CN112748575B - 车辆用显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种防止由于外部光而导致的显示器的光学劣化并且防止由于外部光而引起的显示器的破损的车辆用显示装置。车辆用显示装置(1)具有:显示器(5);反射镜(3);对从开口入射并经由反射镜而向显示器入射的外部光进行检测的光学传感器;以及在光学传感器检测到外部光的情况下执行降温动作的控制部。显示器具有:被配置在从光源射出后的光的光路上的光透射型的液晶显示单元;以及被配置在液晶显示单元与光源之间并且使从光源入射并透射的光的光路朝向液晶显示单元变化的第1光学部件。光学传感器被配置在向显示器入射的外部光的光路上,并且隔着第1光学部件而配置在液晶显示单元的相反侧。第1光学部件在外部光所通过的光路上具有通路。

Description

车辆用显示装置
技术领域
本发明涉及车辆用显示装置。
背景技术
现有技术中,在汽车等车辆中,存在搭载平视显示器(HUD:Head Up Display)装置的车辆。平视显示器装置通过将在显示器上显示的显示图像经由反射镜等投影到挡风玻璃或组合器,从而使驾驶员视觉识别为虚像。在平视显示器装置中,在使已显示在箱体内的显示器上的显示图像投影于箱体外的挡风玻璃等的情况下,在箱体的上部设置有开口。例如,如果太阳光等外部光从开口入射,并经由反射镜等而到达显示器,则反射镜等的聚光作用可能导致显示器过热。
在现有的平视显示器装置中,利用温度传感器来检测由外部光导致的显示器的温度上升,如果超过阈值温度,则进行显示器的减光或熄灭、反射镜的角度变更等,抑制显示器的温度上升。但是,由于是在超过阈值温度之后进行显示器的减光等,因此无法在恰当的时刻抑制显示器的温度上升。因此,公开了以下技术:通过使用红外线传感器来检测在外部光含有的红外线,从而在恰当的时刻抑制温度上升(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-228442号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
然而,在利用配置于反射镜背面的红外线传感器来检测外部光的方法中,由于不是检测实际照射到显示器的外部光,因此在难以正确掌握外部光向显示器的照射的方面存在改善的余地。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种车辆用显示装置,该车辆用显示装置防止由于外部光而导致的显示器的光学劣化并且防止由于外部光而引起的显示器的破损。
用于解决问题的技术手段
为了达成上述目的,本发明涉及的车辆用显示装置的特征在于,具有:显示器,所述显示器将投影到在车辆用显示装置的外部设置的被投影部件的显示图像作为显示光而射出;反射镜,所述反射镜在从所述显示器到所述被投影部件为止的所述显示光的光路上配置至少一个,并且对所述显示光进行反射;光学传感器,所述光学传感器对从将所述外部与内部空间连通的开口入射并且经由所述反射镜而向所述显示器入射的外部光进行检测;以及控制部,在所述光学传感器检测到所述外部光的情况下,所述控制部执行用于对所述显示器进行降温的降温动作,所述显示器具有:光源;液晶显示元件,所述液晶显示元件为光透射型且被配置在从所述光源射出后的光的光路上;以及第1光学部件,所述第1光学部件被配置在所述液晶显示元件与所述光源之间,使从所述光源入射并透射的光的光路朝向所述液晶显示元件变化,所述光学传感器在向所述显示器入射的外部光的光路上隔着所述第1光学部件而被配置在所述液晶显示元件的相反侧,所述第1光学部件在所述外部光所通过的光路上具有通路。
在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述显示器还具有第2光学部件,所述第2光学部件被配置在所述液晶显示元件与所述第1光学部件之间,使从所述第1光学部件入射并透射的光朝向所述液晶显示元件变化,所述第2光学部件是使所述外部光透射的部件。
在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述第1光学部件具有:使从所述光源照射后的光透射的透射区域;以及所述透射区域以外的非透射区域,所述通路被形成在所述非透射区域。
在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述显示器还具有遮光壁,所述遮光壁被配置在所述光源与所述光学传感器之间,对从所述光源射出后的光进行遮蔽。
在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器对所述显示器的温度进行检测,所述控制部在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值为阈值以下时,限制所述降温动作的执行。
在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器至少被配置在车辆内且被配置在所述车辆用显示装置的外部,所述控制部在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值为阈值以下时,限制所述降温动作的执行。
发明效果
