最终反射构件50和2个镜构件60A以如下方式保持于旋转体210:当使各最终反射构件50的反射面51的中心点处的法线L2在与旋转轴211正交的面内以旋转轴211为中心旋转了90度的情况下,旋转后的该法线L2与各镜构件60A的反射面61的中心点P1处的法线L1不平行。
因而,在要从解除状态切换为遮蔽状态的情况下、或者在要从遮蔽状态切换为解除状态的情况下,控制电路7只要控制致动器6来使旋转体210旋转90度即可。
在解除状态下,2个最终反射构件50中的任一个被配置成与观察者400相向,因此观察者400能够视觉识别基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像。
另一方面,在遮蔽状态下,2个镜构件60A中的任一个被配置成与观察者400相向。在镜构件60A配置于与观察者400相向的位置的情况下,从壳体70的后方通过半透半反镜40入射到镜构件60A的反射面61A的光被反射面61A反射到观察者400的方向,因此观察者400能够视觉识别利用反射面61A得到的反射像(汽车100的后方的图像)。
这样,在图24所示的保持构造200中,通过使旋转体210旋转90度,来从解除状态切换为遮蔽状态或者从遮蔽状态切换为解除状态,因此,能够使为了切换为解除状态或遮蔽状态而使旋转体210旋转的角度小于180度。另外,在图24所示的朝向时,无论使旋转体210在右转方向上还是在左转方向上转90度,都能够进行解除状态与遮蔽状态之间的切换。
在此,安装于旋转体210的2个镜构件60A既可以是平面镜,也可以是凸面镜,还可以是菲涅耳镜。
另外,保持于旋转体210的2个镜构件60A是相同种类的镜,但是也可以是,将2个最终反射构件50安装在旋转体210的相对的两个面上,在旋转体210的剩余的两个面上安装镜构件(第一镜构件)60A以及与镜构件60A不同的其它镜构件(第二镜构件)320。其它镜构件320例如既可以是反射率比镜构件60A的反射率低的防眩镜,也可以是能够得到广角视场的凸面镜。
此外,在本实施方式中,也可以是,如图25所示,将具有与实施方式1的变形例6同样的结构的半透半反镜40A应用为反射光学系统B1所包括的半透半反镜。也就是说,也可以使反射光学系统B1中包括的半透半反镜为具有透射规定的振动方向的光的反射型偏振膜(反射型偏振元件43)与λ/4相位差膜44的层叠构造的半透半反镜40A。λ/4相位差膜(第一λ/4相位差膜)44使半透半反镜40A处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。从显示设备2的显示面21射出的光借助半透半反镜40A入射到最终反射构件50,由最终反射构件50反射的反射光透过半透半反镜40A后入射到观察者400的眼睛401,由此显示影像。
在该情况下,只要如下即可:显示设备2包括液晶面板,在显示面21上配置有λ/4相位差膜23,在此基础上,使半透半反镜40A为在平面玻璃42上层叠线栅等反射型偏振元件43和λ/4相位差膜44而成的结构。
另外,在本实施方式中,在壳体70设置有一个面是反射面61A的板状的镜构件60A,来作为遮光构件8。在解除状态下,如图25所示,镜构件60A配置于从最终反射构件50向观察者400的眼睛401入射的光的光路外的第一位置。在遮蔽状态下,保持镜构件60A的旋转体210旋转180度,镜构件60A以使反射面61A朝向观察者400的状态配置于最终反射构件50与观察者400之间。在该镜构件60A的表面设置有λ/4相位差膜(第二λ/4相位差膜)66。λ/4相位差膜66使镜构件60A处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
在采用这种结构的情况下,在解除状态下,从显示面21射出的P偏振光被显示面21上的λ/4相位差膜23变换为圆偏振光,之后被反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44变换为S偏振光。S偏振光的光的几乎全部光线被反射型偏振元件43反射,其反射光被反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44变换为圆偏振光。圆偏振光的光在被最终反射构件50反射之后,再次入射到反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44来被变换为P偏振光。P偏振光的光的几乎全部光线在反射型偏振元件43处透过,其透过光到达观察者400的眼睛401。通过这种结构,与蒸镀型分束器相比,能够使来自显示设备2的光高效地到达观察者400的眼睛401。
另外,在遮蔽状态下,来自壳体70的外部的入射光透过半透半反镜40A后入射到壳体70的内部,但是入射光中的P分量的光透过反射型偏振元件43后被λ/4相位差膜44变换为圆偏振光。透过半透半反镜40A后的圆偏振光的光被λ/4相位差膜66偏振为S偏振光后入射到镜构件60A的反射面61A。镜构件60A的反射面61A反射入射光,该反射光通过再次透过λ/4相位差膜66来被变换为圆偏振光后,入射到半透半反镜40A。此时,半透半反镜40A的入射光(圆偏振光的光)通过透过λ/4相位差膜44来被变换为P偏振光。P偏振光的光的几乎全部光线在反射型偏振元件43处透过,其透过光到达观察者400的眼睛401。通过这种结构,即使在遮蔽状态下,与蒸镀型分束器相比,也能够使来自显示设备2的光高效地到达观察者400的眼睛401。
(实施方式4)
参照图26~图28来说明实施方式4所涉及的显示系统1。
如图26所示,本实施方式的显示系统1具备:具有显示面21的显示设备2;至少包括半透半反镜40和最终反射构件50的2个以上的反射构件3;以及保持显示设备2和2个以上的反射构件3的壳体70。此外,在图26中,以点线示出了从显示设备2的显示面21的中心附近射出的光透过半透半反镜40和液晶镜12后射出到壳体70的外部为止的光路A41~A45。此外,在图26中,表示光的光路A41~A45的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
如上所述,显示系统1具备包括半透半反镜40的反射光学系统B1。从显示设备2的显示面21射出的光借助半透半反镜40入射到最终反射构件50。由最终反射构件50反射的反射光经由半透半反镜40入射到观察者400的眼睛401,由此显示影像(图像)。最终反射构件50是凹面镜。
显示系统1还具备遮光构件8(液晶镜12)和驱动部(驱动电路13)。遮光构件8采取遮蔽状态和解除状态中的任一个状态,在该遮蔽状态下,遮蔽由最终反射构件50反射的反射光的至少一部分,在该解除状态下,解除对由最终反射构件50反射的反射光的遮蔽。驱动部与探测传感器14的输出相应地将遮光构件8的状态从解除状态切换为遮蔽状态。探测传感器14探测规定的探测区R1(参照图28)中的状况。
根据本实施方式,与探测区R1中的状况相应地,驱动部(驱动电路13)将遮光构件8(液晶镜12)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。在该情况下,能够抑制光向凹面镜(最终反射构件50)的入射,因此能够抑制入射到凹面镜的光被凹面镜作为反射光会聚到探测区R1。因此,能够减少存在于探测区R1的物体O1(参照图28)被光加热的可能性。
更详细地说,本实施方式的探测传感器14包括物体传感器15。探测区R1是由最终反射构件50反射的反射光的光路所通过的区。物体传感器15探测在探测区R1是否存在物体O1。当物体传感器15探测到在探测区R1存在物体O1时,驱动部(驱动电路13)将遮光构件8(液晶镜12)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。由此,能够进一步减少存在于探测区R1的物体O1被光加热的可能性。
本实施方式的显示系统1在以下方面与上述的实施方式1不同:驱动部(驱动电路13)与探测传感器14的探测结果相应地将遮光构件8(液晶镜12)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。此外,在本实施方式的显示系统1中,对与实施方式1共同的结构要素标注同一标记,并省略其说明。
如上所述,本实施方式的显示系统1具备显示设备2、2个以上的反射构件3、壳体70、遮光构件8(液晶镜12)以及驱动部(驱动电路13)。另外,显示系统1还具备显示控制部22和探测传感器14。2个以上的反射构件3除了包括上述的半透半反镜40和最终反射构件50以外,还包括中间反射构件90。中间反射构件90将从显示设备2的显示面21射出的光朝向半透半反镜40反射。
本实施方式的显示系统1具备液晶镜12来作为遮光构件8。液晶镜12配置在由最终反射构件50反射的反射光的光路A44~A45上。半透半反镜40配置于作为遮光构件的液晶镜12与最终反射构件50之间。光在液晶镜12(遮光构件8)处的透射率与施加电压(探测传感器14的输出)相应地变化。更详细地说,液晶镜12处的至少可见光的透射率与施加电压相应地变化。即,液晶镜12与施加电压相应地采取遮蔽状态和解除状态中的任一个状态,在该遮蔽状态下,遮蔽由最终反射构件50反射的反射光等可见光的至少一部分,在该解除状态下,解除对由最终反射构件50反射的反射光等可见光的遮蔽。遮蔽状态是液晶镜12的透射率比较小的状态。解除状态是液晶镜12的透射率比较大的状态。也就是说,本公开中的“遮蔽状态”只要是与解除状态相比使光不容易通过的状态即可,不限于使光完全不通过的状态。驱动电路13例如包括电源电路和半导体集成电路(IC)。驱动电路13通过控制向液晶镜12施加的施加电压来将液晶镜12的状态在解除状态与遮蔽状态之间自如地切换。在此,遮光构件(液晶镜12)被配置成:在遮光构件(液晶镜12)的状态是遮蔽状态的情况下,半透半反镜40位于遮光构件(液晶镜12)与最终反射构件50之间。
并且,在液晶镜12处于遮蔽状态时,液晶镜12的外表面1200(观察者400侧的面)为反射可见光的反射面(镜面)。外表面1200是朝向与最终反射构件50的反射面即反射面51相反的一侧的面。
液晶镜12包括液晶层121和光扩散层122。液晶层121是透射率与来自驱动电路13的施加电压相应地变化的部位。更详细地说,与施加电压相应地,液晶层121的分子排列的方向发生变化,因此,由此在光的透过与遮蔽之间切换。光扩散层122层叠于液晶层121。光扩散层122例如是将散射粒子混合到母材而形成的。光扩散层122使光扩散,由此减少光照进液晶镜12的情况。
作为从显示设备2的显示面21射出后被中间反射构件90反射、被半透半反镜40反射、被最终反射构件50反射的光的反射光的一部分透过半透半反镜40后到达液晶镜12。
在液晶镜12处于遮蔽状态的情况下,由最终反射构件50反射的反射光的大部分被液晶镜12吸收或反射(遮蔽),因此从壳体70的外部无法视觉识别在显示面21显示的影像。另外,如图27所示,在液晶镜12处于遮蔽状态时,液晶镜12的外表面1200(观察者400侧的面)为镜面。因此,观察者400能够视觉识别映在液晶镜12上的汽车100的后方的像。即,显示系统1即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下,也能够通过映在液晶镜12上的镜像来进行替代的显示。在图27中,以点线示出了从壳体70的外部入射到液晶镜12的中心附近的光被液晶镜12反射的情况下的光路A71~A72。此外,在图27中,表示光的光路A71~A72的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
如图26所示,在液晶镜12处于解除状态的情况下,由最终反射构件50反射的反射光的大部分透过液晶镜12,因此从壳体70的外部能够视觉识别在显示面21显示的影像(参照光路A41~A45)。
另外,如图28所示,探测传感器14探测探测区R1中的状况。本实施方式的探测传感器14包括探测在探测区R1中是否存在物体O1的物体传感器15。本实施方式的物体传感器15是接近传感器。作为物体传感器15,例如能够使用超声波传感器、静电电容型接近开关、或者PSD(Position Sensitive Device:位置感应设备)等。物体O1的具体例是由人带入的行李、帘子等物品、安装于车内的角色挂件等装饰品、或者人或动物的身体的一部分。此外,在图28中,不过是概念性地示出了物体O1,在图28中并不表示物体O1的实际形状。
物体传感器15保持于壳体70。更详细地说,物体传感器15收容于壳体70。但是,物体传感器15也可以配置于壳体70的外部。
探测区R1是壳体70的后方的规定范围的区。另外,探测区R1是包含最终反射构件50的焦点F1的区。在例如将超声波传感器用作物体传感器15的情况下,能够通过测量接收信号强度(RSSI:Received Signal Strength Indication)来限制探测区R1的范围。即,在超声波传感器的接收信号强度处于规定范围内的情况下,驱动电路13能够判定为在探测区R1中存在物体O1。探测区R1的中心与壳体70之间的最短距离例如是10cm左右。另外,眼动范围(汽车100的驾驶员等观察者400的眼睛401的位置)的中心与壳体70之间的最短距离比探测区R1与壳体70之间的最短距离长。眼动范围存在于探测区R1之外。眼动范围的中心与壳体70之间的最短距离例如是50cm左右。
向最终反射构件50入射的平行光会聚于焦点F1。在图28中,以点线示出了从壳体70的外部向最终反射构件50入射的平行光的2个光路。2个光路中的一方是光路A81~A82,另一方是光路A83~A84。此外,在图28中,表示光的光路A81~A82、A83~A84的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
