CN113885247A - 显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示系统,能够抑制外部光映入第一反射镜。显示系统(2)具备:显示元件(12),其具有用于射出表示图像的光的显示面(16);凹面反射镜(26),其用于使从显示元件的显示面射出的光反射;以及光学元件(28),其与凹面反射镜相向地配置,包括相位差板(46)和作为偏振元件的透射型偏振板(52)。凹面反射镜及光学元件与显示元件相独立地配置。光学元件(i)使从显示元件的显示面射出的光在凹面反射镜进行反射所得到的反射光透过,(ii)使从反射光射出的一侧入射至光学元件且在凹面反射镜进行了反射的外部光在光学元件的与凹面反射镜相向的面反射。

Description

显示系统
技术领域
本公开涉及一种用于显示图像的显示系统。
背景技术
已知一种所谓的电子反射镜,其通过搭载于车辆的摄像机拍摄车辆的后方,并将由摄像机拍摄到的后方图像显示于车辆内的室内反射镜型的显示装置(例如,参照专利文献1)。
专利文献1的显示装置具备被收纳于车辆的顶置控制台的显示器以及从车辆的风挡垂下的凹面反射镜。显示器显示由摄像机拍摄到的后方图像。
来自显示器的表示后方图像的光在凹面反射镜进行反射后入射至驾驶员的眼睛。驾驶员观看在凹面反射镜进行反射所得到的后方图像,由此对于驾驶员而言,看起来仿佛在比凹面反射镜靠车辆的前方的显示位置显示出后方图像的虚像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5286750号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的显示装置中,由于凹面反射镜暴露在顶置控制台的外部,因此会产生来自车辆的后方的外部光(例如,后车的前照灯或太阳光等)映入凹面反射镜这一问题。
因此,本公开提供一种能够抑制外部光映入第一反射镜的显示系统。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式所涉及的显示系统搭载于移动体,用于向用户显示图像,所述显示系统具备:显示元件,其具有用于射出表示所述图像的光的显示面;第一反射镜,其用于使从所述显示元件的所述显示面射出的光反射;以及光学元件,其与所述第一反射镜相向地配置,包括相位差板和偏振元件,其中,所述第一反射镜及所述光学元件与所述显示元件相独立地配置,所述光学元件(i)使从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第一反射镜进行反射所得到的反射光透过,(ii)使从所述反射光射出的一侧入射至所述光学元件且在所述第一反射镜进行了反射的外部光在所述光学元件的与所述第一反射镜相向的面反射。
发明的效果
根据本公开的一个方式所涉及的显示系统,能够抑制外部光映入第一反射镜。
附图说明
图1是示出搭载有实施方式1所涉及的显示系统的车辆的一例的图。
图2是实施方式1所涉及的显示系统的截面图。
图3是示出实施方式1所涉及的显示系统的显示元件、凹面反射镜以及光学元件在顶视图中的位置关系的图。
图4是用于说明实施方式1所涉及的显示系统的动作的示意图。
图5是实施方式2所涉及的显示系统的截面图。
图6是实施方式2的变形例所涉及的液晶反射镜的截面图。
图7是电子反射镜模式下的实施方式3所涉及的显示系统的截面图。
图8是光学反射镜模式下的实施方式3所涉及的显示系统的截面图。
图9是用于说明实施方式3所涉及的显示系统的动作的示意图。
图10是电子反射镜模式下的实施方式4所涉及的显示系统的截面图。
图11是光学反射镜模式下的实施方式4所涉及的显示系统的截面图。
图12是实施方式5所涉及的显示系统的截面图。
图13是电子反射镜模式下的实施方式6所涉及的显示系统的截面图。
图14是光学反射镜模式下的实施方式6所涉及的显示系统的截面图。
图15是示出实施方式6所涉及的显示系统的凹面反射镜、光学元件以及半透半反镜的主视图。
图16是电子反射镜模式下的实施方式6的变形例所涉及的显示系统的截面图。
图17是电子反射镜模式下的实施方式7所涉及的显示系统的截面图。
图18是光学反射镜模式下的实施方式7所涉及的显示系统的截面图。
图19是电子反射镜模式下的实施方式7的变形例所涉及的显示系统的截面图。
图20是实施方式8所涉及的显示系统的截面图。
图21是示出搭载有实施方式9所涉及的显示系统的车辆的一例的图。
图22是实施方式9所涉及的显示系统的截面图。
图23是示出实施方式9所涉及的显示系统的内部构造的立体图。
图24是用于说明实施方式9所涉及的显示系统的动作的示意图。
图25是用于将实施方式9所涉及的显示系统与比较例所涉及的显示系统进行比较的图。
图26是实施方式10所涉及的显示系统的截面图。
图27是用于说明实施方式10所涉及的显示系统的动作的示意图。
图28是实施方式11所涉及的显示系统的截面图。
图29是实施方式12所涉及的显示系统的截面图。
图30是实施方式13所涉及的显示系统的截面图。
图31是实施方式14所涉及的显示系统的截面图。
图32是实施方式15所涉及的显示系统的截面图。
图33是示出实施方式16所涉及的显示系统的示意图。
图34是示出比较例所涉及的显示系统的示意图。
图35是示出比较例所涉及的显示系统的示意图。
图36是示出变形例所涉及的反射镜的主视图。
附图标记说明
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2J、2K、2L、2M、2N、2P、2Q、2R、2S、200、200S:显示系统;4:车辆;6、156:顶置控制台;8:驾驶座;10:驾驶员;12、118、204:显示元件;14、14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G:光学反射部;16、130、214:显示面;18:凹部;20、46、54、54C、84、72、136:相位差板;22、22A、22B、22C、22D、22E、22F、22G、116、202:壳体;24、128、212:防尘用罩;26、208:凹面反射镜;28、28A、28C、28G、120、120L、120N、120P、206:光学元件;30:入射部;32:眼睛;34:出射部;36:收纳空间;38:球接头;40、42、68、86、126、210:开口部;44、66、91、138、154:反射面;48、48a、48b、74、82、132:玻璃基板;50、76、80、134:反射型偏振板(偏振元件);52、150、150P:透射型偏振板(偏振元件);56:虚像;58:风挡;60:液晶反射镜;62:TN液晶;64、90:平面反射镜;70、78:半透半反镜;88、148:遮光构件;92:保持构件;92a:第一保持部;92b:第二保持部;92c:连结部;94:顶棚;116a:侧表面;120a:上端部;120b:下端部;122、122S、152:反射镜;122a:上侧边;122b:下侧边;122c:左侧边;122d:右侧边;124:收纳空间;144:第一反射区域;146:第二反射区域。
具体实施方式
本公开的一个方式所涉及的显示系统搭载于移动体,用于向用户显示图像,所述显示系统具备:显示元件,其具有用于射出表示所述图像的光的显示面;第一反射镜,其用于使从所述显示元件的所述显示面射出的光反射;以及光学元件,其与所述第一反射镜相向地配置,包括相位差板和偏振元件,其中,所述第一反射镜及所述光学元件与所述显示元件相独立地配置,所述光学元件(i)使从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第一反射镜进行反射所得到的反射光透过,(ii)使从所述反射光射出的一侧入射至所述光学元件且在所述第一反射镜进行了反射的外部光在所述光学元件的与所述第一反射镜相向的面反射。
根据本方式,光学元件具有相位差板和偏振元件,并且与第一反射镜相向地配置。由此,例如,即使在来自移动体的后方的外部光入射到了光学元件的情况下,透过了光学元件的外部光也在第一反射镜进行反射之后在光学元件的与第一反射镜相向的面进行反射。其结果是,能够抑制外部光映入第一反射镜。
根据本公开的一个方式所涉及的显示系统,所述显示元件被固定于所述移动体,所述显示系统还具备光学反射部,所述光学反射部被支承为能够相对于所述移动体进行转动,所述光学反射部具有用于入射从所述显示元件的所述显示面射出的光的入射部以及用于使入射的该光朝向所述用户的眼睛射出的出射部,所述光学反射部具有:所述第一反射镜;以及配置于所述出射部的所述光学元件,其中,从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第一反射镜进行至少1次反射后依次透过所述光学元件的所述相位差板和所述偏振元件来入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,光学元件具有相位差板和偏振元件,并且配置于光学反射部的出射部。由此,例如,即使在来自移动体的后方的外部光入射到了光学元件的情况下,透过了光学元件的外部光在第一反射镜进行反射并再次透过了光学元件时,也通过光学元件的偏振作用而被大幅地衰减。其结果是,能够抑制外部光映入第一反射镜。
例如,也可以构成为,所述光学反射部还具有第二反射镜,所述第二反射镜与所述显示元件的所述显示面相向地配置,并且所述第二反射镜被配置于所述显示元件的所述显示面与所述第一反射镜之间的光路上。
根据本方式,光学反射部具有第二反射镜,因此从显示元件的显示面射出的光在光学反射部进行多次反射之后,透过光学元件入射至用户的眼睛。由此,能够确保从显示元件的显示面射出的光在第一反射镜进行反射为止的光路长度,能够延长用户(驾驶员)的眼睛到图像的虚像的显示位置的视距。
例如,也可以构成为,所述第二反射镜与所述光学元件相向地配置,所述偏振元件是反射型偏振板,从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第二反射镜进行反射而去向所述光学元件,在所述光学元件进行反射而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,从显示元件的显示面射出的光(i)在第二反射镜进行反射,(ii)在光学元件进行反射,(iii)在第一反射镜进行反射,之后透过光学元件入射至用户的眼睛。由此,能够确保从显示元件的显示面射出的光在第一反射镜进行反射为止的光路长度,能够延长用户的眼睛到图像的虚像的显示位置的视距。
例如,也可以构成为,所述光学元件以遍及所述光学反射部的所述入射部和所述出射部的方式配置,从所述显示元件的所述显示面射出的光透过所述光学元件而去向所述第二反射镜,并在所述第二反射镜进行反射。
根据本方式,光学元件以遍及光学反射部的入射部和出射部的方式配置,因此能够在对于图像的显示没有贡献的不必要光入射到了光学元件时,通过光学元件的偏振元件阻断该不必要光。
例如,也可以构成为,所述光学反射部还具有半透半反镜,该半透半反镜配置于所述入射部,且配置于所述显示元件与所述第二反射镜之间,从所述显示元件的所述显示面射出的光透过所述半透半反镜而去向所述第二反射镜,在所述第二反射镜进行反射而去向所述半透半反镜,在所述半透半反镜进行反射而去向所述光学元件,在所述光学元件进行反射而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,从显示元件的显示面射出的光(i)在第二反射镜进行反射,(ii)在半透半反镜进行反射,(iii)在光学元件进行反射,(iv)在第一反射镜进行反射,之后透过光学元件入射至用户的眼睛。由此,能够确保从显示元件的显示面射出的光在第一反射镜进行反射为止的光路长度,能够延长用户的眼睛到图像的虚像的显示位置的视距。
例如,也可以构成为,所述光学反射部还具有配置于所述第一反射镜与所述第二反射镜之间的半透半反镜,从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第二反射镜进行反射而去向所述半透半反镜,透过所述半透半反镜而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述半透半反镜,在所述半透半反镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,从显示元件的显示面射出的光(i)在第二反射镜进行反射,(ii)在第一反射镜进行反射,(iii)在半透半反镜进行反射,之后透过光学元件入射至用户的眼睛。由此,能够确保从显示元件的显示面射出的光在第一反射镜进行反射为止的光路长度,能够延长用户的眼睛到图像的虚像的显示位置的视距。
例如,也可以构成为,所述光学元件配置于所述显示元件与所述第一反射镜之间,从所述显示元件的所述显示面射出的光透过所述光学元件而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,在所述光学元件进行反射而去向所述第一反射镜,再次在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,从显示元件的显示面射出的光(i)在第一反射镜进行反射,(ii)在光学元件进行反射,(iii)再次在第一反射镜进行反射,之后透过光学元件入射至用户的眼睛。由此,能够确保从显示元件的显示面射出的光在第一反射镜进行反射为止的光路长度,能够延长用户的眼睛到图像的虚像的显示位置的视距。
例如,也可以构成为,所述移动体具有收纳部,所述显示元件和所述光学反射部的所述入射部被收纳于所述收纳部,所述光学反射部的所述出射部暴露在所述收纳部的外部。
根据本方式,显示元件和光学反射部的入射部被收纳于移动体的收纳部。由此,能够抑制从显示元件的显示面射出的光泄漏到光学反射部的外部。
例如,也可以构成为,在所述光学反射部的所述出射部配置有使近红外线反射且使可见光透过的近红外反射部。
根据本方式,例如,即使在来自移动体的后方的外部光入射到了光学反射部的出射部的情况下,也能够通过近红外反射部来阻断该外部光中包含的近红外线,从而能够抑制因近红外线而引起的显示元件的显示面的温度上升、第一反射镜的焦点附近的温度上升。
例如,也可以构成为,所述光学反射部还具有:壳体,其具有配置于所述入射部的开口部,将所述第一反射镜和所述光学元件收纳在所述壳体的内部;以及透光罩,其以覆盖所述壳体的所述开口部的方式进行配置。
根据本方式,由于以覆盖壳体的开口部的方式配置有透光罩,因此能够抑制灰尘等经过该开口部侵入到壳体的内部。
例如,也可以构成为,所述显示元件和所述第一反射镜以在俯视观察时相对于所述移动体的行进方向倾斜的方式进行配置,并且所述显示元件与所述第一反射镜相互大致平行地进行配置。
根据本方式,能够与显示面的位置无关地使从显示元件到第一反射镜的光路长度大致相等,因此能够实现图像失真得以抑制的高图像质量的显示系统。
例如,也可以构成为,所述光学元件还具有液晶光学元件,所述液晶光学元件用于从使入射的光透过的透过模式和使入射的光反射的反射模式中的一方切换为另一方。
根据本方式,例如,能够容易地在通过图像确认移动体的后方的电子反射镜模式与通过光学反射确认移动体的后方的光学反射镜模式之间进行切换。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备保持构件,所述保持构件配置于所述移动体,通过对所述显示元件和所述光学反射部进行保持来维持所述显示元件与所述光学反射部的位置关系。
根据本方式,能够通过保持构件来使显示系统单元化。由此,即使在将显示系统搭载于移动体之前(例如工厂出厂时等),也能够进行与显示系统的光学性能有关的检查等。