根据本发明涉及的车辆用显示装置,起到防止由于外部光而导致的显示器的光学劣化,并且防止由于外部光而引起的显示器的破损这样的效果。
附图说明
图1是示出第1实施方式涉及的车辆用显示装置搭载于车辆时的一例的示意图。
图2是示出第1实施方式涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。
图3是示出第1实施方式涉及的显示器的概略结构的示意图。
图4是示出第1实施方式涉及的第1光学部件的概略结构的示意图。
图5是示出第1实施方式涉及的控制部的控制动作的一例的流程图。
图6的(A)是示出温度传感器的检测值与阈值的关系的图,图6的(B)是示出光学传感器以及温度传感器的检测结果、环境温度、降温动作的关系的图。
图7是示出第2实施方式涉及的显示器的概略结构的示意图。
图8是示出第1变形例涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。
图9是示出第2变形例涉及的温度传感器的配置例的示意图。
符号说明
1 车辆用显示装置
2、20 箱体
2a 开口
3 反射镜
5 显示器
5a 内壁面
7 控制部
8 内壳体
11 平面镜
13 凹面镜
15 驱动部
17 内部空间
21 液晶显示单元
22 背光单元
29 温度传感器
31 光源基板
32 光源
33 第1光学部件
33a 通路
34 第2光学部件
41 光学传感器
42 被安装部
44 遮光壁
51 透射区域
52 非透射区域
100 车辆
102 仪表板
103 挡风玻璃
D 驾驶员
EP 眼点
L 显示光
S 虚像
SL 外部光
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明涉及的车辆用显示装置的实施方式进行详细说明。需要说明的是,本发明不限于本实施方式。另外,在下述实施方式的构成要素中包含本领域技术人员能够且容易想到的或者实质上相同的要素。另外,下述实施方式的构成要素能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。
[第1实施方式]
参照图1~图6的(A)、图6的(B),对本实施方式涉及的车辆用显示装置进行说明。图1是示出第1实施方式涉及的车辆用显示装置的车辆搭载时的一例的示意图。图2是示出第1实施方式涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。图3是示出第1实施方式涉及的显示器的概略结构的示意图。图4是示出第1实施方式涉及的第1光学部件的概略结构的示意图。图5是示出第1实施方式涉及的控制部的控制动作的一例的流程图。图6的(A)是示出温度传感器的检测值与阈值的关系的图,图6的(B)是示出光学传感器以及温度传感器的检测结果、环境温度、降温动作的关系的图。图6的(A)所示的图像中,纵轴为从温度传感器输出的AD(模拟/数字)值,横轴是A~E的控制条件。图6的(B)所示的表中,A~G是控制条件。
图2~图4(包括图7、图8在内)中的X方向是本实施方式中的车辆用显示装置的深度方向。Y方向是本实施方式的车辆用显示装置的宽度方向,是与深度方向正交的方向。Z方向是本实施方式的车辆用显示装置的上下方向,是与深度方向和宽度方向正交的方向。需要说明的是,Z方向也可以与铅垂方向一致。以下的说明中使用的各方向如无特别说明,则以在各部相互组装且车辆用显示装置搭载于车辆的状态下的方向进行说明。
如图1所示,车辆用显示装置1是在例如汽车等车辆100搭载的平视显示器装置。车辆用显示装置1在车辆100中与仪表104一起配置在仪表板102的内侧,并将显示图像投影到挡风玻璃103。车辆用显示装置1将显示图像投影到作为被投影部件的挡风玻璃103,并将虚像S显示在驾驶员D的眼点EP的前方。挡风玻璃103具有将所入射的光的一部分反射且使另一部分透射的半透射性,因此一边使车辆100的前景透射,一边将从车辆用显示装置1投影的显示图像作为显示光L而向驾驶员D的眼点EP反射。挡风玻璃103被设置在车辆用显示装置1的外部,例如被配置在仪表板102的上方。眼点EP被预先设想为驾驶员D的视点位置。驾驶员D将由挡风玻璃103反射后的显示图像识别为虚像S。对于驾驶员D而言,虚像S被识别在比挡风玻璃103更靠前方。本实施方式的车辆用显示装置1被构成为包括:箱体2、反射镜3、显示器5、控制部7和驱动部15。
箱体2例如是将合成树脂材料成形为箱状而成的,在内部具有内部空间17。如图2所示,箱体2在内部空间17容纳上述的显示器5、反射镜3、控制部7以及驱动部15,并对它们进行支承。箱体2具有将车辆用显示装置1的外部与内部空间17之间连通的开口2a。开口2a设置在箱体2中的与挡风玻璃103对置的位置。本实施方式的车辆用显示装置1将显示光L从箱体2经由开口2a朝向挡风玻璃103射出。显示光L是被从显示器5射出而被反射镜3反射后的光。