存在太阳光等光(外部光)向最终反射构件50入射的可能性。而且,存在由最终反射构件50反射的反射光会聚到焦点F1的可能性。如果在焦点F1或焦点F1的附近存在物体O1,则物体O1可能被由最终反射构件50反射的反射光加热。因此,驱动电路13与探测传感器14的输出相应地将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。更详细地说,当探测传感器14的物体传感器15探测到在探测区R1中存在物体O1时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。由此,能够减少存在于探测区R1的物体O1被光加热的可能性。另外,在像这样液晶镜12的状态切换为遮蔽状态时,能够使观察者400观看由液晶镜12的外表面1200将来自壳体70的外部的光进行反射所得到的反射像。
另外,存在以下情况:由于显示设备2的故障导致显示面21不再出现图像,显示设备2的显示发生异常。另外,在显示设备2显示摄像部4的影像的情况下,存在以下情况:由于摄像部4的故障、摄像部4与显示设备2之间的通信的异常等,显示设备2的显示发生异常。在显示设备2的显示发生了异常的情况下,能够通过将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态,来使观察者400观看由液晶镜12的外表面1200将来自壳体70的外部的光进行反射所得到的反射像。另外,在本实施方式中,将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态,使观察者400观看由液晶镜12的外表面1200将来自壳体70的外部的光(来自观察者400的背后的光)进行反射所得到的反射像。因而,与不是使用液晶镜12而是通过调整壳体70整体的角度来将半透半反镜40代用作光学式的镜的情况相比,能够减小使壳体70倾斜的量,能够抑制前方(观察者400的前方)的视场被壳体70遮住的情况。因此,根据本实施方式,能够提供即使在显示设备2的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统1。在本实施方式中,无需使壳体70倾斜,就能够将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。
另外,在汽车100处于停止状态时,驱动电路13使液晶镜12的状态为遮蔽状态。停止状态是指汽车100停止了与行驶有关的功能的状态。更详细地说,停止状态是指汽车100的行驶所需的电路没有通电的状态。例如,在汽车100是具有点火线圈的汽油车的情况下,停止状态是指点火线圈没有通电的状态。此外,在上述的实施方式1~3中,也可以是,在汽车100停止了与行驶有关的功能的停止状态下,致动器6使镜构件60、60A移动到第二位置,也可以使镜构件60、60A为遮蔽状态。
显示系统1的壳体70具有中壁701。中壁701向斜向倾斜,在该中壁701设置有贯通孔74。贯通孔74在左右方向(与上下方向及前后方向正交的方向)上的尺寸比贯通孔74在上下方向上的尺寸大,贯通孔74在左右方向上的尺寸(长边尺寸)与贯通孔74在上下方向上的尺寸(短边尺寸)的比率为约3:1~6:1。在贯通孔74安装有半透半反镜40。
壳体70还具有后壁85。后壁85形成于中壁701的后方。后壁85是沿着上下方向形成的。在后壁85设置有开口部86。开口部86将壳体70中的后壁85的前后的空间连在一起。开口部86在左右方向(与上下方向及前后方向正交的方向)上的尺寸比开口部86在上下方向上的尺寸大,开口部86在左右方向上的尺寸(长边尺寸)与开口部86在上下方向上的尺寸(短边尺寸)的比率为约3:1~6:1。在开口部86安装有液晶镜12。在此,由壳体70的后壁85等构成了无论是在解除状态和遮蔽状态中的哪个状态下都保持作为遮光构件8的液晶镜12的保持构造200。
另外,在壳体70,与壳体70成一体地设置有分别从后壁85的左右的两侧缘向后方突出的横罩75以及从后壁85的下侧缘向后方突出的下罩76。也就是说,壳体70具备横罩75和下罩76。在此,横罩75与下罩76被设置为一体。并且,壳体70具备从后壁85的上侧缘向后方突出的上罩79。
本实施方式的显示系统1具备半透半反镜40、最终反射构件50以及中间反射构件90,来作为对从显示设备2的显示面21射出的光进行反射的2个以上的反射构件3。即,显示系统1具有由半透半反镜40、最终反射构件50以及中间反射构件90构成的反射光学系统B1。
半透半反镜40安装于在壳体70的中壁701设置的贯通孔74。半透半反镜40具有透光性。半透半反镜40具有透射入射光的一部分、反射入射光的另一部分的功能。在本实施方式中,半透半反镜40由光的透射率和反射率为约50%的平板状的分束器构成。半透半反镜40以半透半反镜40的下端比上端向后侧突出的方式相对于上下方向倾斜地配置。
半透半反镜40中的最终反射构件50侧的面(下面也称为内侧面)41与显示设备2的显示面21及最终反射构件50的反射面51分别相向。在本实施方式中,半透半反镜40被配置成:内侧面41的法线方向与来自显示设备2的显示面21的光的入射方向及来自反射面51的光的入射方向分别倾斜地交叉。此外,在本实施方式中,作为对来自显示设备2的光进行反射的反射面的内侧面41是平面,但是内侧面41也可以是如自由曲面那样的曲面。通过使半透半反镜40的内侧面41为自由曲面,能够减少形成于反射面51的图像的失真、减少像面的弯曲、或提高分辨率。
最终反射构件50是凹面镜。最终反射构件50的反射面51例如是通过在玻璃的表面蒸镀铝等的反射金属膜来形成的。最终反射构件50以使反射面51朝向后侧的状态配置于收纳室73的前部。换言之,最终反射构件50配置于收纳室73的内部的、与半透半反镜40的内侧面41相向的位置。
在本实施方式中,半透半反镜40的内侧面41将从显示设备2的显示面21射出的光朝向最终反射构件50的反射面51反射。最终反射构件50的反射面51将由半透半反镜40的内侧面41反射的反射光朝向半透半反镜40反射。半透半反镜40使从最终反射构件50入射的光透过,透过半透半反镜40的光入射到观察者400的眼睛401,由此观察者400能够观看基于在显示设备2的显示面21显示的图像的图像。
下面说明本实施方式的显示系统1以及具备显示系统1的电子镜系统5的动作。此外,设为液晶镜12的状态被切换为解除对由最终反射构件50反射的反射光的遮蔽的解除状态。
例如,当从汽车100的蓄电池向电子镜系统5供给了电力、并从汽车100所具备的ECU输入了使电子镜系统5开始动作的控制信号时,电子镜系统5开始动作。
例如,当从汽车100的ECU输入了使显示控制部22开始动作的控制信号时,显示控制部22使摄像部4以规定的帧率拍摄汽车100的后方,从摄像部4获取摄像图像的图像数据。
当从摄像部4输入了摄像图像的图像数据时,显示控制部22制作基于摄像图像的图像,使该图像显示于显示设备2的显示面21。
当在显示设备2的显示面21显示了图像时,形成该图像的光沿着与光路A41平行的方向朝向中间反射构件90的反射面91射出。由中间反射构件90反射的反射光朝向半透半反镜40的内侧面41被射出。半透半反镜40是分束器,半透半反镜40的内侧面41将由中间反射构件90反射的反射光的一部分朝向最终反射构件50的反射面51反射。反射面51是凹面镜,将形成对显示面21的图像进行了放大所得到的放大图像的光朝向半透半反镜40的内侧面41反射。当由反射面51反射得到的反射光入射到半透半反镜40的内侧面41时,入射光的一部分透过半透半反镜40和液晶镜12后向壳体70的外部射出,因此观察者400能够观看由反射面51放大后的图像。因此,观察者400能够通过借助半透半反镜40和液晶镜12观看由反射面51放大后的图像,来确认汽车100的后方的状况。
另外,当探测传感器14的物体传感器15探测到在探测区R1中存在物体O1时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。由此,能够减少存在于探测区R1的物体O1被光加热的可能性。另外,在像这样液晶镜12的状态切换为遮蔽状态时,能够使观察者400观看由液晶镜12的外表面1200将来自壳体70的外部的光进行反射所得到的反射像。
之后,当探测传感器14的物体传感器15不再探测到在探测区R1中存在物体O1时,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。
此外,也可以是,在从探测传感器14的物体传感器15最后探测到在探测区R1中存在物体O1起经过了规定的时间的情况下,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。
(4)实施方式4的变形例
参照图29来说明实施方式4的变形例。
本变形例的显示系统1在以下方面与上述的实施方式4不同:在与外部光有关的规定条件成立的情况下,驱动电路(驱动部)13停止与探测传感器14的输出相应地切换遮光构件8(例如液晶镜12)的状态。
在此,规定条件是与从外部向显示系统1入射的外部光有关的条件。从外部向显示系统1入射的外部光包括从搭载了显示系统1的汽车100的外部入射的太阳光等自然光。例如,在直接入射到最终反射构件50的太阳光被最终反射构件50反射后会聚到最终反射构件50的焦点F1附近的情况下,存在于焦点F1附近的物体O1被会聚于焦点F1附近的太阳光加热。然后,当入射到最终反射构件50的外部光的光量超过容许范围时,存在于焦点F1附近的物体O1有可能被异常地加热。因此,优选的是,在解除状态下入射到最终反射构件50的外部光的光量超过容许范围的情况下,与探测传感器14的输出相应地将遮光构件8切换为遮蔽状态,但是如果入射到最终反射构件50的外部光的光量收敛在容许范围内,则不是必须与探测传感器14的输出相应地将遮光构件8切换为遮光状态。
上述的规定条件例如是以下条件:在解除状态下入射到最终反射构件50的外部光的光量收敛在规定的容许范围内。在规定条件成立的情况下,驱动电路(驱动部)13停止与探测传感器14的输出相应地切换遮光构件8(例如液晶镜12)的状态,遮光构件8能够维持当前的状态(也就是说,解除状态)。此外,在本变形例中,并非直接测定入射到最终反射构件50的外部光的光量,而是由驱动电路13基于与时间有关的时间信息以及与汽车100有关的车辆信息中的至少一方来间接地判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。
在此,在实施方式4中,显示系统1搭载于汽车100。如图28所示,探测传感器14包括探测在探测区R1中是否存在物体O1的物体传感器15,由最终反射构件50反射的反射光的光路通过探测区R1。在本变形例中,上述的规定条件是基于与时间有关的时间信息以及与汽车100有关的车辆信息中的至少一方而得到的条件。
时间信息例如至少包含表示当前的时刻的信息。时间信息也可以除了包含时刻的信息以外,还包括表示当前的日期、季节等的信息。例如从汽车100所具备的ECU或GPS(Global Positioning System:全球定位系统)等获取该时间信息。
车辆信息也可以包含与汽车100所存在的场所处的降雨相关联的降雨关联信息。降雨关联信息例如只要包含设置于汽车100的、用于探测降雨的雨滴传感器的测量信息、用于测量温湿度的温湿度传感器的测量信息、以及表示汽车100的雨刮器的动作状况的信息中的至少1个即可。
车辆信息例如能够包含表示由GPS等定位系统测定的汽车100的当前位置的当前地信息(例如纬度、经度以及高度的信息)。车辆信息也可以包含基于汽车100的当前地信息和地图信息而得到的、表示汽车100所存在的(行驶或停止的)场所的场所信息。车辆信息也可以包含表示由设置于汽车100的方位传感器等测定的行进方向、或者基于当前地信息的历史记录等来推测的行进方向的行进方向信息。
另外,车辆信息例如也可以包含表示设置于汽车100的测量汽车100的倾斜角度的倾斜角传感器的测量结果的倾斜角信息。在此,汽车100的倾斜角度至少包括汽车100的前后轴与水平面所形成的俯仰角。此外,关于俯仰角的正负,将汽车100的前部变为向上时的俯仰角设为正,将汽车100的前部变为向下时的俯仰角设为负。
另外,车辆信息例如也可以包含表示汽车100所具备的头灯和侧灯等车灯是点亮还是熄灭的点亮信息。