例如,也可以构成为,所述显示元件的所述显示面射出表示所述图像的第一直线偏振光,所述第一反射镜与所述显示元件的所述显示面相向地配置,所述偏振元件配置于所述显示元件与所述第一反射镜之间,是使所述第一直线偏振光透过且使第二直线偏振光反射的反射型偏振板,其中,所述第二直线偏振光的偏振方向不同于所述第一直线偏振光的偏振方向,所述相位差板配置于所述反射型偏振板与所述第一反射镜之间,从所述显示元件的所述显示面射出的所述第一直线偏振光(a)透过所述反射型偏振板而去向所述相位差板,(b)通过所述相位差板被变换为第一圆偏振光后去向所述第一反射镜,(c)在所述第一反射镜进行反射而去向所述相位差板,(d)通过所述相位差板被变换为所述第二直线偏振光后去向所述反射型偏振板,(e)在所述反射型偏振板进行反射而去向所述相位差板,(f)通过所述相位差板被变换为偏振方向与所述第一圆偏振光的偏振方向不同的第二圆偏振光后去向所述第一反射镜,(g)再次在所述第一反射镜进行反射后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,从显示元件的显示面射出的光(i)在第一反射镜进行反射,(ii)在反射型偏振板进行反射,(iii)再次在第一反射镜进行反射之后,入射至用户的眼睛。即,从显示元件的显示面射出的光在反射型偏振板与第一反射镜之间进行至少2次往复之后,入射至用户的眼睛。由此,在将从显示元件的显示面射出的光经由反射型偏振板后再次在第一反射镜进行反射为止的光路长度设定为规定的长度的情况下,能够将各构成要素(显示元件、反射型偏振板、相位差板以及第一反射镜)之间的距离抑制得短。其结果是,能够在确保视距的同时实现显示系统的小型化。
例如,也可以构成为,再次在所述第一反射镜进行了反射的所述第二圆偏振光进一步(h)去向所述相位差板,(i)通过所述相位差板被变换为所述第一直线偏振光后去向所述反射型偏振板,(j)透过所述反射型偏振板后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,再次在第一反射镜进行了反射的光在透过反射型偏振板之后入射至用户的眼睛。由此,只有再次在第一反射镜进行了反射的第一直线偏振光透过反射型偏振板,该第一直线偏振光以外的不必要光(包含太阳光等外部光)被反射型偏振板阻断。其结果是,能够提高图像的显示精度。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备框体,所述框体以同所述第一反射镜将所述显示元件夹在中间的方式配置于与所述第一反射镜相反的一侧,所述框体具有开口部,再次在所述第一反射镜进行了反射的所述第二圆偏振光经由所述开口部入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,对于用户来说,第一反射镜的至少一部分看起来仿佛在比开口部的周缘部靠前方的位置,因此用户能够感受到所显示的图像的纵深感。
例如,也可以构成为,所述开口部的大小是在从所述用户的方向观察时能够视觉识别所述第一反射镜的规定方向上的整个宽度的大小。
根据本方式,能够实现第一反射镜的小型化。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备将所述显示元件、所述反射型偏振板、所述相位差板以及所述第一反射镜收纳在内部的壳体,所述框体构成所述壳体的与所述用户相向的一侧的侧表面。
根据本方式,能够将显示系统的各构成要素(显示元件、反射型偏振板、相位差板以及第一反射镜)紧凑地收纳于壳体的内部。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备配置于所述显示元件与所述开口部之间的遮光构件。
根据本方式,从显示元件的显示面射出的光的大部分(下面称为“显示光”)透过反射型偏振板,但是从显示元件的显示面射出的光的一部分(下面称为“表面反射光”)在反射型偏振板进行反射。由于在显示元件与开口部之间配置有遮光构件,因此能够抑制表面反射光到达开口部。其结果是,能够抑制表面反射光因与显示光叠加而映入显示于显示元件的显示面的图像中。
例如,也可以构成为,所述第一直线偏振光的偏振方向与所述第二直线偏振光的偏振方向相互正交。
根据本方式,能够提高显示光的强度。
例如,也可以构成为,所述相位差板是λ/4板,所述λ/4板的迟相轴相对于所述反射型偏振板的反射轴倾斜45°。
根据本方式,能够提高显示光的强度。
例如,也可以构成为,所述第一反射镜和所述反射型偏振板以相互不平行的方式配置。
根据本方式,能够避免光在第一反射镜与反射型偏振板之间的多重反射。
例如,也可以构成为,所述第一反射镜是凹面反射镜或菲涅尔反射镜。
根据本方式,能够提高第一反射镜的焦点位置的设计的自由度,并且能够实现第一反射镜的小型化。
例如,也可以构成为,所述反射型偏振板形成为柱面状。
根据本方式,能够实现反射型偏振板的小型化。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备透射型偏振板,所述透射型偏振板配置于所述显示元件与所述反射型偏振板之间,用于使所述第一直线偏振光透过且吸收所述第二直线偏振光。
根据本方式,透射型偏振板配置于显示元件与反射型偏振板之间,因此能够在对于图像的显示没有贡献的不必要光入射到了透射型偏振板时,通过透射型偏振板来吸收该不必要光。由此,能够抑制不必要光映入显示于显示元件的显示面的图像中。
例如,也可以构成为,所述透射型偏振板被配置成覆盖所述反射型偏振板的与所述显示元件相向的一侧的面中的、从所述显示元件的所述显示面射出的所述第一直线偏振光入射的区域。
根据本方式,能够抑制从显示元件的显示面射出的光的一部分在反射型偏振板进行反射。其结果是,能够抑制该光的一部分映入显示于显示元件的显示面的后方图像中。
例如,也可以构成为,在将所述显示元件的所述显示面的中心与所述第一反射镜的反射面的中心连结的直线上,所述显示元件与所述反射型偏振板之间的距离比所述相位差板与所述第一反射镜之间的距离短。
根据本方式,能够将从显示元件的显示面射出的光经由反射型偏振板后再次在第一反射镜进行反射为止的光路长度确保得更长。
例如,也可以构成为,所述第一反射镜具有:第一反射区域,来自所述相位差板的所述第一圆偏振光在该第一反射区域反射;以及第二反射区域,来自所述相位差板的所述第二圆偏振光在该第二反射区域反射,其中,所述第一反射区域与所述第二反射区域有一部分重合。
根据本方式,能够实现第一反射镜的小型化。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备第二反射镜,所述第二反射镜与所述反射型偏振板的同所述显示元件相向的一侧的面相向地配置,透过所述反射型偏振板的所述第一直线偏振光进一步(k)去向所述第二反射镜,(l)在所述第二反射镜进行反射后入射至所述用户的眼睛。
根据本方式,通过以使光在反射型偏振板与第一反射镜之间的往复反射例如为铅直方向的方式配置显示系统,能够实现显示系统的薄型化,并能够确保用户的视场。
例如,也可以构成为,所述显示系统还具备层叠于所述反射型偏振板与所述相位差板之间的透光性基板。
根据本方式,在反射型偏振板和相位差板各自形成为膜状的情况下,能够抑制因反射型偏振板与相位差板直接重合而发生颜色不均匀(摩尔纹)。
例如,也可以构成为,所述显示元件的所述显示面与所述反射型偏振板的同所述显示元件相向的一侧的面接触。
根据本方式,能够实现显示系统的小型化。
例如,也可以构成为,所述第一反射镜是凹面反射镜,在从侧面观察所述显示系统时,穿过所述第一反射镜的反射面的中心的法线向量被配置为与半角向量相比更朝向所述显示面的所述中心侧,其中,所述半角向量是将连结所述显示元件的所述显示面的中心、所述第一反射镜的所述反射面的所述中心以及所述用户的眼睛而形成的角度二等分的向量。
根据本方式,从显示元件的显示面射出后在第一反射镜仅进行了1次反射的光的一部分透过光学元件后朝向显示元件的显示面前进。由此,能够抑制在第一反射镜仅进行了1次反射的光到达用户的眼睛,从而能够抑制该光映入显示于显示元件的显示面的图像中。
下面,参照附图来具体地说明实施方式。
此外,下面说明的实施方式均示出总括的或具体的例子。下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例,并非旨在限定本公开。另外,关于下面的实施方式的构成要素中的、未记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素,设为任意的构成要素来进行说明。
(实施方式1)
[1-1.显示系统的概要]
首先,参照图1来说明实施方式1所涉及的显示系统2的概要。图1是示出搭载有实施方式1所涉及的显示系统2的车辆4的一例的图。
在下面的说明中,将车辆4的前进方向设为“前方”,将车辆4的后退方向设为“后方”。在图1中,将车辆4的前后方向设为X轴方向,将车辆4的左右方向设为Y轴方向,将车辆4的上下方向(铅直方向)设为Z轴方向。另外,在图1中,将“前方”设为X轴的负侧,将“后方”设为X轴的正侧,将“上方”设为Z轴的正侧,将“下方”设为Z轴的负侧。
如图1所示,显示系统2例如被搭载于车辆4的顶置控制台6(收纳部的一例)。由此,显示系统2被配置于在坐在驾驶座8上的驾驶员10(用户的一例)朝向前方的状态下进入驾驶员10的视场的位置。
车辆4例如是普通轿车、公交车或卡车等汽车。在车辆4的后保险杠或行李箱盖等搭载有用于拍摄该车辆4的后方的摄像机(未图示)。此外,在本实施方式中,对显示系统2被搭载于作为移动体的车辆4的情况进行说明,但是不限定于此,例如也可以搭载于建筑机械、农业机械、船舶或飞机等各种移动体。
在本实施方式中,显示系统2是用于显示由摄像机拍摄到的后方图像(图像的一例)的所谓的电子反射镜。驾驶员10通过观看显示于显示系统2的后方图像,能够确认后方图像中映现出的车辆4的后方。即,显示系统2被用作利用光的反射来映现车辆4的后方的以往的物理性的室内反射镜的替代。
[1-2.显示系统的结构]
接着,参照图2和图3来说明实施方式1所涉及的显示系统2的结构。图2是实施方式1所涉及的显示系统2的截面图。图3是示出实施方式1所涉及的显示系统2的显示元件12、凹面反射镜26以及光学元件28在顶视图中的位置关系的图。
如图2所示,显示系统2具备显示元件12和光学反射部14。光学反射部14被配置于比显示元件12靠车辆4的前方侧的位置。
显示元件12例如是液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display),具有用于显示由车辆4的摄像机拍摄到的后方图像的显示面16。显示元件12被收纳在形成于顶置控制台6的凹部18,并且相对于顶置控制台6而言固定。显示元件12被配置为显示面16朝向车辆4的前方。显示面16形成为横向较长的矩形形状,射出用于形成后方图像的光。从显示面16射出的光是具有第一偏振方向d1(图2的纸面垂直方向、即Y轴方向)的第一直线偏振光。
另外,在显示元件12的显示面16的最表面配置有相位差板20。相位差板20是用于将入射至该相位差板20的直线偏振光变换为圆偏振光且将入射至该相位差板20的圆偏振光变换为直线偏振光的λ/4板。相位差板20的迟相轴相对于透射型反射板52(偏振元件的一例)的透射轴(在后面记述)倾斜45°。由此,相位差板20具有使入射至该相位差板20的光中的相互正交的直线偏振光之间产生波长λ的1/4的相位差(即,90°的相位差)的功能。此外,在本实施方式中,在显示元件12的显示面16的最表面配置有相位差板20,但是也可以代替这样的结构而在防尘用罩24(在后面记述)配置相位差板20。
光学反射部14具有壳体22、防尘用罩24(透光罩的一例)、凹面反射镜26(第一反射镜的一例)以及光学元件28。凹面反射镜26及光学元件28与显示元件12相独立地配置。另外,光学反射部14具有:入射部30,从显示元件12的显示面16射出的光入射至该入射部30;以及出射部34,其用于使入射至入射部30的该光朝向驾驶员10的眼睛32射出。
壳体22例如由合成树脂等形成,在壳体22的内部具有收纳空间36。在壳体22的收纳空间36收纳有凹面反射镜26和光学元件28。壳体22经由球接头38而被可转动地支承于顶置控制台6。通过使壳体22相对于球接头38转动,能够变更壳体22相对于顶置控制台6的姿势。
在壳体22的与显示元件12的显示面16相向的一侧的侧表面形成有与收纳空间36连通的开口部40。开口部40配置于光学反射部14的入射部30处,并且被收纳于顶置控制台6的凹部18。开口部40形成为横向较长的矩形形状。另外,在壳体22的与驾驶员10相向的一侧的侧表面形成有与收纳空间36连通的开口部42。开口部42配置于光学反射部14的出射部34处,暴露在顶置控制台6的凹部18的外部。开口部42形成为横向较长的矩形形状。
防尘用罩24以覆盖壳体22的开口部40的方式配置。即,防尘用罩24配置于光学反射部14的入射部30处。防尘用罩24由具有透光性的材料、例如透明的树脂或玻璃等形成。由此,能够抑制外部的灰尘等经过开口部40侵入到壳体22的收纳空间36。
凹面反射镜26与防尘用罩24相向地配置,且凹面反射镜26被配置于比显示元件12和光学元件28靠车辆4的前方侧的位置。即,凹面反射镜26与显示元件12的显示面16相向地配置。凹面反射镜26具有凹面状的反射面44,该凹面状的反射面44为自由曲面。凹面反射镜26例如是通过在树脂成型得到的构件的表面蒸镀铝等金属反射膜而形成的。凹面反射镜26以反射面44与光学元件28的相位差板46(在后面记述)相向的方式、即以反射面44朝向车辆4的后方的方式进行配置。
此外,在图3所示的XY顶视图中,显示元件12和凹面反射镜26相对于车辆4的前后方向(X轴方向)倾斜地配置,并且显示元件12与凹面反射镜26相互大致平行地配置。具体地说,在图3所示的XY侧视图中,凹面反射镜26的反射面44的中心处的切线与显示元件12的显示面16的中心处的切线相互大致平行。在本说明书中,“大致平行”不仅意味着完全平行,还定义为实质上平行的情况,例如在壳体22的转动范围内显示元件12与凹面反射镜26是“大致平行”的。由此,能够与显示面16的位置无关地使从显示素子12到凹面反射镜26的光路长度大致相等,因此能够抑制图像失真,并能够实现高图像质量化。另外,在图3所示的XY顶视图中,只要显示元件12与凹面反射镜26大致平行,则显示元件12、凹面反射镜26以及光学元件28既可以配置为左右对称,也可以配置为左右不对称。
光学元件28以覆盖壳体22的开口部42的方式进行配置,并且与凹面反射镜26的反射面44相向地配置。即,光学元件28配置于光学反射部14的出射部34。光学元件28具有相位差板46、玻璃基板48、透射型偏振板52以及相位差板54。此外,在本说明书中,“板”是不仅包括板还包括被称为薄膜或薄片等那样的构件的概念。
光学元件28整体上形成为矩形形状的平板状。光学元件28是通过从离凹面反射镜26近的一侧起将相位差板46、玻璃基板48、透射型偏振板52以及相位差板54按此顺序相互进行层叠而构成的。光学元件28以使与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜下方的方式相对于铅直方向倾斜地配置。
玻璃基板48是用于支承相位差板46、透射型偏振板52以及相位差板54的基板,由具有透光性的材料、例如透明的玻璃形成。相位差板46被重合在玻璃基板48的与凹面反射镜26的反射面44相向的一侧的面。另外,透射型偏振板52和相位差板54被重合在玻璃基板48的与驾驶员10相向的一侧的面。
相位差板46是用于将入射至该相位差板46的直线偏振光变换为圆偏振光且将入射至该相位差板46的圆偏振光变换为直线偏振光的λ/4板。相位差板46的迟相轴相对于透射型偏振板52的透射轴倾斜45°。由此,相位差板46具有使入射至该相位差板46的光中的相互正交的直线偏振光之间产生波长λ的1/4的相位差的功能。