如图2所示,反射镜3被配置在从显示器5到挡风玻璃103为止的显示光L的光路上,是使从显示器5射出后的显示光L朝向挡风玻璃103反射的光学系统。本实施方式的反射镜3由平面镜11和凹面镜13构成。平面镜11的反射面由平面形成,平面镜11配置在与显示器5对置的位置。平面镜11利用反射面使从显示器5射出后的显示光L朝向凹面镜13全反射。凹面镜13的反射面由凹状曲面(或凸状曲面)形成,凹面镜13配置在与平面镜11对置的位置。凹面镜13使在平面镜11处反射后的显示光L经由开口2a而朝向挡风玻璃103全反射。本实施方式的凹面镜13具有作为放大镜的功能。即,凹面镜13以与被该凹面镜13反射前的显示光L所表示的显示图像比较,被该凹面镜13反射后的显示光L所表示的显示图像变得相对较大的方式放大该显示图像而进行反射。本实施方式的凹面镜13被驱动部15以能够旋转的方式支承,能够变更显示光L、外部光SL的反射角度。此处,外部光SL是经由开口2a而向箱体2内入射的太阳光。在本实施方式中,外部光SL通过向作为放大镜而发挥作用的凹面镜13反射从而被聚光。因此,经由凹面镜13而朝向显示器5的外部光SL是被聚光后的光。
显示器5将被投影到挡风玻璃103的显示图像作为显示光L而射出。如图3所示,显示器5被构成为包含:液晶显示单元21和背光单元22。液晶显示单元21是所谓的液晶面板,例如包括光透射型或光半透射型的液晶显示元件。液晶显示单元21被配置在从后述的光源32射出后的光的光路上,通过从背面侧照明从而使表面侧的显示面发光。液晶显示单元21具有将从平面镜11入射的外部光SL透射的功能。液晶显示单元21例如不会使入射后的外部光SL折射,而是使其朝向第2光学部件34透射。背光单元22将液晶显示单元21从背面侧照明。背光单元22被配置为与反射镜3中的平面镜11对置。背光单元22例如通过从车辆100内的电池(未图示)得到的电力来驱动。显示器5具有:光源32、第1光学部件33、第2光学部件34、光学传感器41和温度传感器29。
光源32是背光单元22中的朝向液晶显示单元21照射光的部件,例如是作为发光元件的LED(Light Emitting Diode,发光二极管)。光源32例如被安装在光源基板31。光源基板31例如被配置在显示器5的内侧底面,除了光源32之外,还安装有光学传感器41。光源基板31与控制部7和电池电连接。
第1光学部件33是所谓的光学透镜,例如由透镜阵列等构成。第1光学部件33被配置在液晶显示单元21与光源32之间,是使从光源32入射并透射的光的光路朝向液晶显示单元21变化的部件。第1光学部件33被配置为与光源32在上下方向上对置,例如具有使从光源32照射出的光折射为平行光并且朝向第2光学部件34透射的功能。如图4所示,本实施方式中的第1光学部件33在外部光SL所通过的光路上具有通路33a。通路33a被设置在第1光学部件33的宽度方向上的一个端部,在从上下方向观察第1光学部件33时,该端部被切削而形成凹状(“コ”字)。外部光SL在通路33a的内部的空间通过。通路33a被配置在第1光学部件33的宽度方向上的一个边的大致中央。第1光学部件33具有:使从光源32照射后的光透射的透射区域51;以及透射区域51以外的非透射区域52。透射区域51是为了得到必要的显示光L而从光源32向第1光学部件33射出的光所照射的区域,使从光源32照射后的光折射为平行光并朝向第2光学部件34透射。非透射区域52是透射区域51以外的区域,例如包含也可以不照射从光源32射出后的光的区域。换言之,非透射区域52是也可以使从光源32照射后的光不透射的区域。通路33a被形成在非透射区域52。通路33a被形成在第1光学部件33的不妨碍从光源32射出后的光中的显示光L所需要的光的区域。第1光学部件33具有在交叉的2个对角线上的角部设置的4个被安装部42。被安装部42安装于构成显示器5的箱体20。被安装部42与通路33a同样地,被形成在非透射区域52。
第2光学部件34是所谓的光学透镜,被配置在液晶显示单元21与第1光学部件33之间,使从第1光学部件33入射而透射的光朝向液晶显示单元21变化。第2光学部件34被配置为隔着第1光学部件33而与光源32在上下方向对置,并且被配置为与液晶显示单元21在上下方向对置。第2光学部件34例如具有使从第1光学部件33入射后的光扩散的功能。第2光学部件34以使从第1光学部件33入射后的光扩散成适合液晶显示单元21的宽窄的方式折射并朝向液晶显示单元21透射。第2光学部件34将从液晶显示单元21入射后的外部光SL朝向第1光学部件33侧透射。
光学传感器41对从箱体2的开口2a入射并经由反射镜3而入射到显示器5的外部光SL进行检测。光学传感器41配置在向显示器5入射的外部光SL的光路上,并且隔着第1光学部件33而配置在液晶显示单元21的相反侧。光学传感器41例如由红外线传感器构成,对外部光SL的红外区域的光(红外线)进行检测。具体而言,光学传感器41接受外部光SL的红外区域的光(红外线)并转换为电信号,将该电信号作为检测信号向控制部7输出。
温度传感器29对显示器5的温度进行检测,例如由热敏电阻、热电偶、测温电阻体(RTD:RESISTANCE TEMPERATURE DETECTOR,电阻温度检测器)、IC温度传感器等构成。温度传感器29被配置在显示器5的内部空间,例如配置在液晶显示单元21或背光单元22的附近。温度传感器29与控制部7电连接,将由该温度传感器29检测到的检测值作为检测信号而向控制部7输出。温度传感器29例如可以以一定的间隔向控制部7输出检测信号,也可以根据控制部7的请求而向控制部7输出。