在此,上述的规定条件例如也可以是以下条件:处于与白天相比外部光少的夜间。也就是说,如果处于夜间这一条件成立,则入射到最终反射构件50的外部光的光量处于容许范围内这一条件成立,因此驱动电路13通过判断是否处于夜间来判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。当处于夜间这一条件成立时,驱动电路13停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。具体地说,当基于时间信息的当前的时刻包含于从日落时刻到日出时刻的夜间的时段内这一条件成立时,驱动电路13停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。在此,日落时刻和日出时刻可以是固定的时间,但是也可以是,驱动电路13基于时间信息所包含的日期或季节的信息来设定日落时刻和日出时刻。另外,也可以是,驱动电路13基于时间信息所包含的日期或季节的信息以及当前地信息所表示的当前位置的纬度、经度以及高度的信息来设定日落时刻和日出时刻。另外,也可以是,驱动电路13基于车辆信息所包含的点亮信息,如果头灯和侧灯中的至少一方点亮,则判断为处于夜间这一条件成立,停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:处于与晴天时和多云时相比外部光少的降雨天气。也就是说,如果处于降雨天气这一条件成立,则入射到最终反射构件50的外部光的光量处于容许范围内这一条件成立,因此驱动电路13通过判断是否处于降雨天气来判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。当处于降雨天气这一条件成立时,驱动电路13停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。具体地说,当基于车辆信息所包含的降雨关联信息来判断为正在降雨时,驱动电路13停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:汽车100存在于太阳光照不到的场所(隧道或地下停车场等)。也就是说,如果汽车100存在于太阳光照不到的场所这一条件成立,则入射到最终反射构件50的外部光的光量处于容许范围内这一条件成立。因而,驱动电路13通过判断是否存在于太阳光照不到的场所来判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。具体地说,当基于车辆信息所包含的当前地信息和地图信息来判断为汽车100存在于太阳光照不到的场所时,驱动电路13停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:太阳的高度(仰角)大于太阳光能够直接入射到最终反射构件50的高度的最大值(也将该最大值称为基准角度)。如果太阳的高度(仰角)大于基准角度,则即使太阳光从汽车100的窗户入射,太阳光也难以入射到最终反射构件50,因此如果太阳的高度大于基准角度这一条件成立,则设想为入射到最终反射构件50的外部光的光量处于容许范围内。因而,驱动电路13通过判断太阳的高度是否大于基准角度来判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。具体地说,驱动电路13基于时间信息(时刻和日期的信息)和当前地信息(当前地的纬度和经度)来估计太阳的高度,如果太阳的高度的估计结果大于基准角度这一条件成立,则停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。在此,规定条件也可以是还考虑到汽车100的倾斜角度(例如俯仰角)的条件。即,也可以是,在太阳的高度(仰角)的估计结果加上汽车100的俯仰角所得到的角度大于基准角度这一条件成立的情况下,驱动电路13停止与物体传感器15的输出相应地切换液晶镜12的状态。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:汽车100的姿势(行进方向和汽车100的倾斜角度等)是使来自汽车100的外部的外部光(例如太阳光)难以入射到最终反射构件50的姿势。换言之,上述的规定条件也可以是以下条件:太阳不存在于能够从最终反射构件50的位置通过汽车100的窗(后部或侧方的窗)看见的范围。如果太阳不存在于能够从最终反射构件50的位置通过汽车100的窗看见的范围这一条件成立,则设想为入射到最终反射构件50的外部光的光量收敛在容许范围内。因而,驱动电路13通过判断汽车100的姿势是否为使来自汽车100的外部的外部光难以入射到最终反射构件50的姿势来判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。具体地说,在基于车辆信息所包含的行进方向信息来看汽车100朝向南侧(也就是说,太阳的方向)的情况下,驱动电路13判断为处于外部光难以入射到最终反射构件50的姿势这一条件成立。此外,也可以是,在基于根据时间信息和当前地信息来估计太阳的方位角所得到的结果以及行进方向信息来看汽车100朝向太阳的方向的情况下,驱动电路13判断为处于自然光难以进入最终反射构件50的姿势这一条件成立。
另外,也可以是,驱动电路13基于车辆信息所包含的倾斜角信息来判断处于太阳光难以入射到最终反射构件50的姿势这一条件是否成立。例如,如果汽车100正在行驶于上坡,则汽车100的前部变为向上,因此设想为太阳光难以入射到最终反射构件50。另一方面,如果汽车100正在行驶于下坡,则汽车100的前部变为向下,因此设想为太阳光容易入射到最终反射构件50。因而,驱动电路13基于车辆信息所包含的倾斜角信息(俯仰角的信息),如果俯仰角大于规定的判定角度(例如0度),则判断为处于太阳光难以入射到最终反射构件50的姿势这一条件成立。
在此,基于图29来说明以下动作:在与外部光有关的规定条件成立的情况下,驱动电路13停止与探测传感器14的输出相应地切换遮光构件8(例如液晶镜12)的状态。
驱动电路13在规定的定时(例如,每当经过规定的判定时间时)判定规定条件是否成立(S1)。该规定条件包括上述的多个条件中的至少1个。
当在处理S1中判定为规定条件不成立的情况下(S1:“否”),驱动电路13判断物体传感器15是否在探测区R1中探测到物体O1的存在(S2)。
当在处理S2中物体传感器15未探测到物体O1的情况下(S2:“否”),驱动电路13将液晶镜12的切换状态维持现状(S4)。由此,能够维持与观察者400的喜好相应的当前的切换状态(解除状态或遮光状态)。
当在处理S2中物体传感器15探测到物体O1的情况下(S2:“是”),驱动电路13将液晶镜12的状态控制为遮蔽状态(S5)。在遮蔽状态下,观察者400能够视觉识别利用液晶镜12的反射面得到的反射像。另外,在液晶镜12被控制为遮蔽状态的状态下,能够抑制外部光入射到最终反射构件50。
另外,当在处理S1中规定条件成立的情况下(S1:“是”),驱动电路13例如通过忽视物体传感器15的输出来停止与物体传感器15的输出相应地切换遮光构件8(液晶镜12)的状态(S3)。由此,显示系统1能够维持遮光构件8的状态(例如解除状态),能够减少由于物体传感器15的误探测而切换遮光构件8的状态的可能性。另外,在规定条件成立的情况下,停止切换遮光构件8(液晶镜12)的状态,因此能够维持与观察者400的喜好相应的状态(解除状态或遮光状态)。
驱动电路13重复执行上述的S1~S5的处理,从而能够在规定条件成立的情况下停止与物体传感器15的输出相应地自动切换遮光构件8(液晶镜12)的状态。
此外,图29所示的流程图不过是本变形例所涉及的显示系统1基于规定条件来切换遮光构件8的状态的切换方法的一例,也可以适当变更处理的顺序,还可以适当地追加或省略处理。
此外,在图29所示的流程图中,在处理S4中,维持液晶镜12的当前的切换状态,但是也可以切换为解除状态。
此外,显示控制部22也可以在液晶镜12的状态切换为遮蔽状态时使显示设备2的显示停止。由此,能够减少显示系统1的消耗电力。
此外,实施方式4中说明的结构(包括变形例)能够与实施方式1、2或3中说明的结构(包括变形例)适当组合来应用。即,也可以是,在实施方式1、2或3中,控制电路7基于探测传感器14(物体传感器15)的探测结果来驱动致动器6,将遮光构件8的状态切换为解除状态和遮蔽状态中的任一个状态。
(实施方式5)
参照图30来说明实施方式5的显示系统1。
实施方式5的显示系统1在以下方面与上述的实施方式4不同:探测传感器14包括光量传感器16来代替物体传感器15。此外,除光量传感器16以外的结构与上述的实施方式4相同,因此对与实施方式4共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
在图30中,以点线示出了从壳体70的外部入射到液晶镜12的中心附近的光被液晶镜12反射后向光量传感器16入射的情况下的光路A61~A62。此外,在图30中,表示光的光路A61~A62的线不过是为了说明而图示的,实际并不显示该线。
光量传感器16探测从探测区R1侧入射的光量的至少一部分来作为探测区R1中的状况。在本实施方式中,光量传感器16探测通过探测区R1到达光量传感器16的光的光量。在本实施方式中,光量传感器16收容于壳体70。具体地说,光量传感器16在壳体70的内部沿着壳体70的上表面配置。因此,光量传感器16探测从探测区R1侧向壳体70入射的光量的至少一部分。优选的是,光量传感器16能够探测至少太阳光的波长的光。光量传感器16例如是太阳电池面板。太阳电池面板生成与受光量相应的电力。由太阳电池面板生成的电力被输出到驱动电路13。在此,探测区R1也可以是与实施方式1的探测区R1不同的区。本实施方式的探测区R1也可以是由最终反射构件50反射的反射光的光路所不通过的区。此外,光量传感器16在壳体70的内部也可以沿着壳体70的下表面配置,只要沿着壳体70的下表面或上表面配置即可。
驱动电路13基于光量传感器16的输出来将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。例如,在基于光量传感器16的输出的光量大于规定值时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。该规定值只要设定为低于以下的测定值的值即可:该测定值是在由最终反射构件50反射的反射光会聚于焦点F1附近的情况下,存在于焦点F1附近的物体O1的温度上升变为规定的上限值时的光量传感器16的测定值。由此,即使在探测区R1存在物体O1,也能够减少物体O1被由最终反射构件50反射的反射光加热的可能性。另外,在基于光量传感器16的输出的光量为规定值以下且液晶镜12的状态是解除状态时,探测区R1中的光量比较小,因此即使在探测区R1存在物体O1,物体O1被加热的可能性也比较低。因此,无论在液晶镜12的状态为解除状态的情况下还是在液晶镜12的状态为遮蔽状态的情况下,都能够减少物体O1被加热的可能性。即,在实施方式5中,也能够得到与实施方式4同样的作用和效果。
另外,当自将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态起经过了规定的时间时,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。由此,能够使显示系统1的作为电子镜的功能自动恢复。
此外,作为光量传感器16,也可以使用光电二极管、光电晶体管、或者光敏电阻(photoresistor)。
另外,探测传感器14也可以除了包括光量传感器16以外还包括物体传感器15。也可以是,驱动电路13基于光量传感器16的输出和物体传感器15的输出这两方来将液晶镜12的状态在解除状态与遮蔽状态之间切换。例如,也可以是,在基于光量传感器16的输出的光量大于规定值、且基于物体传感器15的输出来判定为在探测区R1中存在物体O1时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。由此,例如在光量为规定值以下的情况下,即使判定为在探测区R1中存在物体O1,驱动电路13也不将液晶镜12的状态切换为遮蔽状态,因此能够增大观察者400观看被反射面51放大的图像的机会。
另外,在基于光量传感器16的输出的光量大于第一值(规定值)时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。之后,也可以是,当经过规定的时间时,将液晶镜12的反射率在规定期间(短期间)内改变为解除状态下的反射率与遮蔽状态下的反射率之间的大小(下面称为“中间反射率”)。规定期间只要是光量传感器16能够进行光量探测的最小的期间以上即可,优选的是尽可能短。也可以是,在将反射率改变为中间反射率之后,在由光量传感器16探测的光量大于第二值的情况下,由于探测区R1的光量仍然大,因此驱动电路13再次使液晶镜12的反射率恢复为遮蔽状态下的反射率。也就是说,此时驱动电路13使液晶镜12的状态为遮蔽状态。然后,也可以是,之后驱动电路13每经过规定的时间就使液晶镜12的反射率在规定期间(短期间)内成为中间反射率,直到由光量传感器16探测的光量变为第二值以下为止。另一方面,也可以是,驱动电路13在将反射率改变为中间反射率之后,在由光量传感器16探测的光量变为第二值以下的情况下,使液晶镜12的状态为解除状态。上述的第二值例如小于第一值。通过设为这种结构,只要探测区R1的光量变小,就能够自动地将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。
(5)实施方式5的变形例
(5.1)变形例1
基于图31来说明实施方式5的变形例1的显示系统1。
本变形例1的显示系统1在以下方面与上述的实施方式5不同:如图31所示,光量传感器16配置于液晶镜12的外侧。此外,除光量传感器16的配置以外具有与上述的实施方式5同样的结构,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
光量传感器16具有透光性。光量传感器16例如是染料敏化型太阳电池面板。光量传感器16与液晶镜12重叠。光量传感器16配置于作为遮光构件的液晶镜12的表面。更详细地说,光量传感器16被配置成从后方覆盖液晶镜12。在液晶镜12的状态为解除状态时,从显示设备2射出后从最终反射构件50行进的反射光透过液晶镜12和光量传感器16后射出到壳体70的外部。此外,光量传感器16也可以不覆盖液晶镜12的整面,也可以仅覆盖液晶镜12的一部分。光量传感器16和液晶镜12安装于后壁85的开口部86。