透射型偏振板52吸收入射至该透射型偏振板52的光中的、具有第一偏振方向d1的第一直线偏振光,且使具有第二偏振方向d2(图2的纸面内方向、即XZ平面内的方向)的第二直线偏振光透过。即,透射型偏振板52的吸收轴为与第一偏振方向d1相同的方向,透射型偏振板的透射轴为与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。此外,在本说明书中,“正交”不仅意味着完全成直角相交,还意味着实质上成直角相交的情况、例如包含数度左右的误差。
相位差板54是用于将入射至该相位差板54的直线偏振光变换为圆偏振光且将入射至该相位差板54的圆偏振光变换为直线偏振光的λ/4板。相位差板54的迟相轴相对于透射型偏振板52的透射轴倾斜45°。由此,相位差板54具有使入射至该相位差板54的光中的相互正交的直线偏振光之间产生波长λ的1/4的相位差的功能。
[1-3.显示系统的动作]
接着,参照图1、图2以及图4来说明实施方式1所涉及的显示系统2的动作。图4是用于说明实施方式1所涉及的显示系统2的动作的示意图。此外,在图4中,示意性地图示出显示系统2的各构成要素的配置及形状等。
如图4所示,来自显示元件12的显示面16的第一直线偏振光入射至相位差板20。入射至相位差板20的第一直线偏振光通过相位差板20被变换为右旋的第一圆偏振光后射出。从相位差板20射出的第一圆偏振光透过防尘用罩24而去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第一圆偏振光去向光学元件28的相位差板46。透过相位差板46的第一圆偏振光通过相位差板46被变换为第二直线偏振光。从相位差板46射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至透射型偏振板52。此时,入射至透射型偏振板52的第二直线偏振光的第二偏振方向d2为与透射型偏振板52的透射轴相同的方向。因此,入射至透射型偏振板52的第二直线偏振光透过透射型偏振板52。
透过了透射型偏振板52的第二直线偏振光入射至相位差板54,并通过相位差板54被变换为偏振方向与第一圆偏振光的偏振方向不同的左旋的第二圆偏振光。如图2所示,从相位差板54射出的第二圆偏振光入射至驾驶员10的眼睛32。
如以上那样,从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44进行反射之后,透过光学元件28入射至驾驶员10的眼睛32。
驾驶员10观看在凹面反射镜26的反射面44进行反射所得到的后方图像,由此如图1所示那样,对于驾驶员10而言,看起来仿佛在比显示系统2靠车辆4的前方的显示位置显示出后方图像的虚像56。由此,在驾驶员10透过风挡58(前窗玻璃)观看车辆4的前方的状态下向后方图像的虚像56移动视线的情况下的眼睛的焦点调节量比较少即可。
[1-4.效果]
在本实施方式中,光学元件28具有透射型偏振板52等,并被配置于光学反射部14的出射部34。由此,如图2所示,即使在从光学元件28的上述第二圆偏振光射出的一侧入射来自车辆4的后方的外部光(例如,后车的前照灯或太阳光等)的情况下,外部光的大致一半也会被光学元件28的透射型偏振板52吸收。另外,透过了光学元件28的外部光变为直线偏振光(第二偏振方向),通过相位差板46被变换为圆偏振光并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的外部光的一部分在光学元件28的与凹面反射镜26相向的面进行反射。另外,在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的外部光的剩余的一部分再次透过光学元件28,此时,通过光学元件28的相位差板46被变换为直线偏振光(第一偏振方向)。光学元件28的透射型偏振板52吸收第一偏振方向的直线偏振光,因此外部光被大幅地衰减。其结果是,能够抑制外部光映入凹面反射镜26。
像这样,透过光学元件28进入到壳体22的内部的外部光即使在凹面反射镜26进行反射,也会在再次到达光学元件28时被大幅地衰减。因而,较大地抑制了由凹面反射镜26会聚外部光的可能性。其结果是,能够抑制因由凹面反射镜26会聚外部光而产生高温部分。
另外,显示元件12和光学反射部14的入射部30被收纳于顶置控制台6的凹部18。由此,能够抑制从显示元件12的显示面16射出的光泄漏到光学反射部14的外部。
另外,由于在光学元件28的最表面配置有相位差板54,因此从光学元件28射出的光通过相位差板54而成为第二圆偏振光后入射至驾驶员10的眼睛32。由此,例如即使在驾驶员10戴着偏光太阳镜等的情况下,也能够使透过了相位差板54的光入射至驾驶员10的眼睛32。
此外,也可以在光学反射部14的出射部34配置有使近红外线反射且使可见光透过的膜状的近红外反射部。在该情况下,近红外反射部以覆盖光学元件28的与驾驶员10相向的一侧的面的方式进行配置。由此,即使在来自车辆4的后方的外部光入射到了光学元件28的情况下,也能够通过近红外反射部来阻断该外部光中包含的近红外线,从而能够抑制因近红外线而引起的显示元件12的显示面16的温度上升、凹面反射镜26的焦点附近的温度上升。
(实施方式2)
[2-1.显示系统的结构]
参照图5来说明实施方式2所涉及的显示系统2A的结构。图5是实施方式2所涉及的显示系统2A的截面图。此外,在下面示出的各实施方式中,对与上述实施方式1相同的构成要素标注相同的附图标记并省略对该构成要素的说明。
如图5所示,在实施方式2所涉及的显示系统2A中,光学反射部14A的壳体22A的结构、即壳体22A的开口部40与开口部42的位置关系不同于上述实施方式1。具体地说,在XZ侧视图中,在上述实施方式1中,防尘用罩24与光学元件28所形成的角度为锐角,与此相对,在本实施方式中,防尘用罩24与光学元件28A所形成的角度为钝角。
另外,在实施方式2所涉及的显示系统2A中,光学元件28A的结构与上述实施方式1不同。具体地说,光学元件28A具有相位差板46、玻璃基板48、反射型偏振板50(偏振元件的一例)以及相位差板54,不具有上述实施方式1中所说明的透射型偏振板52(参照图2)。光学元件28A是通过从离凹面反射镜26近的一侧起将相位差板46、玻璃基板48、反射型偏振板50以及相位差板54按此顺序相互进行层叠而构成的。
反射型偏振板50使入射至该反射型偏振板50的光中的、具有第一偏振方向d1的第一直线偏振光反射且使具有与第一偏振方向d1正交的第二偏振方向d2的第二直线偏振光透过。即,反射型偏振板50的反射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板50的透射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
此外,光学元件28A的各构成要素的层叠顺序不限定于此,光学元件28A例如也可以通过从离凹面反射镜26近的一侧起将相位差板46、反射型偏振板50、玻璃基板48以及相位差板54按此顺序相互进行层叠而构成。
[2-2.显示系统的动作]
接着,参照图5来说明实施方式2所涉及的显示系统2A的动作。
在实施方式2所涉及的显示系统2A中,光学元件28A不具有透射型偏振板,因此能够在通过后方图像确认车辆4(参照图1)的后方的电子反射镜模式与通过光学反射确认车辆4的后方的光学反射镜模式之间进行切换。此外,在将显示系统2A设为不在电子反射镜模式与光学反射镜模式之间进行切换的结构的情况下,将光学元件28A设为与上述实施方式1中所说明的光学元件28同样地具有透射型偏振板52(参照图2)来代替反射型偏振板50的结构即可。
在电子反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示开启。另外,如图5所示,驾驶员10通过使壳体22A相对于球接头38转动,来以使光学元件28A的与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜上方的方式(即,以车辆4的顶棚映现于光学元件28A的方式)调节壳体22A的朝向。由此,能够抑制外部光映入光学元件28A。在电子反射镜模式下,从显示元件12的显示面16射出的光的路径与上述实施方式1相同,因此省略其说明。
另一方面,在光学反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示关闭。另外,虽未图示,但是驾驶员10通过使壳体22A相对于球接头38转动,来以使光学元件28A的与驾驶员10相向的一侧的面朝向车辆4的后方的方式调节壳体22A的朝向。来自车辆4的后方的外部光(表示车辆4的后方的光)在光学元件28A的反射型偏振板50进行反射。由此,光学元件28A作为物理性的光学反射镜而发挥功能。
[2-3.效果]
在本实施方式中,驾驶员10能够根据车辆4的驾驶状况等来将显示系统2A切换为电子反射镜模式和光学反射镜模式中的某一模式。另外,在XZ侧视图中,防尘用罩24与光学元件28A所形成的角度为钝角,因此在从电子反射镜模式和光学反射镜模式中的一个模式向另一个模式切换时,壳体22A的转动量少即可。
[2-4.变形例]
也可以代替上述的光学元件28A而将如图6所示的液晶反射镜60用作光学元件。图6是实施方式2的变形例所涉及的液晶反射镜60的截面图。
如图6所示,液晶反射镜60是通过将相位差板46、反射型偏振板50、玻璃基板48a、TN(Twisted Nematic:扭曲向列相)液晶62(液晶光学元件的一例)、玻璃基板48b以及透射型偏振板52按此顺序进行层叠而构成的。
在电子反射镜模式下,通过开启向TN液晶62的电压施加,液晶反射镜60被切换为使入射的光透过的透过模式。在凹面反射镜26(参照图5)的反射面44进行了反射的第一圆偏振光去向液晶反射镜60的相位差板46。透过相位差板46的第一圆偏振光通过相位差板46被变换为第二直线偏振光。从相位差板46射出的第二直线偏振光入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光透过反射型偏振板50。
透过了反射型偏振板50的第二直线偏振光透过玻璃基板48a而入射至TN液晶62,以保持第二直线偏振光的状态透过TN液晶62。透过了TN液晶62的第二直线偏振光透过玻璃基板48b而入射至透射型偏振板52。此时,入射至透射型偏振板52的第二直线偏振光的第二偏振方向d2为与透射型偏振板52的透射轴相同的方向。因此,入射至透射型偏振板52的第二直线偏振光透过透射型偏振板52。
另一方面,在光学反射镜模式下,通过关闭向TN液晶62的电压施加,液晶反射镜60被切换为使入射的光反射的反射模式。来自车辆4的后方的外部光(表示车辆4的后方的光)入射至透射型偏振板52,在透过透射型偏振板52时被变换为第二直线偏振光。从透射型偏振板52射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48b而入射至TN液晶62,在透过TN液晶62时被变换为第一直线偏振光。从TN液晶62射出的第一直线偏振光透过玻璃基板48a而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光在反射型偏振板50进行反射。
在反射型偏振板50进行了反射的第一直线偏振光透过玻璃基板48a而入射至TN液晶62,在透过TN液晶62时被变换为第二直线偏振光。从TN液晶62射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48b而入射至透射型偏振板52,并透过透射型偏振板52。
如以上那样,通过将液晶反射镜60设为半透半反镜来使用,能够容易地在电子反射镜模式与光学反射镜模式之间进行切换,并且能够抑制电子反射镜模式下的映入。另外,能够提高后方图像的对比度。
(实施方式3)
[3-1.显示系统的结构]
参照图7和图8来说明实施方式3所涉及的显示系统2B的结构。图7是电子反射镜模式下的实施方式3所涉及的显示系统2B的截面图。图8是光学反射镜模式下的实施方式3所涉及的显示系统2B的截面图。
如图7和图8所示,在实施方式3所涉及的显示系统2B中,光学反射部14B具有壳体22B、防尘用罩24、凹面反射镜26、光学元件28A以及平面反射镜64(第二反射镜的一例)。防尘用罩24以使与显示元件12相向的一侧的面朝向斜上方的方式进行配置。由此,能够抑制防尘用罩24中的映入。
平面反射镜64具有平面状的反射面66。平面反射镜64例如是通过在树脂成型得到的构件的表面蒸镀铝等金属反射膜而形成的。平面反射镜64配置于显示元件12的显示面16与凹面反射镜26之间的光路上。具体地说,平面反射镜64以使反射面66与显示元件12的显示面16及光学元件28A的相位差板46分别相向的方式进行配置。此外,在本实施方式中,设为光学反射部14B具有平面反射镜64,但是也可以代替平面反射镜64而使用与凹面反射镜26不同的凹面反射镜。
另外,在本实施方式中,由于光学反射部14B具有平面反射镜64,从而壳体22B的形状不同于上述实施方式1。
另外,在本实施方式中,光学元件28A的结构基本上与上述实施方式2相同。但是,在本实施方式中设为:反射型偏振板50的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板50的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
[3-2.显示系统的动作]
接着,参照图7~图9来说明实施方式3所涉及的显示系统2B的动作。图9是用于说明实施方式3所涉及的显示系统2B的动作的示意图。此外,在图9中,示意性地图示出显示系统2B的各构成要素的配置及形状等。
在实施方式3所涉及的显示系统2B中,能够与上述实施方式2同样地在电子反射镜模式与光学反射镜模式之间进行切换。
如图7所示,在电子反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示开启。另外,驾驶员10通过使壳体22B相对于球接头38转动,来以使光学元件28A的与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜下方的方式调节壳体22B的朝向。
如图9所示,来自显示元件12的显示面16的第一直线偏振光入射至相位差板20。透过相位差板20的第一直线偏振光通过相位差板20被变换为右旋的第一圆偏振光。从相位差板20射出的第一圆偏振光透过防尘用罩24而去向平面反射镜64,并在平面反射镜64的反射面66进行反射。
在平面反射镜64的反射面66进行了反射的第一圆偏振光去向光学元件28A的相位差板46。透过相位差板46的第一圆偏振光通过相位差板46被变换为第二直线偏振光。从相位差板46射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板50的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光在反射型偏振板50进行反射。
在反射型偏振板50进行了反射的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至相位差板46。透过相位差板46的第二直线偏振光通过相位差板46被变换为左旋的第二圆偏振光。从相位差板46射出的第二圆偏振光去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第二圆偏振光去向光学元件28A的相位差板46。透过相位差板46的第二圆偏振光通过相位差板46被变换为第一直线偏振光。从相位差板46射出的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光透过反射型偏振板50。