如图2所示,控制部7与显示器5和驱动部15电连接,控制它们的动作。控制部7例如由IC芯片等构成,利用从车辆100内的电池得到的电力进行驱动。控制部7例如在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,执行用于对显示器5进行降温的降温动作。此处,降温动作例如包含显示器5的减光或熄灭、反射镜3的反射角度的变更。具体而言,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,根据从光学传感器41接收到的检测信号而对显示器5发送减光信号或熄灭信号,进行显示器5的减光或熄灭(第1降温动作)。另外,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,根据从光学传感器41接收到的检测信号而对驱动部15发送驱动信号,利用驱动部15来变更凹面镜13的反射角度(第2降温动作)。控制部7在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,控制显示器5和驱动部15来执行上述第1降温动作以及上述第2降温动作中的一者或两者。
另外,控制部7将从温度传感器29接收到的检测值与预先保持的阈值进行比较。阈值是显示器5能够以适当的亮度射出显示光L的基准温度,也是显示器5内的背光单元22能够以适当的亮度射出显示光L的动作温度范围中的下限温度。因此,阈值与有可能导致液晶显示单元21破损的温度(此处称为临界温度)不同,是阈值<临界温度的关系。控制部7根据基于光学传感器41的外部光SL的检测结果以及温度传感器29的检测值与阈值之间的比较结果,来判定是否执行上述的降温动作。具体而言,控制部7在光学传感器41检测外部光并且温度传感器29的检测值超过阈值的情况下,执行降温动作。另一方面,控制部7在即使光学传感器41检测到外部光SL但温度传感器29的检测值小于阈值时,限制降温动作的执行。
驱动部15例如具有使电动机和齿轮组合而成的构造,并且对凹面镜13的反射角度进行变更。驱动部15与控制部7电连接,根据来自控制部7的驱动信号而进行驱动。驱动部15例如具有在电动机的旋转轴上安装的齿轮与在凹面镜13的反射面的相反侧设置的多个齿咬合的构造。驱动部15如果从控制部7接收到驱动信号,则电动机的旋转轴旋转,利用电动机侧的齿轮与凹面镜13侧的多个齿的咬合,将电动机的动力传递到凹面镜13,使凹面镜13转动,变更该凹面镜13的反射角度。
接着,参照图1和图2,对车辆用显示装置1中的显示动作进行说明。首先,从显示器5射出后的显示光L朝向平面镜11。平面镜11将从显示器5入射后的显示光L朝向凹面镜13反射。凹面镜13利用凹状的反射面使从平面镜11入射的显示光L经由开口2a而朝向挡风玻璃103反射。基于此,在挡风玻璃103上投影与显示光L对应的显示图像,在驾驶员D的眼点EP的前方显示虚像S。
接着,参照图3、图5、图6的(A)和图6的(B),对车辆用显示装置1中的降温动作进行说明。首先,从箱体2的开口2a入射后的外部光SL的部分或全部被凹面镜13朝向平面镜11反射。平面镜11将来自凹面镜13的外部光SL的部分或全部朝向显示器5反射。在显示器5中,液晶显示单元21将外部光SL的一部分反射,并且使外部光SL的一部分透射(半透射)。透射液晶显示单元21后的外部光SL透射第2光学部件34而到达第1光学部件33,其一部分穿过第1光学部件33的通路33a而朝向光学传感器41。光学传感器41根据外部光SL的接收光而检测到红外线时(步骤S1中,是),则向控制部7输出检测信号。控制部7若从光学传感器41接收检测信号,则将由温度传感器29检测到的检测值与阈值进行比较(步骤S2)。控制部7在检测值小于阈值时(步骤S2中,是),对降温动作的执行进行限制。例如,控制部7不会对显示器5发送减光信号或熄灭信号。另一方面,控制部7在从光学传感器41接收检测信号并且温度传感器29的检测值超过阈值时(步骤S2中,否),执行降温动作(步骤S3)。例如,控制部7对显示器5发送减光信号或熄灭信号。显示器5在从控制部7接收到减光信号的情况下,进行背光单元22的减光,另一方面在从控制部7接收到熄灭信号的情况下,进行背光单元22的熄灭。
若光学传感器41检测到外部光SL,则控制部7执行显示器5的降温动作。但是,在点亮时亮度下降的低温环境下进行了显示器5的降温动作例如显示器5的减光或熄灭的情况下,即使由于外部光SL的照射而使液晶显示单元21的温度上升,也不太可能立即造成该显示器5破损。虽然不是到达显示器5破损的温度,但是若显示器5被减光或熄灭,则无法得到充分的亮度,有可能损坏显示品质。因此,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL并且温度传感器29的检测值小于阈值的情况下,控制显示器5的减光或熄灭。即,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL并且温度传感器29的检测值小于阈值时,控制各部不执行降温动作。
如图6的(A)和图的6的(B)所示的条件A那样,控制部7在光学传感器41未检测到外部光SL(非检测)并且温度传感器29的检测值(AD值:5)小于阈值T0(AD值:14)时,即使环境温度为NOK(不可),也不执行降温动作(非执行)。此处,环境温度根据配置显示器5的场所的环境而适当设定,环境温度高于预定值的情况为NOK,低于预定值的情况为OK。环境温度虽然利用例如与温度传感器29不同的温度传感器(未图示)来检测,但也可以将温度传感器29的检测值作为环境温度。另一方面,如图6的(B)所示的条件G那样,控制部7在光学传感器41未检测到外部光SL(非检测)并且温度传感器29的检测值小于阈值T0时,即使环境温度为OK,也不执行降温动作(非执行)。