在上述的实施方式5中,在液晶镜12的状态为遮蔽状态时,来自壳体70的外部的光不到达光量传感器16。与此相对,在本变形例1中,无论是在液晶镜12的状态为遮蔽状态时、还是在液晶镜12的状态为解除状态时,来自壳体70的外部的光都到达光量传感器16。
当基于光量传感器16的输出的光量大于第一阈值时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。之后,当基于光量传感器16的输出的光量小于第二阈值时,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。即,在本变形例1中,能够与光量传感器16的输出相应地将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。
第二阈值既可以是与第一阈值相同的值,也可以是小于第一阈值的值。通过构成为使第二阈值为小于第一阈值的值,能够抑制在光量为第一阈值附近时且在第二阈值为与第一阈值相同的值的情况下可能发生的、液晶镜12的状态在遮蔽状态与解除状态之间频繁切换的、所谓的振动(chattering)。
另外,光量传感器16与液晶镜12的至少一部分重叠,因此能够容易地确保光量传感器16的设置空间。但是,不是必须使光量传感器16与液晶镜12的至少一部分重叠。光量传感器16也可以设置于液晶镜12的后方(X轴方向的负的方向侧)的任意的位置。另外,光量传感器16也可以是光电二极管、光电晶体管、或者光敏电阻等,但是在光量传感器16不具有透光性的情况下,优选的是光量传感器16不与液晶镜12重叠。
(5.2)变形例2
基于图32来说明实施方式5的变形例2的显示系统1。
本变形例2的显示系统1在以下方面与上述的实施方式5不同:如图32所示,还具备箱状部17和透镜18。此外,除箱状部17和透镜18以外具有与上述的实施方式5同样的结构,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
箱状部17与壳体70相邻地配置。更详细地说,箱状部17与壳体70的上罩79相邻地配置。箱状部17形成为与壳体70成一体。箱状部17在探测区R1侧的一端具有开口部170。箱状部17的形状与壳体70的形状相似。因此,向箱状部17入射的入射光量与向壳体70入射的入射光量成正比地变化。也就是说,通过利用光量传感器16探测向箱状部17入射的入射光量,能够近似地探测向壳体70入射的入射光量。此外,本公开所说的“相似”不仅包括2个形状完全相似的情况,也包括存在容许的范围内的误差的情况。
光量传感器16收容于箱状部17。光量传感器16配置于箱状部17中的与开口部170侧相反的一侧的一端(底面)的附近。最终反射构件50配置于壳体70的前端,与此同样地,光量传感器16配置于箱状部17的前端。也就是说,光量传感器16相对于箱状部17的配置与最终反射构件50相对于壳体70的配置对应。本变形例2的光量传感器16例如是光电二极管。
透镜18例如是以合成树脂为材料来形成的。透镜18被配置成覆盖开口部170。透镜18将光会聚到光量传感器16。由此,与不存在透镜18的情况相比,能够使到达光量传感器16的光量变大,因此即使在开口部170处的光量比较小的情况下,也能够在光量传感器16中高精度地探测光量。
与上述的变形例1同样地,无论是在液晶镜12的状态为遮蔽状态时、还是在液晶镜12的状态为解除状态时,外部光都到达光量传感器16。当基于光量传感器16的输出的光量大于第一阈值时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。之后,当基于光量传感器16的输出的光量小于第二阈值时,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。即,在本变形例2中,也与变形例1同样地,能够与光量传感器16的输出相应地将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。
(5.3)变形例3
基于图33来说明实施方式5的变形例3的显示系统1。
本变形例3的显示系统1在以下方面与上述的实施方式5不同:如图33所示,光量传感器16配置于最终反射构件50的前方。此外,除光量传感器16的配置以外具有与上述的实施方式5同样的结构,因此对共同的结构要素标注同一标记并省略其说明。
光量传感器16配置于相对于最终反射构件50而言与半透半反镜40相反的一侧的位置。
在最终反射构件50中,入射光的一部分透过最终反射构件50。最终反射构件50对于可见光的透射率例如为10%左右。透过最终反射构件50后的可见光到达光量传感器16。当基于光量传感器16的输出的光量大于规定值时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。此外,显示系统1也可以具备对光量传感器16的输出进行放大的放大电路。
另外,当自将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态起经过了规定的时间时,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。由此,驱动电路13能够判断由光量传感器16探测的光量是否已下降。
在本变形例3中,利用光量传感器16来探测透过最终反射构件50的光的光量,因此能够提高向最终反射构件50入射的入射光量的探测精度。另外,光量传感器16配置于来自显示设备2的光的光路之外,因此能够容易地确保光量传感器16的配置空间。
此外,最终反射构件50也可以使可见光以外的波长的光透过。例如,最终反射构件50也可以使红外线透过。然后,光量传感器16也可以探测红外线的光量。在该结构中,太阳光等所包含的红外线透过最终反射构件50后,红外线的光量被光量传感器16探测到。在太阳光等入射到最终反射构件50从而由光量传感器16探测到的红外线的光量变得比较大的情况下,认为到达了最终反射构件50的可见光的光量也比较大。也可以是,在由光量传感器16探测的红外线的光量为规定值以上的情况下,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。
(5.4)变形例4
在本实施方式中,将半透半反镜40设为蒸镀型分束器,但是半透半反镜40不限定于蒸镀型分束器。也可以是,如图34所示,使显示设备2为液晶面板,在显示面21上配置有λ/4相位差膜23,在此基础上,使半透半反镜40为在平面玻璃42上层叠线栅等反射型偏振元件43和λ/4相位差膜44而成的结构。即,图34所示的半透半反镜40具有反射型偏振膜(反射型偏振元件43)与λ/4相位差膜44的层叠构造。反射型偏振元件43使规定的振动方向的光透过。λ/4相位差膜44使半透半反镜40处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。在此,构成半透半反镜40的反射型偏振元件43例如是反射S偏振光、透射P偏振光的偏振元件。在采用这种结构的情况下,从显示面21射出的P偏振光被显示面21上的λ/4相位差膜23变换为圆偏振光,之后被反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44变换为S偏振光。S偏振光的光的几乎全部光线被反射型偏振元件43反射,其反射光被反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44变换为圆偏振光。圆偏振光的光在被最终反射构件50反射之后,再次入射到反射型偏振元件43上的λ/4相位差膜44来被变换为P偏振光。P偏振光的光的几乎全部光线在反射型偏振元件43处透过,其透过光到达观察者400的眼睛401。通过这种结构,与蒸镀型分束器相比,能够使来自显示设备2的光高效地到达观察者400的眼睛401。
此外,在图34所示的例子中,在如实施方式4或5那样将液晶镜12等液晶用作遮光构件8的情况下,优选的是采用如下的结构。即,以如下方式设计包括半透半反镜40的λ/4相位差膜44和显示面21上的λ/4相位差膜23的反射光学系统B1:在液晶处于解除状态时,在由最终反射构件50反射的反射光到达液晶时,该反射光的偏振方向沿着液晶的分子排列的方向。另外,在液晶处于遮蔽状态时,在由最终反射构件50反射的反射光到达液晶时,该反射光的偏振方向与液晶的分子排列的方向交叉。
此外,也可以将变形例4的结构应用于上述的实施方式4,能够起到与变形例4同样的效果。
(5.5)变形例5
参照图35来说明变形例5的显示系统1。
变形例5的显示系统1在以下方面与上述的实施方式5及其变形例1~4不同:在与外部光有关的规定条件成立的情况下,驱动电路(驱动部)13停止与探测传感器14的输出相应地切换遮光构件8(例如液晶镜12)的状态。
该规定条件是与显示系统1的周围的外部光有关的条件,是与从搭载有显示系统1的汽车100的外部向最终反射构件50入射的外部光(例如太阳光等)有关的条件。更具体地说,规定条件是与在解除状态下入射到最终反射构件50的外部光有关的条件,例如包括以下条件:在解除状态下入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于规定的容许范围内。在此,光量的容许范围与“(4)实施方式4的变形例”中说明的容许范围相同,因此省略其说明。
在规定条件成立的情况下,驱动电路(驱动部)13停止与探测传感器14的输出相应地切换遮光构件8(例如液晶镜12)的状态,遮光构件8能够维持当前的状态(也就是说,解除状态)。此外,在本变形例中,并非直接测定入射到最终反射构件50的外部光的光量,而是由驱动电路13基于与时间有关的时间信息、以及与汽车100有关的车辆信息中的与光量传感器16所探测的光量没有关联的信息中的至少一方来间接地判断入射到最终反射构件50的外部光的光量是否处于容许范围内。
在此,在实施方式5及其变形例1~4中,显示系统1搭载于汽车100。而且,如图30~图33所示,探测传感器14包括探测从探测区R1侧入射的光量的至少一部分的光量传感器16。上述的规定条件是基于以下信息中的至少一方而得到的条件:与时间有关的时间信息;与汽车100有关的车辆信息中的、同汽车100的与(汽车100的)周围的光量相应的动作没有关联的信息。此外,车辆信息中的、同汽车100的与周围的光量相应的动作相关联的信息包括同动作状态与周围的光量相应地发生切换的设备的动作状态有关的信息,例如至少包括“(4)实施方式4的变形例”中说明的点亮信息等。在头灯等车灯点亮的情况下,由光量传感器16探测到的光量一定为规定值以下。因而,如果基于由光量传感器16探测的光量进行判定处理,则不需要判定基于点亮信息的规定条件是否成立。因而,驱动电路13判定基于与时间有关的时间信息、以及车辆信息中的同汽车100的与周围的光量相应的动作没有关联的信息中的至少一方而得到的规定条件是否成立。然后,在规定条件成立的情况下,驱动电路13停止与光量传感器16的输出相应地切换遮光构件8的状态,在规定条件不成立的情况下,驱动电路13与光量传感器16的输出相应地切换遮光构件8的状态。
在此,时间信息例如至少包含表示当前的时刻的信息。时间信息也可以除了包含时刻的信息以外,还包括表示当前的日期、季节等的信息。例如从汽车100所具备的ECU或GPS等获取该时间信息。
车辆信息包括“(4)实施方式4的变形例”中说明的多种信息。在此,多种车辆信息中的头灯等车灯的点亮信息是同汽车100的与周围的光量相应的动作相关联的信息。因而,多种车辆信息中的同汽车100的与周围的光量相应的动作没有关联的信息是至少包括“(4)实施方式4的变形例”中说明的降雨关联信息、当前地信息、行进方向信息以及倾斜角信息中的至少1个信息的信息。
上述的规定条件也可以与“(4)实施方式4的变形例”同样地是以下条件:处于与白天相比自然光少的夜间。当处于夜间这一条件成立时,驱动电路13停止与光量传感器16的输出相应地切换液晶镜12的状态。具体地说,当基于时间信息的当前的时刻包含于从日落时刻到日出时刻的夜间的时段内这一条件成立时,驱动电路13停止与光量传感器16的输出相应地切换液晶镜12的状态。在此,日落时刻和日出时刻可以是固定的时间,但是也可以是,驱动电路13基于时间信息所包含的日期或季节的信息来设定日落时刻和日出时刻。另外,也可以是,驱动电路13基于时间信息所包含的日期或季节的信息以及当前地信息所表示的当前位置的信息来设定日落时刻和日出时刻。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:处于与晴天时和多云时相比自然光少的降雨天气,当正在降雨这一条件成立时,驱动电路13停止与光量传感器16的输出相应地切换液晶镜12的状态。具体地说,当基于车辆信息所包含的降雨关联信息来判断为正在降雨时,驱动电路13停止与光量传感器16的输出相应地切换液晶镜12的状态。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:太阳的高度(仰角)大于太阳光能够入射到最终反射构件50的高度的最大值(基准角度)。如果太阳的高度(仰角)大于基准角度,则设想为即使太阳光从汽车100的窗入射、太阳光也不容易入射到最终反射构件50。因而,驱动电路13基于时间信息(时刻和日期的信息)和当前地信息(当前地的纬度和经度)来估计太阳的高度,如果太阳的高度的估计结果大于基准角度这一条件成立,则停止与光量传感器16的输出相应地切换液晶镜12的状态。在此,规定条件也可以是还考虑到汽车100的倾斜角度(例如俯仰角)的条件。即,也可以是,在太阳的高度(仰角)的估计结果加上汽车100的俯仰角所得到的角度大于基准角度这一条件成立的情况下,驱动电路13停止与光量传感器16的输出相应地切换液晶镜12的状态。