透过了反射型偏振板50的第一直线偏振光通过相位差板54被变换为第一圆偏振光。如图7所示,从相位差板54射出的第一圆偏振光入射至驾驶员10的眼睛32。
另一方面,如图8所示,在光学反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示关闭。另外,驾驶员10通过使壳体22B相对于球接头38转动,来以使光学元件28A的与驾驶员10相向的一侧的面朝向车辆4(参照图1)的后方的方式调节壳体22B的朝向。来自车辆4的后方的外部光(表示车辆4的后方的光)在光学元件28A的反射型偏振板50进行反射。
[3-3.效果]
从驾驶员10的眼睛32到后方图像的虚像56(参照图1)的显示位置的视距是通过从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44进行反射为止的光路长度决定的。
因此,在本实施方式中,在电子反射镜模式下,从显示元件12的显示面16射出的光(i)在平面反射镜64的反射面66进行反射,(ii)在光学元件28A的反射型偏振板50进行反射,(iii)在凹面反射镜26的反射面44进行反射,之后透过光学元件28A入射至驾驶员10的眼睛32。
由此,能够确保从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44进行反射为止的光路长度,从而能够延长视距。
(实施方式4)
[4-1.显示系统的结构]
参照图10和图11来说明实施方式4所涉及的显示系统2C的结构。图10是电子反射镜模式下的实施方式4所涉及的显示系统2C的截面图。图11是光学反射镜模式下的实施方式4所涉及的显示系统2C的截面图。
如图10和图11所示,在实施方式4所涉及的显示系统2C中,光学反射部14C具有壳体22C、凹面反射镜26、光学元件28C以及平面反射镜64,不具有上述实施方式1中所说明的防尘用罩24。
在壳体22C的与显示元件12及驾驶员10分别相向的一侧的侧表面形成有与收纳空间36连通的开口部68。壳体22C的开口部68以遍及光学反射部14C的入射部30和出射部34的方式进行配置。
光学元件28C以覆盖壳体22C的开口部68的方式进行配置,并且与凹面反射镜26的反射面44及平面反射镜64的反射面66分别相向地配置。即,光学元件28C以遍及光学反射部14C的入射部30和出射部34的方式进行配置。
光学元件28C具有相位差板46、玻璃基板48、反射型偏振板50以及相位差板54C。光学元件28C是通过从离凹面反射镜26和平面反射镜64近的一侧起将相位差板46、玻璃基板48、反射型偏振板50以及相位差板54C按此顺序相互进行层叠而构成的。此外,光学元件28C的各构成要素的层叠顺序不限定于此,光学元件28C例如也可以通过从离凹面反射镜26和平面反射镜64近的一侧起将相位差板46、反射型偏振板50、玻璃基板48以及相位差板54C按此顺序相互进行层叠而构成。
另外,在本实施方式中设为:反射型偏振板50的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板50的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。仅在光学反射部14C的出射部34配置有相位差板54C,在光学反射部14C的入射部30未配置相位差板。即,在光学反射部14C的与驾驶员10相向的一侧的面内,在光学反射部14C的入射部30配置有反射型偏振板50,在光学反射部14C的出射部34配置有相位差板54C。
另外,在本实施方式中,在显示元件12的显示面16没有配置上述实施方式1中说明的相位差板20(参照图2)。
[4-2.显示系统的动作]
接着,参照图10和图11来说明实施方式4所涉及的显示系统2C的动作。
在实施方式4所涉及的显示系统2C中,能够与上述实施方式2同样地在电子反射镜模式与光学反射镜模式之间进行切换。
如图10所示,在电子反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示开启。另外,驾驶员10通过使壳体22C相对于球接头38转动,来以使光学元件28C的与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜下方的方式调节壳体22C的朝向。
如图10所示,来自显示元件12的显示面16的第一直线偏振光入射至光学反射部14C的入射部30,也即入射至光学元件28C的反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光透过反射型偏振板50。透过了反射型偏振板50的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至相位差板46。
透过相位差板46的第一直线偏振光通过相位差板46被变换为右旋的第一圆偏振光。从相位差板46射出的第一圆偏振光去向平面反射镜64,并在平面反射镜64的反射面66进行反射。
在平面反射镜64的反射面66进行了反射的第一圆偏振光去向光学元件28C的相位差板46。透过相位差板46的第一圆偏振光通过相位差板46被变换为第二直线偏振光。从相位差板46射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板50的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光在反射型偏振板50进行反射。
在反射型偏振板50进行了反射的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至相位差板46。透过相位差板46的第二直线偏振光通过相位差板46被变换为左旋的第二圆偏振光。从相位差板46射出的第二圆偏振光去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第二圆偏振光去向光学元件28C的相位差板46。透过相位差板46的第二圆偏振光通过相位差板46被变换为第一直线偏振光。从相位差板46射出的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光透过反射型偏振板50。
透过了反射型偏振板50的第一直线偏振光入射至相位差板54C。透过相位差板54C的第一直线偏振光通过相位差板54C被变换为第一圆偏振光。从光学反射部14C的出射部34、也即相位差板54C射出的第一圆偏振光入射至驾驶员10的眼睛32。
另一方面,如图11所示,在光学反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示关闭。另外,驾驶员10通过使壳体22C相对于球接头38转动,来以使光学元件28C的与驾驶员10相向的一侧的面朝向车辆4(参照图1)的后方的方式调节壳体22C的朝向。来自车辆4的后方的外部光(表示车辆4的后方的光)在光学元件28C的反射型偏振板50进行反射。
[4-3.效果]
在本实施方式中,在电子反射镜模式下,从显示元件12的显示面16射出的光(i)在平面反射镜64的反射面66进行反射,(ii)在光学元件28C的反射型偏振板50进行反射,(iii)在凹面反射镜26的反射面44进行反射,之后透过光学元件28C入射至驾驶员10的眼睛32。
由此,能够确保从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44反射为止的光路长度,从而能够延长视距。
(实施方式5)
[5-1.显示系统的结构]
参照图12来说明实施方式5所涉及的显示系统2D的结构。图12是实施方式5所涉及的显示系统2D的截面图。
如图12所示,在实施方式5所涉及的显示系统2D中,光学反射部14D具有壳体22D、凹面反射镜26、光学元件28、平面反射镜64以及半透半反镜70,不具有上述实施方式1中所说明的防尘用罩24。
半透半反镜70以覆盖壳体22D的开口部40的方式进行配置,且配置于显示元件12与平面反射镜64之间。即,半透半反镜70配置于光学反射部14D的入射部30。半透半反镜70具有相位差板72、玻璃基板74以及反射型偏振板76。半透半反镜70是通过从离平面反射镜64近的一侧起将相位差板72、玻璃基板74以及反射型偏振板76按此顺序相互进行层叠而构成的。此外,半透半反镜70的各构成要素的层叠顺序不限定于此,半透半反镜70例如也可以通过从离平面反射镜64近的一侧起将相位差板72、反射型偏振板76以及玻璃基板74按此顺序相互进行层叠而构成。
半透半反镜70的相位差板72、玻璃基板74以及反射型偏振板76分别具有与光学元件28的相位差板46、玻璃基板48以及反射型偏振板50同样的功能。在本实施方式中设为:半透半反镜70的反射型偏振板76的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板76的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
另外,在本实施方式中设为:光学元件28的反射型偏振板50的反射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板50的透射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
另外,在本实施方式中,在显示元件12的显示面16没有配置上述实施方式1中说明的相位差板20(参照图2)。
[5-2.显示系统的动作]
接着,参照图12来说明实施方式5所涉及的显示系统2D的动作。
如图12所示,来自显示元件12的显示面16的第一直线偏振光入射至半透半反镜70的反射型偏振板76。此时,入射至反射型偏振板76的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板76的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板76的第一直线偏振光透过反射型偏振板76。透过了反射型偏振板76的第一直线偏振光透过玻璃基板74而入射至相位差板72。
透过相位差板72的第一直线偏振光通过相位差板72被变换为右旋的第一圆偏振光。从相位差板72射出的第一圆偏振光去向平面反射镜64,并在平面反射镜64的反射面66进行反射。
在平面反射镜64的反射面66进行了反射的第一圆偏振光去向半透半反镜70的相位差板72。透过相位差板72的第一圆偏振光通过相位差板72被变换为第二直线偏振光。从相位差板72射出的第二直线偏振光透过玻璃基板74而入射至反射型偏振板76。此时,入射至反射型偏振板76的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板76的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板76的第二直线偏振光在反射型偏振板76进行反射。
在反射型偏振板76进行了反射的第二直线偏振光透过玻璃基板74而入射至相位差板72。透过相位差板72的第二直线偏振光通过相位差板72被变换为左旋的第二圆偏振光。从相位差板72射出的第二圆偏振光去向光学元件28的相位差板46。
透过相位差板46的第二圆偏振光通过相位差板46被变换为第一直线偏振光。从相位差板46射出的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光在反射型偏振板50进行反射。
在反射型偏振板50进行了反射的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至相位差板46。透过相位差板46的第二直线偏振光通过相位差板46被变换为第一圆偏振光。透过相位差板46而得到的第一圆偏振光去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第一圆偏振光去向光学元件28的相位差板46。透过相位差板46的第一圆偏振光通过相位差板46被变换为第二直线偏振光。从相位差板46射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光透过反射型偏振板50。
透过了反射型偏振板50的第二直线偏振光入射至透射型偏振板52。此时,入射至透射型偏振板52的第二直线偏振光的第二偏振方向d2为与透射型偏振板52的透射轴相同的方向。因此,入射至透射型偏振板52的第二直线偏振光透过透射型偏振板52。
透过了透射型偏振板52的第二直线偏振光入射至相位差板54,通过相位差板54被变换为第二圆偏振光。从相位差板54射出的第二圆偏振光入射至驾驶员10的眼睛32。
[5-3.效果]
在本实施方式中,从显示元件12的显示面16射出的光(i)在平面反射镜64的反射面66进行反射,(ii)在半透半反镜70的反射型偏振板76进行反射,(iii)在光学元件28的反射型偏振板50进行反射,(iv)在凹面反射镜26的反射面44进行反射,之后透过光学元件28入射至驾驶员10的眼睛32。
由此,能够确保从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44进行反射为止的光路长度,从而能够延长视距。
(实施方式6)
[6-1.显示系统的结构]
参照图13~图15来说明实施方式6所涉及的显示系统2E的结构。图13是电子反射镜模式下的实施方式6所涉及的显示系统2E的截面图。图14是光学反射镜模式下的实施方式6所涉及的显示系统2E的截面图。图15是示出实施方式6所涉及的显示系统2E的凹面反射镜26、光学元件28A以及半透半反镜78的主视图。
如图13和图14所示,在实施方式6所涉及的显示系统2E中,光学反射部14E具有壳体22E、防尘用罩24、凹面反射镜26、光学元件28A、平面反射镜64以及半透半反镜78。
半透半反镜78在壳体22E的收纳空间36中被配置于平面反射镜64与凹面反射镜26之间。半透半反镜78具有反射型偏振板80、玻璃基板82以及相位差板84。半透半反镜78是通过从离平面反射镜64近的一侧起将反射型偏振板80、玻璃基板82以及相位差板84按此顺序相互进行层叠而构成的。此外,半透半反镜78的各构成要素的层叠顺序不限定于此,半透半反镜78例如也可以通过从离平面反射镜64近的一侧起将玻璃基板82、反射型偏振板80以及相位差板84按此顺序相互进行层叠而构成。半透半反镜78的反射型偏振板80、玻璃基板82以及相位差板84分别具有与光学元件28的反射型偏振板50、玻璃基板48以及相位差板46同样的功能。在本实施方式中设为:半透半反镜78的反射型偏振板80的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板80的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
另外,在本实施方式中设为:光学元件28A的反射型偏振板50的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板50的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
另外,如图15所示,凹面反射镜26以使反射面44朝向车辆4(参照图1)的上方的方式进行配置。光学元件28A和半透半反镜78各自的下端部(凹面反射镜26侧的端部)形成为与凹面反射镜26的反射面44侧的形状对应地呈凸状弯曲的形状。此外,光学元件28A和半透半反镜78各自的上端部(平面反射镜64侧的端部)形成为直线状。由此,能够将光学元件28A和半透半反镜78以各自的下端部接近凹面反射镜26的反射面44的方式进行配置,从而能够实现壳体22E的小型化。
另外,在本实施方式中,在显示元件12的显示面16没有配置上述实施方式1中说明的相位差板20(参照图2)。
[6-2.显示系统的动作]