如图6的(A)和图6的(B)所示的条件B、D、E那样,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL(检测)并且温度传感器29的检测值(AD值:10、13.5、7)小于阈值T0(AD值:14)时,即使环境温度为NOK,也不执行降温动作(非执行)。另外,控制部7在条件F的情况下,即在光学传感器41检测到外部光SL(检测)并且温度传感器29的检测值小于阈值T0时,即使环境温度为OK,也不执行降温动作(非执行)。另一方面,在条件C的情况下,即在光学传感器41检测到外部光SL(检测)并且温度传感器29的检测值(AD值:18)为阈值T0(AD值:14)以上时,即使环境温度为NOK,控制部7也不执行降温动作(执行)。需要说明的是,在图6的(A)中,T1是在光源32已点亮的状态下的温度传感器29的检测值,T2是由于光源32的点亮和外部光SL的入射而导致温度上升后的温度传感器29的检测值。
如以上说明的那样,第1实施方式涉及的车辆用显示装置1中,显示器5具有:光源32;光透射型的液晶显示单元21,在从光源32射出后的光的光路上配置;以及第1光学部件33,在液晶显示单元21与光源32之间配置并且使从光源32入射并透射的光的光路朝向液晶显示单元21变化。光学传感器41在向显示器5入射的外部光SL的光路上并且隔着第1光学部件33而配置在液晶显示单元21的相反侧。第1光学部件33在外部光SL所通过的光路上具有通路33a。
利用上述结构,入射到显示器5的外部光SL中到达光学传感器41的光不透射第1光学部件33而是在通路33a中通过,因此能够抑制由于外部光SL在第1光学部件33中透射而使光量衰减所产生的光学传感器41的检测精度下降。也就是说,能够提高基于光学传感器41的外部光SL的检测精度。因此,能够在恰当的时刻执行降温动作,能够防止由于外部光SL而导致的显示器5的光学劣化,并且防止由于外部光SL而引起的显示器5的破损。例如,在由于外部光SL透射第1光学部件33而使光量衰减20%的情况下,通过对通过通路33a后的外部光SL进行检测,从而能够将光学传感器41的检测能力提高20%。另外,通过设置通路33a从而能够减少从光源32射出并在第1光学部件33反射而朝向光学传感器41的光,因此能够抑制光学传感器41对来自光源32的光进行检测,能够使基于光学传感器41的外部光的检测精度提高。另外,光学传感器41被配置在向显示器5入射的外部光SL的光路上,因此例如与将光学传感器41配置在显示器5的外部且箱体2的内部的情况相比,能够实现车辆用显示装置1的小型化。另外,由于能够将光学传感器41一体地组装到显示器5,因此能够实现显示器5对车辆用显示装置1的共用。
另外,车辆用显示装置1中,显示器5还具有第2光学部件34,该第2光学部件34被配置在液晶显示单元21与第1光学部件33之间,使从第1光学部件33入射并透射的光朝向液晶显示单元21变化。基于此,能够使从光源32向液晶显示单元21照射的光的光路与该液晶显示单元21一致地变化。
另外,车辆用显示装置1中,通路33a被形成在第1光学部件33中的非透射区域52。基于此,不会对透射第1光学部件33而到达液晶显示单元21的光进行限制,能够在第1光学部件33形成通路33a。
另外,车辆用显示装置1中,显示器5在该显示器5内具有温度传感器29。基于此,利用在显示器5内的配置的温度传感器29能够更精确地测定显示器5的温度。控制部7在光学传感器41检测到外部光SL并且温度传感器29的检测值小于阈值时,对降温动作的执行进行限制,因此在显示器5的点亮时的亮度下降的低温环境下,即使外部光SL入射也不会限制降温动作,能够抑制显示品质下降。
[第2实施方式]
接着,参照图7,对第2实施方式涉及的车辆用显示装置进行说明。图7是示出第2实施方式涉及的显示器的概略结构的示意图。
第2实施方式涉及的车辆用显示装置1与上述第1实施方式涉及的车辆用显示装置1在显示器5的内部具有遮光壁44这一点上不同。需要说明的是,在以下的说明中,对与上述第1实施方式共用的结构要素标注相同符号,省略或简化对它们的说明。
遮光壁44被配置在光源32与光学传感器41之间,对从光源32朝向光学传感器41的光进行遮蔽。遮光壁44例如是将不使从光源32照射后的光透射的不透明的合成树脂材料成形为平板状而成,与光源基板31一体地形成,竖立设置在光源基板31上。遮光壁44的在上下方向上的长度是不与第1光学部件33接触的长度,并且优选是不会对从光源32朝向第1光学部件33的光进行遮挡的长度、厚度、形状。另外,遮光壁44优选是不会对外部光SL所通过的通路33a的光路进行遮挡的长度、厚度、形状。另外,由于从光源32直接照射的光会产生热,因此优选具有耐热性。
如以上说明的那样,在第2实施方式涉及的车辆用显示装置1中,显示器5在光源32与光学传感器41之间具有遮光壁44。基于此,从光源32射出的光中直接朝向光学传感器41的光被遮光壁44遮挡,因此能够抑制光学传感器41检测到来自光源32的光,能够进一步提高基于光学传感器41的外部光的检测精度。