另外,上述的规定条件例如也可以是以下条件:汽车100的姿势(行进方向和汽车100的倾斜角度等)是使来自汽车100的外部的自然光(例如太阳光)难以入射到最终反射构件50的姿势。换言之,上述的规定条件也可以是以下条件:太阳不存在于能够从最终反射构件50的位置通过汽车100的窗(后部或侧方的窗)看见的范围。具体地说,在基于车辆信息所包含的行进方向信息来看汽车100朝向南侧(也就是说,太阳的方向)的情况下,驱动电路13判断为处于自然光难以入射到最终反射构件50的姿势这一条件成立。此外,也可以是,在基于根据时间信息和当前地信息来估计太阳的方位角所得到的结果以及行进方向信息来看汽车100朝向太阳的方向的情况下,驱动电路13判断为处于自然光难以进入最终反射构件50的姿势这一条件成立。
另外,也可以是,驱动电路13基于车辆信息所包含的倾斜角信息来判断处于太阳光难以入射到最终反射构件50的姿势这一条件是否成立。例如,如果汽车100正在行驶于上坡,则汽车100的前部变为向上,因此设想为太阳光难以入射到最终反射构件50。另一方面,如果汽车100正在行驶于下坡,则汽车100的前部变为向下,因此设想为太阳光容易入射到最终反射构件50。因而,驱动电路13基于车辆信息所包含的倾斜角信息(俯仰角的信息),如果俯仰角大于规定的判定角度(例如0度),则判断为处于太阳光难以入射到最终反射构件50的姿势这一条件成立。
在此,基于图35来说明以下动作:在与外部光有关的规定条件成立的情况下,驱动电路13停止与探测传感器14(光量传感器16)的输出相应地切换遮光构件8(例如液晶镜12)的状态。
驱动电路13在规定的定时(例如,每当经过规定的判定时间时)判定规定条件是否成立(S11)。该规定条件包括本变形例中说明的多个条件中的至少1个。
当在处理S11中判定为规定条件不成立的情况下(S11:“否”),驱动电路13判断由光量传感器16探测到的光量是否为规定值以下(S12)。
当在处理S12中由光量传感器16探测到的光量为规定值以下的情况下(S12:“是”),驱动电路13将液晶镜12的切换状态维持为现状的状态(S14)。由此,能够维持与观察者400的喜好相应的当前的切换状态(解除状态或遮光状态)。
当在处理S12中由光量传感器16探测到的光量大于规定值的情况下(S12:“否”),驱动电路13将液晶镜12的状态控制为遮蔽状态(S15)。在遮蔽状态下,观察者400能够视觉识别利用液晶镜12的反射面得到的反射像。另外,在液晶镜12被控制为遮蔽状态的状态下,能够抑制外部光入射到最终反射构件50。
另外,当在处理S11中判定为规定条件成立的情况下(S11:“是”),驱动电路13例如通过忽视光量传感器16的输出来停止与光量传感器16的输出相应地切换遮光构件8(液晶镜12)的状态(S13)。由此,显示系统1能够维持遮光构件8的状态(例如解除状态),能够减少由于光量传感器16的误探测而切换遮光构件8的状态的可能性。另外,在规定条件成立的情况下,停止切换遮光构件8(液晶镜12)的状态,因此能够维持与观察者400的喜好相应的状态(解除状态或遮光状态)。
驱动电路13重复执行上述的S11~S15的处理,从而能够在规定条件成立的情况下停止与光量传感器16的输出相应地自动切换遮光构件8(液晶镜12)的状态。
此外,图35所示的流程图不过是本实施方式所涉及的显示系统1切换遮光构件8的状态的切换方法的一例,也可以适当变更处理的顺序,还可以适当地追加或省略处理。
此外,在图35所示的流程图中,在处理S14中,维持液晶镜12的切换状态,但是也可以切换为解除状态。
此外,实施方式5中说明的结构(包括变形例)能够与实施方式1、2或3中说明的结构(包括变形例)适当组合来应用。也可以是,在实施方式1、2或3中,控制电路7基于光量传感器16的探测结果来控制作为驱动部的致动器6,将遮光构件8的状态切换为解除状态和遮蔽状态中的任一个状态。另外,也可以是,在实施方式1、2或3中,控制电路7基于物体传感器15的探测结果和光量传感器16的探测结果来控制作为驱动部的致动器6,将遮光构件8的状态切换为解除状态和遮蔽状态中的任一个状态。
(6)其它变形例
下面列举的变形例能够适当地应用于上述的实施方式1~5(包括它们的变形例)的一部分或全部。
显示系统1不限于应用于汽车100,例如也能够应用于摩托车、自行车、叉车、电车、飞机、建筑机械以及船舶等汽车100以外的移动体。另外,显示系统1不限于应用于移动体,例如也可以应用于娱乐设备的显示等。
另外,在显示系统1被应用于汽车100的情况下,显示系统1不限于设置在驾驶员所能够视觉识别的范围。显示系统1例如也可以设置于坐在后部座位或副驾驶座位的人所能够视觉识别的范围。
另外,在上述的实施方式1中,镜构件60是矩形,但是也可以是,如图36所示,使镜构件60的角中的两个角或四个角为圆弧形状,使壳体70的角也形成沿着镜构件60的圆弧形状的圆弧形状。此外,在图36中省略了突起64和引导槽77的图示,但是突起和引导槽的位置和形状能够适当变更,以使得镜构件60能够在第一位置与第二位置之间移动。通过这种结构,能够减少从副驾驶座位侧观看壳体70时的压迫感。此外,在上述的实施方式2~5中也是,也可以是,使镜构件60的角中的两个角或四个角为圆弧形状,使壳体70的角也形成沿着镜构件60的圆弧形状的圆弧形状。
在上述的实施方式1~5中,反射光学系统B1也可以构成为:由最终反射构件50反射的反射光不是透过半透半反镜40,而是通过被半透半反镜40反射来入射到观察者400的眼睛401。也就是说,由最终反射构件50反射的反射光只要借助半透半反镜40入射到观察者400的眼睛401即可。
在上述的实施方式4或5中,探测传感器14也可以不包含于显示系统1的结构。
探测传感器14不限定于保持于壳体70的传感器。探测传感器14例如也可以保持于汽车100的移动体主体110(天花板部分101等)。
探测传感器14也可以包括保持于汽车100的移动体主体110(天花板部分101等)的摄像部。摄像部是与拍摄汽车100的外部的摄像部4(参照图2)相独立地设置。摄像部例如是CCD图像传感器或CMOS图像传感器等二维图像传感器。驱动电路13也可以基于由摄像部拍摄得到的图像来判定在探测区R1中是否存在物体O1。
探测传感器14的物体传感器15也可以在物体O1正在探测区R1中移动的情况下探测到物体O1的存在。即,物体传感器15也可以构成为不探测静止的物体O1。这种物体传感器15例如能够通过利用了微波等电磁波的多普勒效应的多普勒传感器来实现。
探测传感器14也可以包括多个传感器。探测传感器14例如也可以包括在壳体70的宽度方向(左右方向)上排列的多个光电二极管等光量传感器16。由此,能够实现探测传感器14的探测精度的提高。
也可以是,探测传感器14在壳体70的内部沿着壳体70的下表面或上表面配置。例如,在图26中物体传感器15沿着壳体70的下表面配置,但是物体传感器15也可以沿着壳体70的上表面配置。另外,在图30中光量传感器16在壳体70的内部沿着壳体70的上表面配置,但是光量传感器16也可以在壳体70的内部沿着壳体70的下表面配置。
在上述的实施方式4或5中,驱动部(例如,驱动电路13)也可以与探测传感器14的输出相应地改变壳体70的朝向。显示系统1例如也可以具备产生用于改变壳体70的朝向的驱动力的致动器。也可以是,在要与探测传感器14的输出相应地改变液晶镜12的状态时,驱动电路13通过控制致动器的动作来改变壳体70的朝向。致动器例如通过对支承壳体70的球形接头等支承构件72进行旋转驱动来改变壳体70的朝向。例如也可以是,在液晶镜12的状态从遮蔽状态变为解除状态时,驱动电路13将壳体70的朝向改变为驾驶员能够从深度方向(前后方向)视觉识别壳体70的朝向。由此,驾驶员能够正视在显示系统1显示的图像。另外,例如也可以是,在液晶镜12的状态从解除状态变为遮蔽状态时,驱动电路13将壳体70的朝向改变为驾驶员能够在与深度方向(前后方向)倾斜的方向上进行视觉识别。由此,从驾驶员的角度来看,能够在液晶镜12上映出汽车100的后方的像。
另外,也可以是,驱动部(例如,驱动电路13)与探测传感器14的输出相应地将壳体70的朝向改变为按每个驾驶员来决定的朝向。也就是说,每个驾驶员的眼动范围的高度不同,因此也可以使壳体70的朝向为适于每个驾驶员的朝向。驱动部例如只要如下即可:从由驾驶员个别地持有的汽车的电子钥匙读取识别信息,基于电子钥匙的识别信息来识别驾驶员。显示系统1也可以具备用于预先设定每个驾驶员的壳体70的朝向的设定操作部。
此外,当壳体70的朝向改变时,安装于壳体70的探测传感器14的朝向也改变,因此探测传感器14的探测区R1可能改变。因此,探测传感器14也可以包括多个传感器。例如,探测传感器14也可以具备2个传感器。通过与壳体70的朝向相应地分别使用2个传感器,探测传感器14能够探测固定的探测区R1的状态。即,在液晶镜12的状态为遮蔽状态从而壳体70的朝向为第一朝向时,2个传感器中的一方对探测区R1的状态进行探测。在液晶镜12的状态是解除状态从而壳体70的朝向为第二朝向时,2个传感器中的另一方对探测区R1的状态进行探测。
另外,也可以是,在壳体70的朝向改变的情况下,通过限制单元来限制探测传感器14的探测范围,由此通过探测传感器14来探测固定的探测区R1的状态。例如,在探测传感器14包括光量传感器16的情况下,光量传感器16收容于具有2个开口部(限制单元)的机壳。在液晶镜12的状态是遮蔽状态从而壳体70的朝向为第一朝向时,光量传感器16探测通过2个开口部中的一方入射的光的光量。另外,在液晶镜12的状态是解除状态从而壳体70的朝向为第二朝向时,光量传感器16探测通过2个开口部中的另一方入射的光的光量。此外,也可以在2个开口部分别安装有透镜。另外,也可以与壳体70的朝向相应地使2个开口部中的一方开放,使另一方关闭。
另外,驱动部(例如,驱动电路13)也可以改变遮光构件8(例如,液晶镜12)的朝向来代替改变壳体70的朝向。
在探测传感器14包括作为物体传感器15的PSD的情况下,驱动电路13也可以与PSD的输出相应地将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。PSD例如具有2个红外发光二极管。基本上来说,PSD如下那样用于探测在探测区R1中是否存在物体O1。即,PSD基于从一方的红外发光二极管照射的红外线的反射波的强度与从另一方的红外发光二极管照射的红外线的反射波的强度之差来探测物体O1的位置。在此,也可以是,驱动电路13根据取代2个强度之差来计算出的2个强度之和,来将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。具体地说,也可以是,在2个强度之和为规定值以下的情况下,驱动电路13将液晶镜12的状态从遮蔽状态切换为解除状态。
也可以是,驱动部(例如,驱动电路13)对遮光构件8(例如,液晶镜12)的状态进行切换后,在规定时间的期间内,与探测传感器14的输出无关地维持切换后的状态。由此,能够抑制遮光构件8的状态在短时间的期间内连续变化。
也可以是,驱动部(例如,驱动电路13)除了基于探测传感器14的输出以外,还基于与时间有关的条件来切换遮光构件8(例如,液晶镜12)的状态。例如,也可以是,当由作为探测传感器14的光量传感器16探测到的光量大于规定值的状态持续了规定时间时,驱动电路13将液晶镜12的状态从解除状态切换为遮蔽状态。
也可以是,在特定的时段,驱动部(例如,驱动电路13)与探测传感器14的输出无关地使遮光构件8(例如,液晶镜12)的状态为解除状态。特定的时段例如是照射太阳光的可能性低的时段(例如,19点~翌日5点)。另外,也可以是,在汽车100之外的明亮度是规定的明亮度以上的情况下,驱动部与探测传感器14的输出无关地使遮光构件8的状态为解除状态。例如由与显示系统1相独立地搭载于汽车100的光量传感器来探测汽车100之外的明亮度。
显示设备2也可以根据由光量传感器16探测到的光量来调整显示面21的明亮度。例如,也可以是,由光量传感器16探测到的光量越大,则使显示面21的明亮度越亮,由此减少供来自显示面21的光射出的液晶镜12或半透半反镜40映出反光的情况。
在将液晶镜12用作遮光构件8的情况下,显示系统1也可以具备状态操作部,该状态操作部受理用于将液晶镜12的状态在遮蔽状态与解除状态之间切换的操作。驱动电路13与对状态操作部的操作相应地变更液晶镜12的施加电压,由此将液晶镜12的状态在遮蔽状态与解除状态之间切换。通过这种结构,不仅能够由驱动电路13自动地进行液晶镜12的状态的切换,也能够通过用户(驾驶员等)的操作来进行液晶镜12的状态的切换。
在上述的实施方式4或5中,作为遮光构件8,也可以使用液晶快门来代替液晶镜12。光在液晶快门处的透射率与施加电压相应地变化。液晶快门与液晶镜12不同,在遮蔽状态时,观察者400侧的面(外表面1200)不是镜面,而是吸收或散射可见光。
在上述的实施方式4或5中,也可以将始终吸收或散射光的构件用作遮光构件8。例如,也可以将黑色的板用作遮光构件8。另外,也可以将探测区R1限制为从观察者400(驾驶员等)的角度来看在显示系统1显示的图像被物体O1遮住的位置。而且,也可以是,在探测到在探测区R1中存在物体O1的情况下,将遮光构件8的状态从解除状态切换为遮蔽状态。也就是说,也可以设为,仅在即使遮光构件8处于解除状态、观察者400也无法视觉识别在显示系统1显示的图像的情况下,能够将遮光构件8的状态切换为遮蔽状态。
(总结)