接着,参照图13和图14来说明实施方式6所涉及的显示系统2E的动作。
在实施方式6所涉及的显示系统2E中,能够与上述实施方式2同样地在电子反射镜模式与光学反射镜模式之间进行切换。
如图13所示,在电子反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示开启。另外,驾驶员10通过使壳体22E相对于球接头38转动,来以使光学元件28A的与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜上方的方式(即,以使车辆4的顶棚映现于光学元件28A的方式)调节壳体22E的朝向。由此,能够抑制外部光映入光学元件28A。另外,在如后述那样从电子反射镜模式向光学反射镜模式切换时,壳体22E的转动量少即可。
如图13所示,来自显示元件12的显示面16的第一直线偏振光透过防尘用罩24而去向平面反射镜64,并在平面反射镜64的反射面66进行反射。
在平面反射镜64的反射面66进行了反射的第一直线偏振光去向半透半反镜78的反射型偏振板80,并入射至反射型偏振板80。此时,入射至反射型偏振板80的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板80的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板80的第一直线偏振光透过反射型偏振板80。
透过了反射型偏振板80的第一直线偏振光透过玻璃基板82而入射至相位差板84。透过相位差板84的第一直线偏振光通过相位差板84被变换为第一圆偏振光。从相位差板84射出的第一圆偏振光去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第一圆偏振光去向半透半反镜78的相位差板84。透过相位差板84的第一圆偏振光通过相位差板84被变换为第二直线偏振光。从相位差板84射出的第二直线偏振光透过玻璃基板82而入射至反射型偏振板80。此时,入射至反射型偏振板80的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板80的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板80的第二直线偏振光在反射型偏振板80进行反射。
在反射型偏振板80进行了反射的第二直线偏振光透过玻璃基板82而入射至相位差板84。透过相位差板84的第二直线偏振光通过相位差板84被变换为第二圆偏振光。从相位差板84射出的第二圆偏振光去向光学元件28A的相位差板46。
透过相位差板46的第二圆偏振光通过相位差板46被变换为第一直线偏振光。从相位差板46射出的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光透过反射型偏振板50。
透过了反射型偏振板50的第一直线偏振光通过相位差板54被变换为第一圆偏振光。从相位差板54射出的第一圆偏振光入射至驾驶员10的眼睛32。
另一方面,如图14所示,在光学反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示关闭。另外,驾驶员10通过使壳体22E相对于球接头38转动,来以使光学元件28A的与驾驶员10相向的一侧的面朝向车辆4的后方的方式调节壳体22E的朝向。来自车辆4的后方的外部光在光学元件28A的反射型偏振板50进行反射。
[6-3.效果]
在本实施方式中,从显示元件12的显示面16射出的光(i)在平面反射镜64的反射面66进行反射,(ii)在凹面反射镜26的反射面44进行反射,(iii)在半透半反镜78的反射型偏振板80进行反射,之后透过光学元件28A入射至驾驶员10的眼睛32。
由此,能够确保从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44进行反射为止的光路长度,从而能够延长视距。
[6-4.变形例]
参照图16来说明实施方式6的变形例所涉及的显示系统2F的结构。图16是电子反射镜模式下的实施方式6的变形例所涉及的显示系统2F的截面图。
如图16所示,在实施方式6的变形例所涉及的显示系统2F中,光学反射部14F的壳体22F的开口部40的位置与平面反射镜64的位置被前后颠倒。显示元件12也随之被配置于比光学反射部14F靠车辆4的前方侧的位置。这样的结构也能够获得上述的效果。
(实施方式7)
[7-1.显示系统的结构]
参照图17和图18来说明实施方式7所涉及的显示系统2G的结构。图17是电子反射镜模式下的实施方式7所涉及的显示系统2G的截面图。图18是光学反射镜模式下的实施方式7所涉及的显示系统2G的截面图。
如图17和图18所示,在实施方式7所涉及的显示系统2G中,光学反射部14G具有壳体22G、防尘用罩24、凹面反射镜26以及光学元件28G。
在壳体22G的与显示元件12及驾驶员10分别相向的一侧的侧表面形成有与收纳空间36连通的开口部86。壳体22G的开口部86以遍及光学反射部14G的入射部30和出射部34的方式进行配置。防尘用罩24以覆盖壳体22G的开口部86的方式进行配置。
光学元件28G在壳体22G的收纳空间36中配置于防尘用罩24与凹面反射镜26之间。光学元件28G具有相位差板46、玻璃基板48以及反射型偏振板50。光学元件28G是通过从离凹面反射镜26近的一侧起将相位差板46、玻璃基板48以及反射型偏振板50按此顺序相互进行层叠而构成的。此外,光学元件28G的各构成要素的层叠顺序不限定于此,光学元件28G例如也可以通过从离凹面反射镜26近的一侧起将相位差板46、反射型偏振板50以及玻璃基板48按此顺序相互进行层叠而构成。另外,在本实施方式中,将光学元件28G形成为平板状,但是不限定于此,例如也可以形成为柱面状。
反射型偏振板50与防尘用罩24相向地配置。即,反射型偏振板50以遍及光学反射部14G的入射部30和出射部34的方式进行配置。在本实施方式中设为:反射型偏振板50的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板50的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
另外,在显示元件12与防尘用罩24之间配置有将顶置控制台6的凹部18的开口部覆盖的遮光构件88。遮光构件88由具有遮光性的材料形成,例如形成为在左右方向上较长的横向较长的平板状。
另外,在本实施方式中,在显示元件12的显示面16没有配置上述实施方式1中说明的相位差板20(参照图2)。
[7-2.显示系统的动作]
接着,参照图17和图18来说明实施方式7所涉及的显示系统2G的动作。
在实施方式7所涉及的显示系统2G中,能够与上述实施方式2同样地在电子反射镜模式与光学反射镜模式之间进行切换。
如图17所示,在电子反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示开启。另外,驾驶员10通过使壳体22G相对于球接头38转动,来以使防尘用罩24的与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜上方的方式调节壳体22G的朝向。
如图17所示,来自显示元件12的显示面16的第一直线偏振光透过防尘用罩24而入射至光学元件28G的反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光透过反射型偏振板50。
透过了反射型偏振板50的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至相位差板46。透过相位差板46的第一直线偏振光通过相位差板46被变换为右旋的第一圆偏振光。从相位差板46射出的第一圆偏振光去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第一圆偏振光去向光学元件28G的相位差板46。透过相位差板46的第一圆偏振光通过相位差板46被变换为第二直线偏振光。从相位差板46射出的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板50的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第二直线偏振光在反射型偏振板50进行反射。
在反射型偏振板50进行了反射的第二直线偏振光透过玻璃基板48而入射至相位差板46。透过相位差板46的第二直线偏振光通过相位差板46被变换为左旋的第二圆偏振光。从相位差板46射出的第二圆偏振光去向凹面反射镜26,并在凹面反射镜26的反射面44进行反射。
在凹面反射镜26的反射面44进行了反射的第二圆偏振光去向光学元件28G的相位差板46。透过相位差板46的第二圆偏振光通过相位差板46被变换为第一直线偏振光。从相位差板46射出的第一直线偏振光透过玻璃基板48而入射至反射型偏振板50。此时,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板50的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板50的第一直线偏振光透过反射型偏振板50。透过了反射型偏振板50的第一直线偏振光透过防尘用罩24入射至驾驶员10的眼睛32。
另一方面,如图18所示,在光学反射镜模式下,显示元件12中的后方图像的显示关闭。另外,驾驶员10通过使壳体22G相对于球接头38转动,来以使光学元件28G的与驾驶员10相向的一侧的面朝向车辆4(参照图1)的后方的方式调节壳体22G的朝向。来自车辆4的后方的外部光在光学元件28G的反射型偏振板50进行反射。
[7-3.效果]
在本实施方式中,从显示元件12的显示面16射出的光(i)在平面反射镜26的反射面44进行反射,(ii)在光学元件28G的反射型偏振板50进行反射,(iii)再次在凹面反射镜26的反射面44进行反射,之后透过光学元件28G入射至驾驶员10的眼睛32。即,从显示元件12的显示面16射出的光在光学元件28G与凹面反射镜26之间进行2次往复之后入射至驾驶员10的眼睛32。
由此,能够确保从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26的反射面44进行反射为止的光路长度,从而能够延长视距。
另外,光学反射部14G是将凹面反射镜26与光学元件28G彼此相向地配置的结构,因此能够使壳体22G的前后方向上的大小薄型化。此外,在本实施方式中,使光学元件28G与防尘用罩24相独立,但是也可以如实施方式4那样构成为将光学元件28G本身设为防尘用罩。另外,也可以如实施方式4那样设为仅在光学元件28G的出射区域配置相位差板34(参照图10)的结构。
[7-4.变形例]
参照图19来说明实施方式7的变形例所涉及的显示系统2H的结构。图19是电子反射镜模式下的实施方式7的变形例所涉及的显示系统2H的截面图。
如图19所示,在实施方式7的变形例所涉及的显示系统2H中,显示元件12以使显示面16朝向车辆4的下方的方式进行配置。另外,在显示元件12与遮光构件88之间配置有平面反射镜90。平面反射镜90具有平面状的反射面91。平面反射镜90以使反射面91与显示元件12及防尘用罩24分别相向的方式相对于铅直方向倾斜地进行配置。
从显示元件12的显示面16射出的光在平面反射镜90的反射面91进行反射之后入射至防尘用罩24。
在本变形例中,能够将从显示元件12的显示面16射出的光在凹面反射镜26进行反射为止的光路长度确保得更长,从而能够更有效地延长视距。
(实施方式8)
[8-1.显示系统的结构]
参照图20来说明实施方式8所涉及的显示系统2J的结构。图20是实施方式8所涉及的显示系统2J的截面图。
如图20所示,实施方式8所涉及的显示系统2J除了具备上述实施方式1中所说明的构成要素以外,还具备保持构件92。
保持构件92配置于顶置控制台6的凹部18,是用于维持显示元件12与光学反射部14的位置关系的构件。保持构件92具有对显示元件12进行保持的第一保持部92a、经由球接头38对光学反射部14进行保持的第二保持部92b、以及将第一保持部92a与第二保持部92b连结的连结部92c。由此,显示元件12借助保持构件92而被固定于顶置控制台6。
[8-2.效果]
在本实施方式中,能够通过保持构件92来将显示系统2J单元化。由此,即使在将显示系统2J搭载于车辆4(图1参照)之前(例如工厂出厂时等),也能够进行与显示系统2J的光学性能有关的检查等。此外,在上述实施方式2~7中也能够应用保持构件92。
(实施方式9)
[9-1.显示系统的概要]
参照图21来说明实施方式9所涉及的显示系统2K的概要。图21是示出搭载有实施方式9所涉及的显示系统2K的车辆4的一例的图。
如图21所示,显示系统2例如借助球接头38而被安装于车辆4的风挡58的离顶棚94近的一侧的部分。由此,显示系统2K被配置于在坐在驾驶座8上的驾驶员10朝向前方的状态下进入驾驶员10的视场的位置。此外,在本实施方式中,对显示系统2K被安装于风挡58的情况进行说明,但是不限定于此,显示系统2K例如也可以被安装于顶置控制台等。
在下面的说明中,如下面那样定义坐标系。
首先,如图21所示,将具有从显示系统2K射出的光到达驾驶员10的眼睛的光路(包含于图21的一点划线)的平面定义为XZ面。因而,图21相当于以XZ面切断车辆4而得到的截面。接着,在XZ面内,将车辆4的上下方向(铅直方向)定义为Z轴方向。接着,将与XZ面垂直的方向定义为Y轴方向。因而,Y轴方向以及与Z轴方向正交的X轴方向成为相对于将车辆4的前进方向(下面也称为“前方”)与车辆4的后退方向(下面也称为“后方”)连结的直线而言略微向Y轴方向倾斜的方向。另外,在图21中,将“前方”侧设为X轴的负侧,将“后方”侧设为X轴的正侧,将“上方”设为Z轴的正侧,将“下方”设为Z轴的负侧。
车辆4例如是普通轿车、公交车或卡车等汽车。在车辆4的后保险杠或行李箱盖等搭载有用于拍摄该车辆4的后方的摄像机(未图示)。此外,在本实施方式中,对显示系统2K被搭载于作为移动体的车辆4的情况进行说明,但是不限定于此,例如也可以搭载于建筑机械、农业机械、船舶或飞机等各种移动体。
在本实施方式中,显示系统2K是用于显示由摄像机拍摄到的后方图像(图像的一例)的所谓的电子反射镜。驾驶员10通过观看显示于显示系统2K的后方图像,能够确认后方图像中映现出的车辆4的后方。即,显示系统2K被用作利用光的反射来映现车辆4的后方的以往的物理性的室内反射镜的替代。
[9-2.显示系统的结构]
接着,参照图21~图23来说明实施方式9所涉及的显示系统2K的结构。图22是实施方式9所涉及的显示系统2K的截面图。图23是示出实施方式9所涉及的显示系统2K的内部构造的立体图。
如图22所示,显示系统2K具备壳体116、显示元件118、光学元件120以及反射镜122(第一反射镜的一例)。
壳体116例如由合成树脂等形成,在壳体116的内部具有收纳空间124。在壳体116的收纳空间124收纳有显示元件118、光学元件120以及反射镜122。如图21所示,壳体116借助球接头38而从车辆4的风挡58垂下。通过使壳体116相对于球接头38转动,能够变更壳体116相对于车辆4的风挡58的姿势。
在壳体116的与驾驶员10相向的一侧的侧表面116a(框体的一例)形成有与收纳空间124连通的开口部126。开口部126形成为横向较长的矩形形状。即,开口部126的左右方向(Y轴方向)上的大小比上下方向(Z轴方向)上的大小要大。如图23所示,开口部126的大小是在从驾驶员10的方向观察时能够视觉识别反射镜122的反射面138(在后面记述)的左右方向上的宽度的一部分的大小。