需要说明的是,在上述第2实施方式中,遮光壁44与光源基板31一体地形成,并竖立设置在光源基板31上,但不限于此。例如,遮光壁44也可以与光源基板31分体地形成,也可以竖立设置在构成显示器5的箱体20的内侧底面。
另外,在上述第2实施方式中,对显示器5具有形成有通路33a的第1光学部件33的情况进行了说明,但是不限于此,也可以是具有未形成通路33a的第1光学部件33的情况。
接着,参照附图,对第1和第2实施方式的第1变形例涉及的车辆用显示装置进行说明。图8是示出第1变形例涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。第1变形例涉及的车辆用显示装置1在箱体2内具有内壳体8这点上与上述第1和第2实施方式涉及的车辆用显示装置1不同。需要说明的是,在以下的说明中,对与上述第1和第2实施方式共用的结构要素标注相同的符号,省略或简化对它们的说明。
内壳体8由合成树脂材料等成形而成,并且被形成为容纳在箱体2的内部空间17并对内部空间17进行划分。内壳体8被形成为主要对反射镜3、显示器5以及控制部7进行支承。内壳体8被形成为确保从显示器5到箱体2的开口2a的显示光L的光路。
以上说明的第1变形例涉及的车辆用显示装置1中,光学传感器41能够仅接收经由反射镜3而入射到显示器5的外部光SL,能够进一步提高基于光学传感器41的外部光SL的检测精度。
接着,参照图9,对第1和第2实施方式的第2变形例涉及的车辆用显示装置进行说明。图9是示出第2变形例涉及的温度传感器的配置例的示意图。第2变形例涉及的车辆用显示装置1在将温度传感器29配置于车辆用显示装置1的外部(箱体2外部)这一点上与上述第1和第2实施方式涉及的车辆用显示装置1不同。
温度传感器29例如可以设置在车辆100内的仪表板102的内侧(图9的实线),也可以设置在地板下(图9的虚线)。
变形例中的控制部7在从配置在车辆100内且箱体2外部的温度传感器29得到检测值的情况下,将与上述的阈值(与显示器5的内部温度对应的第1阈值)不同的阈值(与车辆100内的温度对应的第2阈值)与检测值进行比较。第2阈值是背光单元22能够以适当的亮度射出显示光L时的车辆内的推定温度。另外,控制部7在从配置在车辆外且箱体2外部的温度传感器29得到检测值的情况下,对与第1阈值和第2阈值不同的阈值(与车辆100外的温度对应的第3阈值)和检测值进行比较。第3阈值是背光单元22能够以适当的亮度射出显示光L时的车辆外的推定温度。于是,控制部7根据温度传感器29的配置位置,使用不同的阈值,与检测值进行比较。
以上说明的第2变形例涉及的车辆用显示装置1具有在车辆100内且车辆用显示装置1的外部配置的温度传感器29。控制部7在光学传感器41检测到外部光SL并且温度传感器29的检测值为阈值(第2阈值或第3阈值)以下时,对降温动作的执行进行限制。基于此,除了上述第1实施方式的效果之外,例如,在车辆100放置于低温环境的情况下,即使外部光SL入射,也限制降温动作,因此能够抑制显示品质下降。另外,由于在车辆用显示装置1的内部未配置温度传感器29,因此能够确保温度传感器29布局的自由度,能够有助于箱体2的小型化。
需要说明的是,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL并且温度传感器29的检测值超过阈值(第1阈值或第2阈值或第3阈值)的情况下,控制显示器5和驱动部15以执行上述第1降温动作以及上述第2降温动作中的一者或两者,但不限于此。例如,控制部7也可以是以下结构:在光学传感器41检测到外部光SL并且温度传感器29的检测值超过阈值时,阶段性地进行控制,以在执行第1降温动作和第2降温动作中的任一者之后,执行第1降温动作和第2降温动作双方。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,车辆用显示装置1中,反射镜3由平面镜11和凹面镜13构成,但不限于此,可以具有1个反射镜3,也可以具有3个以上的反射镜3。另外,平面镜11可以是凹面镜,例如也可以是凸面镜、非球面镜、球面镜、自由曲面镜等。凹面镜13例如也可以是凸面镜、非球面镜、球面镜、自由曲面镜等。另外,显示器5和反射镜3不限于图示的位置。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,凹面镜13具有作为放大镜的功能,但不限于此,也可以具有作为校正镜的功能。另外,凹面镜13被驱动部15以能够旋转的方式支承,但不限于此,也可以被固定支承在箱体2或内壳体8。虽然平面镜11被固定支承在箱体2或内壳体8,但是也可以与凹面镜13同样地,被驱动部15以能够旋转的方式支承。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,开口2a也可以被使显示光L透射的透明盖封闭。通过透明盖将开口2a封闭,从而防止灰尘等从外部向箱体2内侵入。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,虽然显示器5是液晶方式,但是也可以是其他方式,例如是激光方式、DLP(Digital Light Processing,数字光处理)方式、投影仪方式。