如以上所说明的那样,第1方式的显示系统(1)具备:具有显示面(21)的显示设备(2);至少包括最终反射构件(50)的反射光学系统(B1);壳体(70);以及遮光构件(8)。从显示设备(2)的显示面(21)射出的光直接地或间接地入射到最终反射构件(50),最终反射构件(50)将所入射的光朝向观察者(400)的眼睛(401)反射。壳体(70)保持显示设备(2)和反射光学系统(B1)。遮光构件(8)以遮蔽状态和解除状态中的任一个状态保持于壳体(70),在该遮蔽状态下,遮光构件(8)遮蔽向最终反射构件(50)入射的入射光或者由最终反射构件(50)反射的反射光的至少一部分,在该解除状态下,遮光构件(8)解除遮蔽状态。在遮蔽状态下,遮光构件(8)将向壳体(70)入射的外部光朝向观察者(400)的眼睛(401)反射。壳体(70)具有无论在遮蔽状态下还是在解除状态下均保持遮光构件(8)的保持构造(200)。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第2方式的显示系统(1)中,关于第1方式,反射光学系统(B1)还包括半透半反镜(40)。从显示设备(2)的显示面(21)射出的光借助半透半反镜(40)入射到最终反射构件(50),由最终反射构件(50)反射的反射光透过半透半反镜(40)后入射到观察者(400)的眼睛(401)。
根据该方式,利用半透半反镜(40)和最终反射构件(50)来至少反射2次,由此能够延长光路长度,而同时又能够实现显示系统(1)的小型化。
在第3方式的显示系统(1)中,关于第1方式,在壳体(70)设置有一个面是反射面(61)的板状的镜构件(60),来作为遮光构件(8)。通过镜构件(60)的滑动动作和旋转动作,镜构件(60)的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态。第一状态是如下的解除状态:镜构件(60)配置于从最终反射构件(50)向观察者(400)的眼睛(401)入射的光的光路外的第一位置。第二状态是如下的遮蔽状态:镜构件(60)以使反射面(61)朝向观察者(400)的状态配置于最终反射构件(50)与观察者(400)之间的第二位置,使由反射面(61)将来自壳体(70)的外部的光进行反射所得到的反射像显示于观察者(400)的眼睛(401)。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第4方式的显示系统(1)中,关于第3方式,反射光学系统(B1)还包括半透半反镜(40)。从显示设备(2)的显示面(21)射出的光借助半透半反镜(40)入射到最终反射构件(50),由最终反射构件(50)反射的反射光透过半透半反镜(40)后入射到观察者(400)的眼睛(401)。
根据该方式,利用半透半反镜(40)和最终反射构件(50)来至少反射2次,由此能够延长光路长度,而同时又能够实现显示系统(1)的小型化。
在第5方式的显示系统(1)中,关于第4方式,在镜构件(60)中,与反射面(61)相反的一侧的面是遮光面(62),相比于反射面(61),该遮光面(62)的至少可见光区域的光的反射率低。第一状态是镜构件(60)的遮光面(62)与半透半反镜(40)相向的状态。
根据该方式,能够抑制以下情况:在第一状态下从壳体(70)的外部入射到镜构件(60)的遮光面(62)的光被遮光面(62)和半透半反镜(40)反射后入射到观察者(400)的眼睛(401)。
在第6方式的显示系统(1)中,关于第5方式,遮光面(62)进行至少可见光区域的光的吸收和散射中的至少一方。
根据该方式,能够抑制以下情况:在第一状态下从壳体(70)的外部入射到遮光面(62)的光被遮光面(62)和半透半反镜(40)反射后入射到观察者(400)的眼睛(401)。
在第7方式的显示系统(1)中,关于第4方式~第6方式中的任一个方式,反射光学系统(B1)还包括中间反射构件(90),该中间反射构件(90)将从显示设备(2)的显示面(21)射出的光朝向半透半反镜(40)反射。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第8方式的显示系统(1)中,关于第4方式~第7方式中的任一个方式,显示设备(2)具有液晶面板。在显示面(21)设置有第一λ/4相位差膜(23),该第一λ/4相位差膜(23)使入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。半透半反镜(40A)具有反射型偏振膜(43)与第二λ/4相位差膜(44)的层叠构造,该反射型偏振膜(43)使规定的振动方向的光透过。第二λ/4相位差膜(44)使半透半反镜(40A)处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
根据该方式,能够使来自显示设备(2)的光高效地到达观察者(400)的眼睛(401)。
在第9方式的显示系统(1)中,关于第3方式~第8方式中的任一个方式,保持构造(200)包括突起(64、751)和引导槽(77、65)。突起(64、751)设置于壳体(70)和镜构件(60)中的一方。引导槽(77、65)设置于壳体(70)和镜构件(60)中的另一方,供突起(64、751)插入。通过突起(64、751)在引导槽(77、65)的内部的位置发生变化,镜构件(60)的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态。
根据该方式,突起(64、751)沿着引导槽(77、65)移动,由此能够使镜构件(60)在第一位置与第二位置之间移动。
在第10方式的显示系统(1)中,关于第9方式,保持构造(200)还包括引导构件(78),该引导构件(78)被插入于引导槽(77),沿着引导槽(77)滑动移动,突起(64)以能够旋转的状态支承于引导构件(78)。
根据该方式,能够使引导构件(78)沿着引导槽(77)顺畅地移动。
在第11方式的显示系统(1)中,关于第3方式~第9方式中的任一个方式,还具备状态保持构件(80),该状态保持构件(80)将镜构件(60)的状态保持为第一状态和第二状态中的各状态。
根据该方式,能够抑制在第一状态和第二状态中的各状态下镜构件(60)的位置不稳。
在第12方式的显示系统(1)中,关于第11方式,状态保持构件(80)包括磁体(81),该磁体(81)设置于镜构件(60)和壳体(70)中的至少一方。镜构件(60)的状态被磁体(81)的磁力保持为第一状态和第二状态中的各状态。
根据该方式,能够抑制在第一状态和第二状态中的各状态下镜构件(60)的位置不稳。
在第13方式的显示系统(1)中,关于第12方式,磁体(81)是电磁体。
根据该方式,能够抑制在第一状态和第二状态中的各状态下镜构件(60)的位置不稳。
在第14方式的显示系统(1)中,关于第11方式,状态保持构件(80)包括球柱塞(83),该球柱塞(83)设置于壳体(70)和镜构件(60)中的一方。在壳体(70)和镜构件(60)中的另一方设置有供球柱塞(83)的球部(831)插入的接受孔(84)。通过球部(831)被插入到接受孔(84),镜构件(60)的状态被保持为第一状态和第二状态中的各状态。
根据该方式,能够抑制在第一状态和第二状态中的各状态下镜构件(60)的位置不稳。
在第15方式的显示系统(1)中,关于第3方式~第14方式中的任一个方式,还具备操作部(63),该操作部(63)用于由用户(400)手动地将镜构件(60)的状态切换为第一状态和第二状态中的任一个状态。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第16方式的显示系统(1)中,关于第15方式,当使用操作部(63)来将镜构件(60)从第一位置移动时,镜构件(60)的状态由于镜构件(60)的自重而从第一状态切换为第二状态。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第17方式的显示系统(1)中,关于第3方式~第16方式中的任一个方式,还具备致动器(6),该致动器(6)使镜构件(60)在第一位置与第二位置之间移动。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第18方式的显示系统(1)中,关于第17方式,致动器(6)包括马达。当输入了表示显示设备(2)的显示异常的异常信号时,对马达进行控制的控制电路(7)驱动马达来使镜构件(60)从第一位置移动到第二位置。
根据该方式,能够提供即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)。
在第19方式所涉及的显示系统(1)中,关于第17方式或第18方式,显示系统(1)搭载于汽车(100)。在汽车(100)停止了与行驶有关的功能的停止状态下,致动器(6)使镜构件(60)移动到第二位置。
根据该方式,在汽车(100)处于停止状态时,能够减少物体(O1)被光加热的可能性。
在第20方式所涉及的显示系统(1)中,关于第1方式,在壳体(70)设置有一个面是反射面的板状的镜构件(60A),来作为遮光构件(8)。保持构造(200)还保持最终反射构件(50)。保持构造(200)将最终反射构件(50)和镜构件(60A)以使镜构件(60A)的反射面(61A)与最终反射构件(50)的反射面(51)彼此朝向相反侧的状态进行保持,且将最终反射构件(50)和镜构件(60A)以相对于壳体(70)能够旋转的状态进行保持。镜构件(60A)的反射面(61A)的中心点(P1)处的法线(L1)与最终反射构件(50)的反射面(51)的中心点(P2)处的法线(L2)不平行。
根据该方式,能够通过使镜构件(60A)和最终反射构件(50)相对于壳体(70)旋转180度来在解除状态与遮蔽状态之间切换。
在第21方式所涉及的显示系统(1)中,关于第20方式,保持构造(200)包括旋转体(210),该旋转体(210)以相对于壳体(70)能够旋转的状态被保持。最终反射构件(50)和镜构件(60A)被保持于旋转体(210)。在解除状态下,旋转体(210)旋转到使最终反射构件(50)的反射面(51)与观察者(400)相向的第一旋转位置,在遮蔽状态下,旋转体(210)旋转到使镜构件(60A)的反射面(61A)与观察者(400)相向的第二旋转位置。
根据该方式,能够通过使旋转体(210)旋转到第一旋转位置或第二旋转位置来切换为解除状态或遮蔽状态。
在第22方式所涉及的显示系统(1)中,关于第21方式,旋转体(210)将镜构件(60A)和最终反射构件(50)以镜构件(60A)的反射面(61A)的中心点(P1)处的法线(L1)与最终反射构件(50)的反射面(51)的中心点(P2)处的法线(L2)不平行的状态进行保持。
根据该方式,能够通过使旋转体(210)旋转180度来在解除状态与遮蔽状态之间切换。
在第23方式所涉及的显示系统(1)中,关于第1方式,在壳体(70)设置有一个面是反射面的板状的镜构件(60A),来作为遮光构件(8)。保持构造(200)包括旋转体(210),该旋转体(210)以相对于壳体(70)能够旋转的状态被保持。旋转体(210)将镜构件(60A)和最终反射构件(50)以镜构件(60A)的反射面(61A)与最终反射构件(50)的反射面(51)彼此朝向相反侧、且镜构件(60A)的反射面(61A)的中心点(P1)处的法线(L1)与最终反射构件(50)的反射面(51)的中心点(P2)处的法线(L2)平行的状态进行保持。在解除状态下,旋转体(210)旋转到使最终反射构件(50)的反射面(51)与观察者(400)相向的第一旋转位置,在遮蔽状态下,旋转体(210)旋转到使镜构件(60A)的反射面(61A)与观察者(400)相向的第二旋转位置。旋转体(210)在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转的角度是180度以外的规定的角度。
根据该方式,能够通过使旋转体(210)旋转规定的角度来在解除状态与遮蔽状态之间切换。
在第24方式所涉及的显示系统(1)中,关于第21方式~第23方式中的任一个方式,旋转体(210)还保持1个以上的其它镜构件(320)。其它镜构件(320)的反射面(321)的中心点(P3)处的法线(L3)与最终反射构件(50)的反射面(51)的中心点(P2)处的法线(L2)不平行,且与镜构件(60A)的反射面(61A)的中心点(P1)处的法线(L1)不平行。
根据该方式,能够通过使旋转体(210)旋转到其它镜构件(320)与观察者(400)相向的旋转位置,来显示利用其它镜构件(320)得到的反射像。
在第25方式所涉及的显示系统(1)中,关于第21方式~第23方式中的任一个方式,旋转体(210)是如下的四棱柱:旋转体(210)的与旋转轴(211)的轴向交叉的截面的形状为四边形。2个最终反射构件(50)和2个镜构件(60A)交替地配置在旋转体(210)中的沿着旋转轴(211)的轴向的4个侧面上。
根据该方式,能够使为了切换为遮蔽状态和解除状态而使旋转体(210)旋转的旋转角度小于180度。
在第26方式所涉及的显示系统(1)中,关于第21方式~第25方式中的任一个方式,镜构件(60A)是平面镜,在镜构件(60A)的光所入射的一侧配置有具有透光性的防眩镜(322)。镜构件(60A)和防眩镜(322)以如下方式保持于旋转体(210):在从旋转体(210)的旋转轴(211)的轴向观察时,镜构件(60A)的反射面(61A)的中心点(P1)处的法线(L1)与防眩镜(322)的反射面(323)的中心点(P3)处的法线(L3)不平行。