壳体116的开口部126例如被由透明的树脂或玻璃等形成的板状的防尘用罩128堵塞。由此,能够抑制外部的灰尘等经过开口部126侵入到壳体116的收纳空间124。此外,防尘用罩128以使该防尘用罩128的与驾驶员10相向的一侧的面朝向斜上方的方式相对于铅直方向倾斜地配置。由此,能够抑制外部光映入防尘用罩128。
显示元件118例如是液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display)。显示元件118具有用于显示由车辆4的摄像机拍摄到的后方图像的显示面130,显示元件118被配置于壳体116的开口部126的斜上方。显示面130形成为横向较长的矩形形状,例如以朝向斜下方的方式相对于铅直方向倾斜地配置。显示面130射出用于形成后方图像的光。从显示面130射出的光是具有第一偏振方向d1(图22的纸面垂直方向、即Y轴方向)的第一直线偏振光。
光学元件120配置于显示元件118与反射镜122之间。即,光学元件120配置在显示元件118的前方,且与显示元件118的显示面130相向地配置。光学元件120具有玻璃基板132(透光性基板的一例)、反射型偏振板134(偏振元件的一例)以及相位差板136。此外,在本说明书中,“板”是不仅包括板还包括被称为薄膜或薄片等那样的构件的概念。
光学元件120整体上形成为平板状,绕与上述的第一偏振方向d1平行的轴线(绕Y轴)相对于显示面130倾斜地配置。此外,在本说明书中,“平行”不仅意味着完全平行,还意味着实质上平行的情况、例如包含数度左右的误差。在此,光学元件120的上端部120a(Z轴的正侧的端部)配置于离反射镜122近的一侧,光学元件120的下端部120b(Z轴的负侧的端部)配置于离反射镜122远的一侧。光学元件120通过从离显示元件118的显示面130近的一侧起将反射型偏振板134、玻璃基板132以及相位差板136按此顺序相互进行层叠而构成。
玻璃基板132是用于对反射型偏振板134和相位差板136进行支承的基板,由具有透光性的材料、例如透明的玻璃形成。反射型偏振板134被重合在玻璃基板132的与显示元件118相向的一侧的面。另外,相位差板136被重合在玻璃基板132的与反射镜122相向的一侧的面。即,玻璃基板132层叠于反射型偏振板134与相位差板136之间。由此,在反射型偏振板134和相位差板136各自形成为膜状的情况下,能够抑制因反射型偏振板134与相位差板136直接重合而发生颜色不均匀(摩尔纹)。
反射型偏振板134使入射至该反射型偏振板134的光中的、具有第一偏振方向d1的第一直线偏振光透过,并且使具有与第一偏振方向d1正交的第二偏振方向d2(图22的纸面内方向、即XZ平面内的方向)的第二直线偏振光反射。即,反射型偏振板134的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,反射型偏振板134的反射轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。此外,在本说明书中,“正交”不仅意味着完全成直角相交,还意味着实质上成直角相交的情况、例如包括数度左右的误差。
相位差板136是用于将入射至该相位差板136的直线偏振光变换为圆偏振光且将入射至该相位差板136的圆偏振光变换为直线偏振光的λ/4板。相位差板136的迟相轴相对于反射型偏振板134的反射轴倾斜45°。由此,相位差板136具有使入射至该相位差板136的光中的、相互正交的直线偏振光之间产生波长λ的1/4的相位差(即,90°的相位差)的功能。
反射镜122配置于光学元件120的前方,且与光学元件120的相位差板136相向地配置。即,反射镜122与显示元件118的显示面130相向地配置。反射镜122是凹面反射镜,具有凹面状的反射面138,该凹面状的反射面138为自由曲面。反射镜122例如是通过在树脂成型得到的构件的表面蒸镀铝等金属反射膜而形成的。反射镜122以使反射面138与光学元件120的相位差板136相向的方式进行配置。
此外,反射镜122和反射型偏振板134以相互不平行的方式进行配置。具体地说,在图22所示的XZ侧视图中,反射镜122的反射面138的中心处的切线同反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面的中心处的切线彼此是不平行的。
[9-3.显示系统的动作]
接着,参照图21、图22以及图24来说明实施方式9所涉及的显示系统2K的动作。图24是用于说明实施方式9所涉及的显示系统2K的动作的示意图。此外,在图24中,示意性地图示出显示系统2K的各构成要素的配置及形状等。
如图24所示,来自显示元件118的显示面130的第一直线偏振光入射至光学元件120的反射型偏振板134。此时,入射至反射型偏振板134的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板134的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板134的第一直线偏振光透过反射型偏振板134。
透过了反射型偏振板134的第一直线偏振光透过玻璃基板132而去向相位差板136。透过相位差板136的第一直线偏振光通过相位差板136被变换为右旋的第一圆偏振光。从相位差板136射出的第一圆偏振光去向反射镜122,并在反射镜122的反射面138进行反射。在此,从相位差板136射出的第一圆偏振光未必是严格的圆偏振光,例如也可以是椭圆率(=短轴/长轴)为70%以下的椭圆偏振光。此时,在如后述那样透过相位差板136的第一圆偏振光被变换为第二直线偏振光时,期望伴随相对于严格的直线偏振光而言的偏差所产生的光量损失为1/3以下。在该情况下,期望的光为66%以上,能够获得可视性。
在反射镜122的反射面138进行了反射的第一圆偏振光去向相位差板136。透过相位差板136的第一圆偏振光通过相位差板136被变换为第二直线偏振光。从相位差板136射出的第二直线偏振光透过玻璃基板132而入射至反射型偏振板134。此时,入射至反射型偏振板134的第二直线偏振光的第二偏振方向d2是与反射型偏振板134的反射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板134的第二直线偏振光在反射型偏振板134进行反射。
在反射型偏振板134进行了反射的第二直线偏振光透过玻璃基板132而去向相位差板136。透过相位差板136的第二直线偏振光通过相位差板136被变换为偏振方向与第一圆偏振光的偏振方向不同的左旋的第二圆偏振光。从相位差板136射出的第二圆偏振光去向反射镜122,并在反射镜122的反射面138进行反射。
如图22所示,在反射镜122的反射面138进行了反射的第二圆偏振光不透过光学元件120而去向防尘用罩128,透过防尘用罩128(即,经由开口部126)入射至驾驶员10的眼睛32。
如以上那样,从显示元件118的显示面130射出的光(i)在反射镜122的反射面138进行反射,(ii)在反射型偏振板134进行反射,(iii)再次在反射镜122的反射面138进行反射,之后入射至驾驶员10的眼睛。即,从显示元件118的显示面130射出的光在反射型偏振板134与反射镜122之间进行2次往复之后,入射至驾驶员10的眼睛。
驾驶员10观看在反射镜122的反射面138进行反射所得到的后方图像,由此如图21所示那样,对于驾驶员10而言,看起来仿佛在比显示系统2K靠车辆4的前方的显示位置显示出后方图像的虚像56。由此,在驾驶员10透过风挡58观看车辆4的前方的状态下向后方图像的虚像56移动视线的情况下的眼睛的焦点调节量比较少即可。
此外,如图24所示,反射镜122的反射面138具有:第一反射区域144,来自相位差板136的第一圆偏振光在第一反射区域144进行反射;以及第二反射区域146,来自相位差板136的第二圆偏振光在第二反射区域146进行反射。第一反射区域144配置于反射面138的靠上侧的位置,第二反射区域146配置于反射面138的靠下侧的位置。此时,第一反射区域144的一部分(下端部)与第二反射区域146的一部分(上端部)重合。由此,能够使反射镜122的上下方向上的大小小型化。
[9-4.效果]
下面,参照图25,通过将实施方式9所涉及的显示系统2K与比较例所涉及的显示系统200进行比较来说明通过实施方式9所涉及的显示系统2K获得的效果。图25是用于将实施方式9所涉及的显示系统2K与比较例所涉及的显示系统200进行比较的图。
如图25的(a)所示,比较例所涉及的显示系统200具备壳体202、由液晶显示器等构成的显示元件204、光学元件206以及凹面反射镜208。
在壳体202的内部收纳有显示元件204、光学元件206以及凹面反射镜208。在壳体202的开口部210配置有防尘用罩212。显示元件204具有用于显示后方图像的显示面214,在显示元件204的最表面配置有λ/4板(未图示)。
光学元件206以与显示元件204的显示面214相向的方式进行配置,并且相对于显示面214倾斜地进行配置。虽未图示,但光学元件206是通过将反射型偏振板与λ/4板相互重合而构成的。
凹面反射镜208是具有自由曲面的凹面反射镜,以与光学元件206相向的方式进行配置。
从显示元件204的显示面214射出的光在光学元件206进行反射之后入射至凹面反射镜208。在凹面反射镜208进行了反射的射出光在透过光学元件206之后,透过防尘用罩212入射至驾驶员的眼睛。
如以上那样,从显示元件204的显示面214射出的光(i)在光学元件206进行反射,(ii)在凹面反射镜208进行反射,之后入射至驾驶员的眼睛。即,从显示元件204的显示面214射出的光在光学元件206与凹面反射镜208之间进行1次往复之后入射至驾驶员的眼睛。
在此,从驾驶员的眼睛到后方图像的虚像的显示位置的视距是通过来自显示元件204的显示面214的射出光经由光学元件206到达凹面反射镜208为止的光路长度(在图25的(a)中是双点划线表示的距离)决定的。因此,产生如下问题:为了确保视距,需要将光路长度设定为规定的长度,但是相应地各构成要素(显示元件204、光学元件206以及凹面反射镜208)之间的距离变长,导致壳体202大型化。
与此相对,如图25的(b)所示,在实施方式9所涉及的显示系统2K中,从显示元件118的显示面130射出的光(i)在反射镜122的反射面138进行反射,(ii)在反射型偏振板134进行反射,(iii)再次在反射镜122的反射面138进行反射,之后入射至驾驶员10的眼睛。即,从显示元件118的显示面130射出的光在反射型偏振板134与反射镜122之间进行2次往复之后,入射至驾驶员10的眼睛。
由此,在将来自显示元件118的显示面130的射出光经由光学元件120再次在反射镜122进行反射为止的光路长度(在图25的(b)中是双点划线表示的距离)设定为上述规定的长度的情况下,能够将各构成要素(显示元件118、光学元件120以及反射镜122)之间的距离抑制得短,从而能够实现壳体116的小型化。
即,图25的(a)中的光路长度为与图25的(b)中的光路长度相同的长度,但是实施方式9所涉及的显示系统2K的壳体116的前后方向上的大小D1小于比较例所涉及的显示系统200的壳体202的前后方向上的大小D2。因而,在实施方式9所涉及的显示系统2K中,能够获得能够在确保视距的同时实现小型化这样的效果。
此外,也可以设为,如图22所示,在将显示元件118的显示面130的中心与反射镜122的反射面138的中心连结的直线(图22中用一点划线表示)上,显示元件118与反射型偏振板134之间的距离L1比相位差板136与反射镜122之间的距离L2短。由此,能够将上述的光路长度确保得更长。与其相反地,虽未图示,但也可以设为显示元件118与反射型偏振板134之间的距离L1比相位差板136与反射镜122之间的距离L2长。由此,在将光学元件120和反射镜122收纳于1个壳体的情况下,能够实现该壳体的薄型化。
另外,如上所述,壳体116的开口部126的大小是在从驾驶员10的方向观察时能够视觉识别反射镜122的反射面138的左右方向上的宽度的一部分的大小。由此,对于驾驶员10而言,看起来仿佛反射镜122的反射面138的一部分在比开口部126的周缘部靠前方的位置,因此驾驶员10能够感受到后方图像的纵深感。
此外,壳体116的开口部126的大小也可以是在从驾驶员10的方向观察时能够视觉识别反射镜122的反射面138的左右方向上的整个宽度的大小。由此,不需要使反射镜122的左右方向上的宽度大于壳体116的开口部126的左右方向上的宽度,因此能够实现反射镜122的小型化。
另外,如上所述,在图22所示的XZ侧视图中,反射镜122与反射型偏振板134以相互不平行的方式进行配置。由此,能够避免光在反射镜122与反射型偏振板134之间的多重反射。
此外,在本实施方式中,将图22所示的各构成要素的配置设为XZ侧视图中的配置,但是不限定于此,也可以将图22所示的各构成要素的配置设为XY顶视图中的配置。在该情况下,显示系统2K例如能够用作电子外部后视镜,在XY顶视图中,反射镜122与反射型偏振板134以相互不平行的方式进行配置。由此,能够使显示元件118相对于反射镜122的配置在左右方向(Y轴方向)上错开,从而能够提高显示元件118的配置的自由度。此外,在该情况下,显示元件118例如配置于前车门或A柱等。
(实施方式10)
[10-1.显示系统的结构]
参照图26来说明实施方式10所涉及的显示系统2L的结构。图26是实施方式10所涉及的显示系统2L的截面图。此外,在下面示出的各实施方式中,对与上述实施方式9相同的构成要素标注相同的附图标记,并省略对该构成要素的说明。
如图26所示,在实施方式10所涉及的显示系统2L中,光学元件120L的大小不同于上述实施方式9。具体地说,光学元件120L为能够将在反射镜122的反射面138进行了反射的光几乎全部覆盖的大小。即,光学元件120L的下端部120b距壳体116的底面的高度位置为相比于上述实施方式9而言较低的高度位置。此外,光学元件120L的上端部120a距壳体116的底面的高度位置与上述实施方式9相同。
[10-2.显示系统的动作]
接着,参照图26和图27来说明实施方式10所涉及的显示系统2L的动作。图27是用于说明实施方式10所涉及的显示系统2L的动作的示意图。此外,在图27中,示意性地图示出显示系统2L的各构成要素的配置及形状等。
如图27所示,与上述实施方式9同样地,从显示元件118的显示面130射出的光(i)在反射镜122的反射面138进行反射,(ii)在反射型偏振板134进行反射,(iii)再次在反射镜122的反射面138进行反射。
之后,再次在反射镜122的反射面138进行了反射的光(第二圆偏振光)去向相位差板136。透过相位差板136的第二圆偏振光通过相位差板136被变换为第一直线偏振光。从相位差板136射出的第一直线偏振光透过玻璃基板132而入射至反射型偏振板134。此时,入射至反射型偏振板134的第一直线偏振光的第一偏振方向d1是与反射型偏振板134的透射轴相同的方向。因此,入射至反射型偏振板134的第一直线偏振光透过反射型偏振板134。
如图26所示,透过了反射型偏振板134的第一直线偏振光透过防尘用罩128入射至驾驶员10的眼睛32(参照图22)。
[10-3.效果]
如上所述,在本实施方式中,再次在反射镜122的反射面138进行了反射的光透过反射型偏振板134之后入射至驾驶员10的眼睛32。由此,仅再次在反射镜122的反射面138进行了反射的第一直线偏振光透过反射型偏振板134,该第一直线偏振光以外的不必要光(对于后方图像的显示没有贡献的光)被反射型偏振板134阻断。在该不必要光中还包含从车辆4(参照图21)的后方经由开口部126的防尘用罩128入射的太阳光。其结果是,能够提高后方图像的显示精度。还能够抑制因由反射镜122会聚太阳光而引起的温度上升。
(实施方式11)