另外,显示器5也可以对构成该显示器5的箱体20的内壁面5a实施镜面加工,或者使用白色材料。基于此,外部光SL变得容易在内壁面5a反射,从而在内壁面5a反射后的外部光SL朝向光学传感器41的机会增加,能够提高基于光学传感器41的外部光SL的检测精度。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,通路33a被形成为在从上下方向观察第1光学部件33的情况下,切削为凹状(“コ”字),但不限于此。通路33a例如也可以形成为具有圆形、椭圆形、多边形等开口的贯通孔。另外,通路33a对应1个光学传感器41而在第1光学部件33形成1个,但不限于此,也可以根据光学传感器41的数量而形成多个。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,非透射区域52以从上下方向观察第1光学部件33时包围透射区域51的方式形成为带状,但不限于此。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,遮光壁44由不使从光源32照射后的光透射的材料构成,但不限于此,例如可以由使光学传感器41无法检测到的波长的光透射的材料构成。换言之,遮光壁44也可以由对光学传感器41能够检测到的波长的光进行遮蔽的材料构成。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,光学传感器41在显示器5的内部配置1个,但不限于此,也可以配置有多个光学传感器41。这种情况下,如果是反射后的外部光SL从显示器5入射的位置,则可以在相同位置配置多个,也可以配置在彼此不同的位置。另外,虽然光学传感器41是红外线传感器,但是只要是能够检测到外部光SL的传感器,例如也可以是照度传感器。在光学传感器41为照度传感器的情况下,光学传感器41接收外部光SL的可见光区域的光(可见光线)并转变为电信号,将该电信号向控制部7输出。另外,光学传感器41可以配置红外线传感器和照度传感器中的一者,也可以配置红外线传感器和照度传感器双方。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,温度传感器29将检测值直接输出到控制部7,但不限于此。例如,温度传感器29也可以是将检测值经由仪表104或ECU 105而向控制部7输出的结构。另外,温度传感器29也可以在车辆100中的不同的部位配置多个。例如,温度传感器29也可以配置在显示器5的内部并且配置在车辆100的内侧以及外侧。这种情况下,由于从多个温度传感器29分别输出不同的检测值,因此控制部7也可以构成为:根据一定条件而从多个检测值中选择1个检测值,并且通过与对应于输出了该检测值的温度传感器29的阈值进行比较,从而限制降温动作的执行。在该降温动作中,包括第1降温动作以及第2降温动作双方。
在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,控制部7在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,控制显示器5和驱动部15执行上述第1降温动作以及上述第2降温动作中的一者,但不限于此。例如,控制部7也可以是以下结构:在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,控制显示器5以及驱动部15同时执行第1降温动作以及第2降温动作双方。另外,控制部7也可以是以下的结构:在光学传感器41检测到外部光SL的情况下,阶段性地进行控制,以在执行第1降温动作以及第2降温动作中的一者之后,执行第1降温动作以及第2降温动作中的另一者。另外,控制部7也可以与图9所示的车辆100内的ECU(Electronic ControlUnit:电子控制单元)105电连接,在与该ECU 105之间进行信号的交换。
另外,在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,车辆用显示装置1将显示图像投影于车辆100的挡风玻璃103,但不限于此,例如也可以投影于组合器等。
另外,在上述第1和第2实施方式以及它们的变形例中,车辆用显示装置1被应用于汽车等的车辆100,但不限于此,例如也可以应用于车辆100以外的船舶、航空器等。

Claims (12)

1.一种车辆用显示装置,其特征在于,具有:
显示器,所述显示器将投影到在车辆用显示装置的外部设置的被投影部件的显示图像作为显示光而射出;
反射镜,所述反射镜在从所述显示器到所述被投影部件为止的所述显示光的光路上配置至少一个,并且对所述显示光进行反射;
光学传感器,所述光学传感器对从将所述外部与内部空间连通的开口入射并且经由所述反射镜而向所述显示器入射的外部光进行检测;以及
控制部,在所述光学传感器检测到所述外部光的情况下,所述控制部执行用于对所述显示器进行降温的降温动作,
所述显示器具有:
光源;
液晶显示元件,所述液晶显示元件为光透射型且被配置在从所述光源射出后的光的光路上;以及
第1光学部件,所述第1光学部件被配置在所述液晶显示元件与所述光源之间,使从所述光源入射并透射的光的光路朝向所述液晶显示元件变化,