根据该方式,能够通过使旋转体(210)旋转到由防眩镜(322)将光向观察者(400)的方向反射的旋转位置,来显示利用防眩镜(322)得到的反射像。
在第27方式所涉及的显示系统(1)中,关于第21方式~第26方式中的任一个方式,还具备致动器(6),该致动器(6)使旋转体(210)在第一旋转位置与第二旋转位置之间移动。
根据该方式,能够使用致动器(6)来使旋转体(210)在第一旋转位置与第二旋转位置之间移动。
在第28方式所涉及的显示系统(1)中,关于第21方式~第27方式中的任一个方式,反射光学系统(B1)还包括半透半反镜(40)。从显示设备(2)的显示面(21)射出的光借助半透半反镜(40)入射到最终反射构件(50),由最终反射构件(50)反射的反射光透过半透半反镜(40)后入射到观察者(400)的眼睛(401),由此显示影像。半透半反镜(40)具有反射型偏振膜(43)与第一λ/4相位差膜(44)的层叠构造,该反射型偏振膜(43)使规定的振动方向的光透过,该第一λ/4相位差膜(44)使半透半反镜(40)处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。在壳体(70)设置有一个面是反射面(61A)的板状的镜构件(60A),来作为遮光构件(8)。在解除状态下,镜构件(60A)配置于从最终反射构件(50)向观察者(400)的眼睛(401)入射的光的光路外的第一位置。在遮蔽状态下,镜构件(60A)以使反射面朝向观察者(400)的状态配置于最终反射构件(50)与观察者(400)之间。在镜构件(60A)的表面设置有第二λ/4相位差膜(65),该第二λ/4相位差膜(65)使镜构件(60A)处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
根据该方式,能够使来自显示设备(2)的光高效地到达观察者(400)的眼睛(401)。
在第29方式所涉及的显示系统(1)中,关于第1方式,还具备驱动部(驱动电路(13)或致动器(6)),该驱动部与用于探测规定的探测区中的状况的探测传感器(14)的输出相应地,将遮光构件(8)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。
根据该方式,与探测区(R1)中的状况相应地,驱动部(驱动电路(13)或致动器(6))将遮光构件(8)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。在该情况下,能够减少存在于探测区(R1)的物体(O1)被光加热的可能性。
在第30方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式,由最终反射构件(50)反射的反射光的光路通过探测区(R1),探测传感器(14)包括用于探测在探测区(R1)中是否存在物体(O1)的物体传感器(15)。当物体传感器(15)探测到在探测区(R1)中存在物体(O1)时,驱动部(驱动电路(13)或致动器(6))将遮光构件(8)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。
根据该方式,与探测区(R1)中的状况相应地,驱动部(驱动电路(13)或致动器(6))将遮光构件(8)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。在该情况下,能够减少存在于探测区(R1)的物体(O1)被光加热的可能性。
在第31方式所涉及的显示系统(1)中,关于第30方式,物体传感器(15)保持于壳体(70)。
根据该方式,能够将构成显示系统(1)的显示设备(2)等以及物体传感器(15)集成于壳体(70)。
在第32方式所涉及的显示系统(1)中,关于第30方式或第31方式,在物体(O1)正在探测区(R1)中移动的情况下,物体传感器(15)探测到物体(O1)的存在。
根据该方式,能够减少物体传感器(15)对于物体(O1)的存在与否做出误探测的可能性。
在第33方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式~第32方式中的任一个方式,反射光学系统(B1)还包括半透半反镜(40)。从显示设备(2)的显示面(21)射出的光借助半透半反镜(40)入射到最终反射构件(50),由最终反射构件(50)反射的反射光透过半透半反镜(40)后入射到观察者(400)的眼睛(401),由此显示影像。
根据该方式,利用半透半反镜(40)和最终反射构件(50)来至少反射2次,由此能够延长光路长度,而同时又能够实现显示系统(1)的小型化。
在第34方式所涉及的显示系统(1)中,关于第33方式,在遮光构件(8)的状态是遮蔽状态的情况下,遮光构件(8)被配置成半透半反镜(40)位于遮光构件(8)与最终反射构件(50)之间。
根据该方式,能够将遮光构件(8)与最终反射构件(50)之间的空间有效地用作半透半反镜(40)的配置空间。
在第35方式所涉及的显示系统(1)中,关于第33方式或第34方式,半透半反镜(40)具有反射型偏振膜(43)与λ/4相位差膜(44)的层叠构造。反射型偏振膜(43)使规定的振动方向的光透过。λ/4相位差膜(44)使半透半反镜(40)处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
根据该方式,与将蒸镀型分束器用作半透半反镜(40)的情况相比,能够使来自显示设备(2)的光高效地到达观察者(400)的眼睛(401)。
在第36方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式~第35方式中的任一个方式,遮光构件(8)是具有反射面(61)的光学镜(60)。在遮光构件(8)是遮蔽状态时,反射面(61)在由最终反射构件(50)反射的反射光的反射方向上进行光的反射。
根据该方式,在遮光构件(8)是遮蔽状态时,观察者(400)能够视觉识别映在反射面(61)上的像。
在第37方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式~第36方式中的任一个方式,探测传感器(14)包括光量传感器(16)。光量传感器(16)用于探测从探测区(R1)侧入射的光量的至少一部分。
根据该方式,驱动部(驱动电路(13)或致动器(6))能够与由光量传感器(16)探测到的光量相应地将遮光构件(8)的状态从解除状态切换为遮蔽状态。因此,能够进一步减少存在于探测区(R1)的物体(O1)被光加热的可能性。
在第38方式所涉及的显示系统(1)中,关于第37方式,还具备透镜(18)。透镜(18)将光会聚到光量传感器(16)。
根据该方式,即使在向光量传感器(16)入射的光量比较小的情况下,也能够高精度地探测光量。
在第39方式所涉及的显示系统(1)中,关于第37方式或第38方式,光量传感器(16)在壳体(70)的内部沿着壳体(70)的下表面或上表面配置。
根据该方式,能够容易地确保光量传感器(16)的配置空间。
在第40方式所涉及的显示系统(1)中,关于第37方式或第38方式,还具备箱状部(17)。箱状部(17)与壳体(70)相邻地配置。箱状部(17)的探测区(R1)侧的一端具有开口部(170)。光量传感器(16)收容于箱状部(17)。
根据该方式,能够容易地确保光量传感器(16)的配置空间。
在第41方式所涉及的显示系统(1)中,关于第37方式或第38方式,光量传感器(16)配置于遮光构件(8)的表面。
根据该方式,能够容易地确保光量传感器(16)的配置空间。
在第42方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式~第41方式中的任一个方式,遮光构件(液晶镜(12))配置在由最终反射构件(50)反射的反射光的光路上。光在遮光构件(液晶镜(12))处的透射率与探测传感器(14)的输出相应地变化。
根据上述的结构,能够通过变更遮光体(液晶镜(12))的施加电压来容易地将遮光体的状态在解除状态与遮蔽状态之间切换。
在第43方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式~第42方式中的任一个方式,驱动部(驱动电路(13)或致动器(6))与探测传感器(14)的输出相应地改变壳体(70)的朝向。
根据该方式,根据是遮光构件(8)的状态为解除状态时还是遮光构件(8)的状态为遮蔽状态时,壳体(70)的朝向被变更为对用户(观察者(400))来说便利性高的朝向。例如,在遮光体的状态为解除状态时,能够使壳体(70)的朝向为用户(观察者(400))容易观看影像的朝向。
在第44方式所涉及的显示系统(1)中,关于第29方式~第43方式中的任一个方式,在规定条件成立的情况下,驱动部(驱动电路(13)或致动器(6))停止与探测传感器(14)的输出相应地切换遮光构件(8)的状态。规定条件是与外部光有关的信息。
根据该方式,在规定条件成立的情况下,驱动部停止与探测传感器(14)的输出相应地切换遮光构件(8)的状态,因此能够减少由于探测传感器(14)的误探测而切换遮光构件(8)的状态的可能性。
在第45方式所涉及的显示系统(1)中,关于第44方式,显示系统(1)搭载于汽车(100)。由最终反射构件(50)反射的反射光的光路通过探测区(R1),探测传感器(14)包括用于探测在探测区(R1)中是否存在物体的物体传感器(15)。规定条件是基于以下信息中的至少一方而得到的条件:与时间有关的时间信息;以及与汽车(100)有关的车辆信息。
根据该方式,在基于时间信息和车辆信息中的至少一方的规定条件成立的情况下,驱动部停止与物体传感器(15)的输出相应地切换遮光构件(8)的状态。因而,能够减少由于物体传感器(15)的误探测而切换遮光构件(8)的状态的可能性。
在第46方式所涉及的显示系统(1)中,关于第44方式,显示系统(1)搭载于汽车(100)。探测传感器(14)包括用于探测从探测区(R1)侧入射的光量的至少一部分的光量传感器(16)。规定条件是基于以下信息中的至少一方而得到的条件:与时间有关的时间信息;以及与汽车(100)有关的车辆信息中的、同汽车(100)的与周围的光量相应的动作没有关联的信息。
根据该方式,在基于时间信息以及车辆信息中的需要基于由光量传感器(16)探测的光量来进行驱动部的切换控制的信息中的至少一方的规定条件成立的情况下,驱动部停止与光量传感器(16)的输出相应地切换遮光构件(8)的状态。因而,能够减少由于光量传感器(16)的误探测而切换遮光构件(8)的状态的可能性。
第1方式以外的结构不是显示系统(1)所必需的结构,能够适当省略。
第47方式所涉及的电子镜系统(5)具备第1方式~第46方式中的任一个方式的显示系统(1)、以及摄像部(4)。显示设备(2)将由摄像部(4)拍摄的图像显示于显示面(21)。
根据该方式,能够提供具备即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)的电子镜系统(5)。
第48方式所涉及的移动体(汽车(100))包括第47方式所涉及的电子镜系统(5)以及搭载电子镜系统(5)的移动体主体(110)。
根据该方式,能够提供具备即使在显示设备(2)的显示发生了异常的情况下也能够进行替代的显示、能够抑制前方的视觉识别性的下降的显示系统(1)的移动体。

Claims (46)

1.一种显示系统,具备:
显示设备,其具有显示面;
反射光学系统,其至少包括最终反射构件,从所述显示设备的所述显示面射出的光直接地或间接地入射到所述最终反射构件,所述最终反射构件将所入射的光朝向观察者的眼睛反射;
壳体,其保持所述显示设备和所述反射光学系统;以及
遮光构件,其以遮蔽状态和解除状态中的任一个状态保持于所述壳体,在所述遮蔽状态下,所述遮光构件遮蔽向所述最终反射构件入射的入射光或者由所述最终反射构件反射的反射光的至少一部分,在所述解除状态下,所述遮光构件解除所述遮蔽状态,
其中,在所述遮蔽状态下,所述遮光构件将向所述壳体入射的外部光朝向所述观察者的眼睛反射,
所述壳体具有无论在所述遮蔽状态下还是在所述解除状态下均保持所述遮光构件的保持构造。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,
所述反射光学系统还包括半透半反镜,
从所述显示设备的所述显示面射出的光借助所述半透半反镜入射到所述最终反射构件,由所述最终反射构件反射的反射光透过所述半透半反镜后入射到所述观察者的眼睛。
3.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,
在所述壳体设置有一个面是反射面的板状的镜构件,来作为所述遮光构件,
通过所述镜构件的滑动动作和旋转动作,所述镜构件的状态被切换为第一状态和第二状态中的任一个状态,
所述第一状态是如下的所述解除状态:所述镜构件配置于从所述最终反射构件向所述观察者的眼睛入射的光的光路外的第一位置,
所述第二状态是如下的所述遮蔽状态:所述镜构件以所述反射面朝向所述观察者的状态配置于所述最终反射构件与所述观察者之间的第二位置,使由所述反射面将来自所述壳体的外部的光进行反射所得到的反射像显示于所述观察者的眼睛。
4.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,
所述反射光学系统还包括半透半反镜,
从所述显示设备的所述显示面射出的光借助所述半透半反镜入射到所述最终反射构件,由所述最终反射构件反射的反射光透过所述半透半反镜后入射到所述观察者的眼睛。
5.根据权利要求4所述的显示系统,其特征在于,