[11-1.显示系统的结构]
参照图28来说明实施方式11所涉及的显示系统2M的结构。图28是实施方式11所涉及的显示系统2M的截面图。
如图28所示,实施方式11所涉及的显示系统2M除了具备上述实施方式10中所说明的构成要素以外,还具备遮光构件148。遮光构件148由具有遮光性的材料形成,例如形成为在左右方向上较长的横向较长的平板状。遮光构件148被收纳于壳体116的收纳空间124,且配置于显示元件118与壳体116的开口部126之间。
[11-2.效果]
从显示元件118的显示面130射出的光的大部分(下面称为“显示光”)透过光学元件120L的反射型偏振板134。另外,从显示元件118的显示面130射出的光的一部分(下面称为“表面反射光”)在光学元件120L的反射型偏振板134进行反射。
如上所述,在本实施方式中,由于在显示元件118与壳体116的开口部126之间配置有遮光构件148,因此能够抑制在光学元件120L的反射型偏振板134进行了反射的表面反射光到达壳体116的开口部126。其结果是,能够抑制表面反射光因与显示光叠加而映入后方图像中。
(实施方式12)
[12-1.显示系统的结构]
参照图29来说明实施方式12所涉及的显示系统2N的结构。图29是实施方式12所涉及的显示系统2N的截面图。
如图29所示,在实施方式12所涉及的显示系统2N中,光学元件120N的结构不同于上述实施方式10。具体地说,光学元件120N除了具有玻璃基板132、反射型偏振板134以及相位差板136以外,还具有透射型偏振板150。光学元件120N通过从离显示元件118的显示面130近的一侧起将透射型偏振板150、反射型偏振板134、玻璃基板132以及相位差板136按此顺序相互进行层叠而构成。即,透射型偏振板150配置于显示元件118与反射型偏振板134之间。另外,透射型偏振板150以覆盖反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面的整个区域的方式进行配置。
透射型偏振板150使入射至该透射型偏振板150的光中的、具有第一偏振方向d1的第一直线偏振光透过,且吸收具有第二偏振方向d2的第二直线偏振光。即,透射型偏振板150的透射轴是与第一偏振方向d1相同的方向,透射型偏振板150的吸收轴是与第二偏振方向d2相同的方向,两者相互正交。
[12-2.显示系统的动作]
接着,参照图29来说明实施方式12所涉及的显示系统2N的动作。
如图29所示,从显示元件118的显示面130射出的第一直线偏振光透过透射型偏振板150而去向反射型偏振板134。之后,与上述实施方式9同样地,透过了透射型偏振板150的光(i)在反射镜122的反射面138进行反射,(ii)在反射型偏振板134进行反射,(iii)再次在反射镜122的反射面138进行反射。
之后,与上述实施方式10同样地,再次在反射镜122的反射面138进行了反射的光(第二圆偏振光)通过相位差板136被变换为第一直线偏振光后透过玻璃基板132和反射型偏振板134。之后,在本实施方式中,透过了反射型偏振板134的第一直线偏振光透过透射型偏振板150而去向防尘用罩128,透过防尘用罩128入射至驾驶员10的眼睛32(参照图22)。
[12-3.效果]
在本实施方式中,透射型偏振板150以覆盖反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面的整个区域的方式进行配置,因此在对于图像的显示没有贡献的不必要光入射到了透射型偏振板150时,能够通过透射型偏振板150来吸收该不必要光。其结果是,能够抑制该不必要光映入显示于显示元件118的显示面130的后方图像中。
(实施方式13)
[13-1.显示系统的结构]
参照图30来说明实施方式13所涉及的显示系统2P的结构。图30是实施方式13所涉及的显示系统2P的截面图。
如图30所示,在实施方式13所涉及的显示系统2P中,光学元件120P的透射型偏振板150P的大小不同于上述实施方式12。具体地说,透射型偏振板150P被配置成仅覆盖反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面中的、从显示元件118的显示面130射出的光入射的区域。
[13-2.效果]
在本实施方式中,透射型偏振板150P被配置成仅覆盖反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面中的、从显示元件118的显示面130射出的光入射的区域,因此能够抑制上述的表面反射光在反射型偏振板134进行反射。其结果是,能够抑制该表面反射光映入显示于显示元件118的显示面130的后方图像中。
(实施方式14)
[14-1.显示系统的结构]
参照图31来说明实施方式14所涉及的显示系统2Q的结构。图31是实施方式14所涉及的显示系统2Q的截面图。
如图31所示,在实施方式14所涉及的显示系统2Q中,显示元件118的显示面130同反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面接触。显示系统2Q的其它结构与上述实施方式10相同。
[14-2.效果]
在本实施方式中,显示元件118的显示面130同反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面接触,因此能够将显示元件118与反射型偏振板134之间的距离抑制得短,能够实现显示系统2Q的小型化。
(实施方式15)
[15-1.显示系统的结构]
参照图32来说明实施方式15所涉及的显示系统2R的结构。图32是实施方式15所涉及的显示系统2R的截面图。
如图32所示,在实施方式15所涉及的显示系统2R中,显示元件118、光学元件120L以及反射镜122配置于车辆4(参照图21)的顶置控制台156。显示元件118配置于车辆4的顶棚94侧,反射镜122也配置于车辆4的顶棚94侧。
另外,显示系统2R除了具备显示元件118、光学元件120L以及反射镜122以外,还具备反射镜152(第二反射镜的一例)。反射镜152是平面反射镜,具有平面状的反射面154。反射镜152例如是通过在树脂成型得到的构件的表面蒸镀铝等金属反射膜而形成的。反射镜152以使反射面154同反射型偏振板134的与显示元件118相向的一侧的面相向的方式进行配置。此外,反射镜152例如被配置于顶置控制台156的下方的支承构件(未图示)支承。
[15-2.显示系统的动作]
接着,参照图32来说明实施方式15所涉及的显示系统2R的动作。
如图32所示,与上述实施方式9同样地,从显示元件118的显示面130射出的光(i)在反射镜122的反射面138进行反射,(ii)在反射型偏振板134进行反射,(iii)再次在反射镜122的反射面138进行反射。
之后,与上述实施方式10同样地,再次在反射镜122的反射面138进行了反射的光(第二圆偏振光)通过相位差板136被变换为第一直线偏振光,之后透过玻璃基板132和反射型偏振板134。之后,在本实施方式中,透过了反射型偏振板134的第一直线偏振光去向反射镜152,并在反射镜152的反射面154进行反射而入射至驾驶员10的眼睛32。
[15-3.效果]
在本实施方式中,通过以使光在反射型偏振板134与反射镜122之间的往复反射为铅直方向的方式配置显示系统2R,由此能够实现显示系统2R的上下方向上的厚度的薄型化。其结果是,能够确保驾驶员10的视场。另外,由于反射镜152是平面反射镜,因此从车辆4的后方入射的太阳光几乎不会聚。因而,能够抑制因聚光而引起的温度上升。
此外,显示系统2R也可以具备半透半反镜来代替上述的反射镜152。由此,驾驶员10能够以在透过半透半反镜观看到的车辆4的前方的景色上叠加由在反射镜152进行了反射的光形成的图像的方式观看。即,显示系统2R被用作车辆用的头戴式显示器(HUD)。
(实施方式16)
[16-1.显示系统的结构]
参照图33来说明实施方式16所涉及的显示系统2S的结构。图33是示出实施方式16所涉及的显示系统2S的示意图。
如图33所示,在实施方式16所涉及的显示系统2S中,在对显示系统2S进行XZ侧视观察时,穿过反射镜122的反射面138的中心的法线向量N被配置为与半角向量A相比更朝向显示面130的中心侧,该半角向量A是将连结显示元件118的显示面130的中心、反射镜122的反射面138的中心以及驾驶员10的眼睛32而形成的角度θ(例如35°)二等分的向量。反射镜122与光学元件120L的上端部120a之间的距离比反射镜122与光学元件120L的下端部120b之间的距离短。
此外,在对显示系统2S进行XZ侧视观察时,光学元件120L被设定为相对于铅直方向(Z轴方向)成如下角度:在该角度下,从显示元件118的显示面130射出的光在反射型偏振板134与反射镜122之间进行2次往复之后入射至驾驶员10的眼睛32。另外,即使在显示系统2S相对于球接头38(参照图21)进行了转动的情况下,法线向量N与半角向量A的位置关系也是恒定的。
由此,如图33的虚线的箭头所示那样,从显示元件118的显示面130射出的光中的、在反射镜122的反射面138进行了1次反射的光的一部分透过光学元件120L而朝向显示元件118的显示面130前进。其结果是,能够抑制在反射镜122仅进行了1次反射的光到达驾驶员10的眼睛32,从而能够抑制该光映入显示于显示元件118的显示面130的图像中。
另外,从显示元件118的显示面130射出的光中的、在反射镜122的反射面138进行了3次以上反射的光透过光学元件120L而向驾驶员10的眼睛32的下方前进。其结果是,能够抑制在反射镜122进行了3次以上反射的光到达驾驶员10的眼睛32,从而能够抑制该光映入显示于显示元件118的显示面130的图像中。
并且,在来自车辆4的后方的外部光入射到了光学元件120L的情况下,该外部光在透过光学元件120L之后在反射镜122的反射面138进行反射。此时,在反射镜122的反射面138进行了反射的外部光透过光学元件120L而向显示元件118的显示面130前进。其结果是,能够抑制外部光到达驾驶员10的眼睛32。
图34和图35是示出比较例所涉及的显示系统200S的示意图。如图34所示,在比较例所涉及的显示系统200S中,在对显示系统200S进行XZ侧视观察时,法线向量N配置为与半角向量A重合。反射镜122与光学元件120L的上端部120a之间的距离同反射镜122与光学元件120L的下端部120b之间的距离大致相等。在该情况下,在反射镜122进行了1次以上反射的光会到达驾驶员10的眼睛32,因此会发生该光在显示于显示元件118的显示面130的图像中的映入。
另一方面,如图35所示,在其它比较例所涉及的显示系统200S中,在对显示系统200S进行XZ侧视观察时,法线向量N配置于相比于半角向量A而言靠与显示面130相反的一侧的位置。反射镜122与光学元件120L的上端部120a之间的距离比反射镜122与光学元件120L的下端部120b之间的距离长。在该情况下,在反射镜122进行了1次以上反射的光会到达驾驶员10的眼睛32,因此会发生该光在显示于显示元件118的显示面130的图像中的映入。另外,在来自车辆4的后方的外部光入射到了光学元件120L的情况下,该外部光在透过光学元件120L之后在反射镜122的反射面138进行反射。此时,在反射镜122的反射面138进行了反射的外部光透过光学元件120L到达驾驶员10的眼睛32。
由此,通过设为图33的结构,能够使映入的抑制以及外部光到达驾驶员10的眼睛32的抑制同时实现。
[16-2.变形例]
图36是示出变形例所涉及的反射镜122S的主视图。如图36所示,变形例所涉及的反射镜122S是凹面反射镜。在对反射镜122S进行YZ正面观察时,反射镜122S的上侧边122a和下侧边122b分别形成为向上方凸的曲线状。另外,反射镜122S的左侧边122c和右侧边122d分别形成为直线状,且左侧边122c(离驾驶员10远的一侧的纵向的边)的长度比右侧边122d(离驾驶员10近的一侧的纵向的边)的长度长。即,反射镜122S整体上形成为弓形状。其中,车辆4是右方向盘的车辆。
此外,在车辆4是左方向盘的车辆的情况下,左侧边122c(离驾驶员10近的一侧的纵向的边)的长度比右侧边122d(离驾驶员10远的一侧的纵向的边)的长度短。
由此,在驾驶员10从驾驶座8自斜下方抬头观看反射镜122S的情况下,从驾驶员10来看能够使在反射镜122S的反射面138进行反射所得到的后方图像的形状接近长方形。
(其它变形例)
以上基于上述各实施方式说明了一个或多个方式所涉及的显示系统,但是本公开不限定于上述各实施方式。只要不脱离本公开的宗旨,对上述各实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的方式、将不同的实施方式中的构成要素组合而构建出的方式也可以包含在一个或多个方式的范围内。
在上述实施方式9~16中,将反射镜122设为凹面反射镜,但是不限定于此,例如也可以设为具有菲涅尔状的反射面的菲涅尔反射镜。
另外,上述各实施方式中的凹面反射镜26和反射镜122等光学系统构成要素、显示元件12(118)以及眼睛32的配置均是一例,不限定于这些配置。
另外,在上述各实施方式中,将光学元件28(28A、28C、28G、120、120L、120N、120P)形成为平板状,但是不限定于此,例如也可以形成为柱面状。
产业上的可利用性
本公开所涉及的显示系统例如能够应用于搭载在车辆的电子反射镜等。

Claims (33)

1.一种显示系统,搭载于移动体,用于向用户显示图像,所述显示系统具备:
显示元件,其具有用于射出表示所述图像的光的显示面;
第一反射镜,其用于使从所述显示元件的所述显示面射出的光反射;以及
光学元件,其与所述第一反射镜相向地配置,包括相位差板和偏振元件,其中,所述第一反射镜及所述光学元件与所述显示元件相独立地配置,
所述光学元件(i)使从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第一反射镜进行反射所得到的反射光透过,(ii)使从所述反射光射出的一侧入射至所述光学元件且在所述第一反射镜进行了反射的外部光在所述光学元件的与所述第一反射镜相向的面反射。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其中,
所述显示元件被固定于所述移动体,
所述显示系统还具备光学反射部,所述光学反射部被支承为能够相对于所述移动体进行转动,所述光学反射部具有用于入射从所述显示元件的所述显示面射出的光的入射部以及用于使入射的该光朝向所述用户的眼睛射出的出射部,
所述光学反射部具有:
所述第一反射镜;以及
配置于所述出射部的所述光学元件,
其中,从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第一反射镜进行至少1次反射后依次透过所述光学元件的所述相位差板和所述偏振元件来入射至所述用户的眼睛。
3.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
所述光学反射部还具有第二反射镜,所述第二反射镜与所述显示元件的所述显示面相向地配置,并且所述第二反射镜被配置于所述显示元件的所述显示面与所述第一反射镜之间的光路上。
4.根据权利要求3所述的显示系统,其中,
所述第二反射镜与所述光学元件相向地配置,
所述偏振元件是反射型偏振板,
从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第二反射镜进行反射而去向所述光学元件,在所述光学元件进行反射而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
5.根据权利要求4所述的显示系统,其中,