所述光学传感器在向所述显示器入射的外部光的光路上隔着所述第1光学部件而被配置在所述液晶显示元件的相反侧,所述光学传感器被配置在所述显示器的内侧底面且在安装有所述光源的光源基板中被安装在与所述光源相同的面上,
所述第1光学部件在所述外部光所通过的光路上在从上下方向观看所述第1光学部件时,具有端部形成为凹状的切口,
所述第1光学部件具有:
使从所述光源照射的光透射的透射区域;以及
所述透射区域以外的非透射区域,
所述切口被形成在所述非透射区域。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置,其中,
所述显示器还具有第2光学部件,所述第2光学部件被配置在所述液晶显示元件与所述第1光学部件之间,使从所述第1光学部件入射并透射的光朝向所述液晶显示元件变化,
所述第2光学部件是使所述外部光透射的部件。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置,其中,
所述显示器还具有遮光壁,所述遮光壁被配置在所述光源与所述光学传感器之间,对从所述光源射出后的光进行遮蔽。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置,其中,
所述光学传感器是红外线传感器。
5.根据权利要求3所述的车辆用显示装置,其中,
所述光学传感器是红外线传感器。
6.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器对所述显示器的温度进行检测,
在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
7.根据权利要求3所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器对所述显示器的温度进行检测,
在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
8.根据权利要求4所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器对所述显示器的温度进行检测,
在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
9.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器至少被配置在车辆内且被配置在所述车辆用显示装置的外部,
在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
10.根据权利要求3所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器至少被配置在车辆内且被配置在所述车辆用显示装置的外部,
在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
11.根据权利要求4所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置还具有温度传感器,所述温度传感器至少被配置在车辆内且被配置在所述车辆用显示装置的外部,
在所述光学传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
12.一种车辆用显示装置,其特征在于,具有:
显示器,所述显示器将投影到在车辆用显示装置的外部设置的被投影部件的显示图像作为显示光而射出;
反射镜,所述反射镜在从所述显示器到所述被投影部件为止的所述显示光的光路上配置至少一个,并且对所述显示光进行反射;
红外线传感器,所述红外线传感器对从将所述外部与内部空间连通的开口入射并经由所述反射镜而向所述显示器入射的外部光进行检测;
温度传感器,所述温度传感器对所述显示器的温度进行检测;以及
控制部,所述控制部根据所述红外线传感器的检测结果和所述温度传感器的检测结果,来执行用于对所述显示器进行降温的降温动作,
所述显示器具有:
光源;
液晶显示元件,所述液晶显示元件为光透射型且被配置在从所述光源射出后的光的光路上;以及
第1光学部件,所述第1光学部件被配置在所述液晶显示元件与所述光源之间,使从所述光源入射并透射的光的光路朝向所述液晶显示元件变化,
所述红外线传感器在向所述显示器入射的外部光的光路上隔着所述第1光学部件而被配置在所述液晶显示元件的相反侧,所述红外线传感器被配置在所述显示器的内侧底面且在安装有所述光源的光源基板中被安装在与所述光源相同的面上,
所述第1光学部件在所述外部光所通过的光路上,在从上下方向观看所述第1光学部件时,具有端部形成为凹状的切口,
所述第1光学部件具有:
使从所述光源照射的光透射的透射区域;以及
所述透射区域以外的非透射区域,
所述切口被形成在所述非透射区域,
在所述红外线传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值为阈值以上时,所述控制部执行所述降温动作,
在所述红外线传感器检测到所述外部光并且所述温度传感器的检测值小于阈值时,所述控制部限制所述降温动作的执行。
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