在所述镜构件中,与所述反射面相反的一侧的面是遮光面,相比于所述反射面,所述遮光面的至少可见光区域的光的反射率低,
所述第一状态是所述镜构件的所述遮光面与所述半透半反镜相向的状态。
6.根据权利要求5所述的显示系统,其特征在于,
所述遮光面进行至少可见光区域的光的吸收和散射中的至少一方。
7.根据权利要求4~6中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述反射光学系统还包括中间反射构件,所述中间反射构件将从所述显示设备的所述显示面射出的光朝向所述半透半反镜反射。
8.根据权利要求4~7中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述显示设备具有液晶面板,
在所述显示面设置有第一λ/4相位差膜,所述第一λ/4相位差膜使入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差,
所述半透半反镜具有反射型偏振膜与第二λ/4相位差膜的层叠构造,所述反射型偏振膜使规定的振动方向的光透过,所述第二λ/4相位差膜使所述半透半反镜处的入射光与射出光之间在所述电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
9.根据权利要求3~8中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述保持构造包括:
突起,其设置于所述壳体和所述镜构件中的一方;以及
引导槽,其设置于所述壳体和所述镜构件中的另一方,供所述突起插入,
通过所述突起在所述引导槽的内部的位置发生变化,所述镜构件的状态被切换为所述第一状态和所述第二状态中的任一个状态。
10.根据权利要求9所述的显示系统,其特征在于,
所述保持构造还包括引导构件,所述引导构件被插入于所述引导槽,沿着所述引导槽滑动移动,
所述突起以能够旋转的状态支承于所述引导构件。
11.根据权利要求3~9中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
还具备状态保持构件,所述状态保持构件将所述镜构件的状态保持为所述第一状态和所述第二状态中的各状态。
12.根据权利要求11所述的显示系统,其特征在于,
所述状态保持构件包括磁体,所述磁体设置于所述镜构件和所述壳体中的至少一方,
所述镜构件的状态被所述磁体的磁力保持为所述第一状态和所述第二状态中的各状态。
13.根据权利要求12所述的显示系统,其特征在于,
所述磁体是电磁体。
14.根据权利要求11所述的显示系统,其特征在于,
所述状态保持构件包括球柱塞,所述球柱塞设置于所述壳体和所述镜构件中的一方,
在所述壳体和所述镜构件中的另一方设置有供所述球柱塞的球部插入的接受孔,
通过所述球部被插入到所述接受孔,所述镜构件的状态被保持为所述第一状态和所述第二状态中的各状态。
15.根据权利要求3~14中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
还具备操作部,所述操作部用于手动地将所述镜构件的状态切换为所述第一状态和所述第二状态中的任一个状态。
16.根据权利要求15所述的显示系统,其特征在于,
当使用所述操作部来将所述镜构件从所述第一位置移动时,所述镜构件的状态由于所述镜构件的自重而从所述第一状态切换为所述第二状态。
17.根据权利要求3~16中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
还具备致动器,所述致动器使所述镜构件在所述第一位置与所述第二位置之间移动。
18.根据权利要求17所述的显示系统,其特征在于,
所述致动器包括马达,
当输入了表示所述显示设备的显示异常的异常信号时,对所述马达进行控制的控制电路驱动所述马达来使所述镜构件从所述第一位置移动到所述第二位置。
19.根据权利要求17或18所述的显示系统,其特征在于,
所述显示系统搭载于汽车,
在所述汽车停止了与行驶有关的功能的停止状态下,所述致动器使所述镜构件移动到所述第二位置。
20.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,
在所述壳体设置有一个面是反射面的板状的镜构件,来作为所述遮光构件,
所述保持构造还保持所述最终反射构件,
所述保持构造将所述最终反射构件和所述镜构件以使所述镜构件的反射面与所述最终反射构件的反射面彼此朝向相反侧的状态进行保持,且将所述最终反射构件和所述镜构件以相对于所述壳体能够旋转的状态进行保持,
所述镜构件的反射面的中心点处的法线与所述最终反射构件的反射面的中心点处的法线不平行。
21.根据权利要求20所述的显示系统,其特征在于,
所述保持构造包括旋转体,所述旋转体以相对于所述壳体能够旋转的状态被保持,
所述最终反射构件和所述镜构件被保持于所述旋转体,
在所述解除状态下,所述旋转体旋转到使所述最终反射构件的反射面与所述观察者相向的第一旋转位置,在所述遮蔽状态下,所述旋转体旋转到使所述镜构件的反射面与所述观察者相向的第二旋转位置。
22.根据权利要求21所述的显示系统,其特征在于,
所述旋转体将所述镜构件和所述最终反射构件以所述镜构件的反射面的中心点处的法线与所述最终反射构件的反射面的中心点处的法线不平行的状态进行保持。
23.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,
在所述壳体设置有一个面是反射面的板状的镜构件,来作为所述遮光构件,
所述保持构造包括旋转体,所述旋转体以相对于所述壳体能够旋转的状态被保持,
所述旋转体将所述镜构件和所述最终反射构件以所述镜构件的反射面与所述最终反射构件的反射面彼此朝向相反侧、且所述镜构件的反射面的中心点处的法线与所述最终反射构件的反射面的中心点处的法线平行的状态进行保持,
在所述解除状态下,所述旋转体旋转到使所述最终反射构件的反射面与所述观察者相向的第一旋转位置,在所述遮蔽状态下,所述旋转体旋转到使所述镜构件的反射面与所述观察者相向的第二旋转位置,
所述旋转体在所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间旋转的角度是180度以外的规定的角度。
24.根据权利要求21~23中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述旋转体还保持1个以上的其它镜构件,
所述其它镜构件的反射面的中心点处的法线与所述最终反射构件的反射面的中心点处的法线不平行,且与所述镜构件的反射面的中心点处的法线不平行。
25.根据权利要求21~23中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述旋转体是如下的四棱柱:所述旋转体的与旋转轴的轴向交叉的截面的形状为四边形,
2个所述最终反射构件和2个所述镜构件交替地配置在所述旋转体中的沿着所述旋转轴的轴向的4个侧面上。
26.根据权利要求21~25中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述镜构件是平面镜,在所述镜构件的光所入射的一侧配置有具有透光性的防眩镜,
所述镜构件和所述防眩镜以如下方式保持于所述旋转体:在从所述旋转体的旋转轴的轴向观察时,所述镜构件的反射面的中心点处的法线与所述防眩镜的反射面的中心点处的法线不平行。
27.根据权利要求21~26中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
还具备致动器,所述致动器使所述旋转体在所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间移动。
28.根据权利要求21~27中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述反射光学系统还包括半透半反镜,
从所述显示设备的所述显示面射出的光借助所述半透半反镜入射到所述最终反射构件,由所述最终反射构件反射的反射光透过所述半透半反镜后入射到所述观察者的眼睛,由此显示影像,
所述半透半反镜具有反射型偏振膜与第一λ/4相位差膜的层叠构造,所述反射型偏振膜使规定的振动方向的光透过,所述第一λ/4相位差膜使所述半透半反镜处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差,
在所述壳体设置有一个面是反射面的板状的所述镜构件,来作为所述遮光构件,
在所述解除状态下,所述镜构件配置于从所述最终反射构件向所述观察者的眼睛入射的光的光路外的第一位置,
在所述遮蔽状态下,所述镜构件以使所述反射面朝向所述观察者的状态配置于所述最终反射构件与所述观察者之间,
在所述镜构件的表面设置有第二λ/4相位差膜,所述第二λ/4相位差膜使所述镜构件处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
29.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,
还具备驱动部,所述驱动部与用于探测规定的探测区中的状况的探测传感器的输出相应地,将所述遮光构件的状态从所述解除状态切换为所述遮蔽状态。
30.根据权利要求29所述的显示系统,其特征在于,
由所述最终反射构件反射的所述反射光的光路通过所述探测区,
所述探测传感器包括用于探测在所述探测区中是否存在物体的物体传感器,
当所述物体传感器探测到在所述探测区中存在所述物体时,所述驱动部将所述遮光构件的状态从所述解除状态切换为所述遮蔽状态。
31.根据权利要求30所述的显示系统,其特征在于,
所述物体传感器保持于所述壳体。
32.根据权利要求30或31所述的显示系统,其特征在于,
在所述物体正在所述探测区中移动的情况下,所述物体传感器探测到所述物体的存在。
33.根据权利要求29~32中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述反射光学系统还包括半透半反镜,
从所述显示设备的所述显示面射出的光借助所述半透半反镜入射到所述最终反射构件,由所述最终反射构件反射的反射光透过所述半透半反镜后入射到所述观察者的眼睛,由此显示影像。
34.根据权利要求33所述的显示系统,其特征在于,
在所述遮光构件的状态是所述遮蔽状态的情况下,所述遮光构件被配置成所述半透半反镜位于所述遮光构件与所述最终反射构件之间。
35.根据权利要求33或34所述的显示系统,其特征在于,
所述半透半反镜具有反射型偏振膜与λ/4相位差膜的层叠构造,所述反射型偏振膜使规定的振动方向的光透过,所述λ/4相位差膜使所述半透半反镜处的入射光与射出光之间在电场振动方向上产生四分之一波长的相位差。
36.根据权利要求29~35中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述遮光构件是具有反射面的光学镜,在所述遮光构件的状态是所述遮蔽状态的情况下,所述反射面在由所述最终反射构件反射的所述反射光的反射方向上进行光的反射。
37.根据权利要求29~36中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述探测传感器包括光量传感器,所述光量传感器用于探测从所述探测区侧入射的光量的至少一部分。
38.根据权利要求37所述的显示系统,其特征在于,
还具备将光会聚到所述光量传感器的透镜。
39.根据权利要求37或38所述的显示系统,其特征在于,
所述光量传感器在所述壳体的内部沿着所述壳体的下表面或上表面配置。
40.根据权利要求37或38所述的显示系统,其特征在于,
还具备箱状部,所述箱状部与所述壳体相临地配置,在所述探测区侧的一端具有开口部,
所述光量传感器收容于所述箱状部。
41.根据权利要求37或38所述的显示系统,其特征在于,
所述光量传感器配置于所述遮光构件的表面。
42.根据权利要求29~41中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述遮光构件配置在由所述最终反射构件反射的所述反射光的光路上,
光在所述遮光构件处的透射率与所述探测传感器的输出相应地变化。
43.根据权利要求29~42中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述驱动部与所述探测传感器的输出相应地改变所述壳体的朝向。
44.根据权利要求29~43中的任一项所述的显示系统,其特征在于,
在与外部光有关的规定条件成立的情况下,所述驱动部停止与所述探测传感器的输出相应地切换所述遮光构件的状态。
45.根据权利要求44所述的显示系统,其特征在于,
所述显示系统搭载于汽车,
由所述最终反射构件反射的所述反射光的光路通过所述探测区,
所述探测传感器包括用于探测在所述探测区中是否存在物体的物体传感器,
所述规定条件是基于以下信息中的至少一方而得到的条件:与时间有关的时间信息;以及与所述汽车有关的车辆信息。
46.根据权利要求44所述的显示系统,其特征在于,
所述显示系统搭载于汽车,
所述探测传感器包括用于探测从所述探测区侧入射的光量的至少一部分的光量传感器,
所述规定条件是基于以下信息中的至少一方而得到的条件:与时间有关的时间信息;以及与所述汽车有关的车辆信息中的、同所述汽车的与周围的光量相应的动作没有关联的信息。
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