所述光学元件以遍及所述光学反射部的所述入射部和所述出射部的方式配置,
从所述显示元件的所述显示面射出的光透过所述光学元件而去向所述第二反射镜,并在所述第二反射镜进行反射。
6.根据权利要求3所述的显示系统,其中,
所述光学反射部还具有半透半反镜,该半透半反镜配置于所述入射部,且配置于所述显示元件与所述第二反射镜之间,
从所述显示元件的所述显示面射出的光透过所述半透半反镜而去向所述第二反射镜,在所述第二反射镜进行反射而去向所述半透半反镜,在所述半透半反镜进行反射而去向所述光学元件,在所述光学元件进行反射而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
7.根据权利要求3所述的显示系统,其中,
所述光学反射部还具有配置于所述第一反射镜与所述第二反射镜之间的半透半反镜,
从所述显示元件的所述显示面射出的光在所述第二反射镜进行反射而去向所述半透半反镜,透过所述半透半反镜而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述半透半反镜,在所述半透半反镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
8.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
所述光学元件配置于所述显示元件与所述第一反射镜之间,
从所述显示元件的所述显示面射出的光透过所述光学元件而去向所述第一反射镜,在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,在所述光学元件进行反射而去向所述第一反射镜,再次在所述第一反射镜进行反射而去向所述光学元件,透过所述光学元件后入射至所述用户的眼睛。
9.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
所述移动体具有收纳部,
所述显示元件和所述光学反射部的所述入射部被收纳于所述收纳部,
所述光学反射部的所述出射部暴露在所述收纳部的外部。
10.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
在所述光学反射部的所述出射部配置有使近红外线反射且使可见光透过的近红外反射部。
11.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
所述光学反射部还具有:
壳体,其具有配置于所述入射部的开口部,将所述第一反射镜和所述光学元件收纳在所述壳体的内部;以及
透光罩,其以覆盖所述壳体的所述开口部的方式进行配置。
12.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
所述显示元件和所述第一反射镜以在俯视观察时相对于所述移动体的行进方向倾斜的方式进行配置,并且所述显示元件与所述第一反射镜相互大致平行地进行配置。
13.根据权利要求2所述的显示系统,其中,
所述光学元件还具有液晶光学元件,所述液晶光学元件用于从使入射的光透过的透过模式和使入射的光反射的反射模式中的一方切换为另一方。
14.根据权利要求2~13中的任一项所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备保持构件,所述保持构件配置于所述移动体,通过对所述显示元件和所述光学反射部进行保持来维持所述显示元件与所述光学反射部的位置关系。
15.根据权利要求8所述的显示系统,其中,
所述显示元件的所述显示面射出表示所述图像的第一直线偏振光,
所述第一反射镜与所述显示元件的所述显示面相向地配置,
所述偏振元件配置于所述显示元件与所述第一反射镜之间,是使所述第一直线偏振光透过且使第二直线偏振光反射的反射型偏振板,其中,所述第二直线偏振光的偏振方向不同于所述第一直线偏振光的偏振方向,
所述相位差板配置于所述反射型偏振板与所述第一反射镜之间,
从所述显示元件的所述显示面射出的所述第一直线偏振光(a)透过所述反射型偏振板而去向所述相位差板,(b)通过所述相位差板被变换为第一圆偏振光后去向所述第一反射镜,(c)在所述第一反射镜进行反射而去向所述相位差板,(d)通过所述相位差板被变换为所述第二直线偏振光后去向所述反射型偏振板,(e)在所述反射型偏振板进行反射而去向所述相位差板,(f)通过所述相位差板被变换为偏振方向与所述第一圆偏振光的偏振方向不同的第二圆偏振光后去向所述第一反射镜,(g)再次在所述第一反射镜进行反射后入射至所述用户的眼睛。
16.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
再次在所述第一反射镜进行了反射的所述第二圆偏振光进一步(h)去向所述相位差板,(i)通过所述相位差板被变换为所述第一直线偏振光后去向所述反射型偏振板,(j)透过所述反射型偏振板后入射至所述用户的眼睛。
17.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备框体,所述框体以同所述第一反射镜将所述显示元件夹在中间的方式配置于与所述第一反射镜相反的一侧,所述框体具有开口部,
再次在所述第一反射镜进行了反射的所述第二圆偏振光经由所述开口部入射至所述用户的眼睛。
18.根据权利要求17所述的显示系统,其中,
所述开口部的大小是在从所述用户的方向观察时能够视觉识别所述第一反射镜的规定方向上的整个宽度的大小。
19.根据权利要求17所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备将所述显示元件、所述反射型偏振板、所述相位差板以及所述第一反射镜收纳在内部的壳体,
所述框体构成所述壳体的与所述用户相向的一侧的侧表面。
20.根据权利要求17所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备配置于所述显示元件与所述开口部之间的遮光构件。
21.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述第一直线偏振光的偏振方向与所述第二直线偏振光的偏振方向相互正交。
22.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述相位差板是λ/4板,
所述λ/4板的迟相轴相对于所述反射型偏振板的反射轴倾斜45°。
23.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述第一反射镜和所述反射型偏振板以相互不平行的方式配置。
24.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述第一反射镜是凹面反射镜或菲涅尔反射镜。
25.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述反射型偏振板形成为柱面状。
26.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备透射型偏振板,所述透射型偏振板配置于所述显示元件与所述反射型偏振板之间,用于使所述第一直线偏振光透过且吸收所述第二直线偏振光。
27.根据权利要求26所述的显示系统,其中,
所述透射型偏振板被配置成覆盖所述反射型偏振板的与所述显示元件相向的一侧的面中的、从所述显示元件的所述显示面射出的所述第一直线偏振光入射的区域。
28.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
在将所述显示元件的所述显示面的中心与所述第一反射镜的反射面的中心连结的直线上,所述显示元件与所述反射型偏振板之间的距离比所述相位差板与所述第一反射镜之间的距离短。
29.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述第一反射镜具有:
第一反射区域,来自所述相位差板的所述第一圆偏振光在该第一反射区域反射;以及
第二反射区域,来自所述相位差板的所述第二圆偏振光在该第二反射区域反射,
其中,所述第一反射区域与所述第二反射区域有一部分重合。
30.根据权利要求16所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备第二反射镜,所述第二反射镜与所述反射型偏振板的同所述显示元件相向的一侧的面相向地配置,
透过所述反射型偏振板的所述第一直线偏振光进一步(k)去向所述第二反射镜,(l)在所述第二反射镜进行反射后入射至所述用户的眼睛。
31.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述显示系统还具备层叠于所述反射型偏振板与所述相位差板之间的透光性基板。
32.根据权利要求15所述的显示系统,其中,
所述显示元件的所述显示面与所述反射型偏振板的同所述显示元件相向的一侧的面接触。
33.根据权利要求15~32中的任一项所述的显示系统,其中,
所述第一反射镜是凹面反射镜,
在从侧面观察所述显示系统时,穿过所述第一反射镜的反射面的中心的法线向量被配置为与半角向量相比更朝向所述显示面的所述中心侧,其中,所述半角向量是将连结所述显示元件的所述显示面的中心、所述第一反射镜的所述反射面的所述中心以及所述用户的眼睛而形成的角度二等分的向量。
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DE (1) DE102021116811A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023236582A1 (zh) * 2022-06-06 2023-12-14 华为技术有限公司 显示装置和交通工具
WO2024045883A1 (zh) * 2022-08-27 2024-03-07 华为技术有限公司 一种显示装置、显示方法及车辆

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020095612A1 (ja) * 2018-11-06 2020-05-14 セントラル硝子株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7002021B2 (ja) * 2020-05-12 2022-01-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示装置
CN117130155A (zh) * 2022-05-18 2023-11-28 华为技术有限公司 一种显示装置和显示方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859031A (en) * 1987-08-03 1989-08-22 Kaiser Electronics Optical collimating apparatus
US5181013A (en) * 1988-09-14 1993-01-19 Gec-Marconi Limited Display apparatus
JPH06324299A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 Seiko Epson Corp 疑似立体液晶表示装置
JPH0990312A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Olympus Optical Co Ltd 光学装置
JPH11161191A (ja) * 1997-09-26 1999-06-18 Olympus Optical Co Ltd 映像表示装置
JP2002122806A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Sony Corp 表示装置および拡大画像生成方法
JP2005148655A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Sony Corp 画像表示装置
CN105353511A (zh) * 2015-11-12 2016-02-24 北京轩辕联科技有限公司 一种透光可调的反射屏、控制装置及应用其的显示系统
CN106573575A (zh) * 2014-07-31 2017-04-19 松下知识产权经营株式会社 电子反射镜装置
US20180345860A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system, electronic mirror system and movable-body apparatus equipped with the same
CN110873954A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 松下知识产权经营株式会社 显示系统、电子镜系统以及移动体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09219832A (ja) 1996-02-13 1997-08-19 Olympus Optical Co Ltd 画像表示装置
JP5286750B2 (ja) 2007-11-16 2013-09-11 日産自動車株式会社 車両用表示装置
JP6176478B2 (ja) 2013-04-26 2017-08-09 日本精機株式会社 車両情報投影システム
US10017114B2 (en) 2014-02-19 2018-07-10 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with display
JP2017210229A (ja) 2016-05-18 2017-11-30 株式会社Jvcケンウッド 車両用表示装置および車両用表示システム
JP6946925B2 (ja) 2017-10-20 2021-10-13 株式会社デンソー 虚像表示装置
JP6697754B2 (ja) 2018-08-30 2020-05-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、電子ミラーシステム及び移動体
US11433815B2 (en) * 2019-05-31 2022-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system
CN112622767A (zh) 2019-10-08 2021-04-09 松下知识产权经营株式会社 显示系统、以及具备该显示系统的电子后视镜系统
US11235706B2 (en) 2019-10-30 2022-02-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system
US11370360B2 (en) 2019-12-25 2022-06-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system
US11377033B2 (en) 2020-02-21 2022-07-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859031A (en) * 1987-08-03 1989-08-22 Kaiser Electronics Optical collimating apparatus
US5181013A (en) * 1988-09-14 1993-01-19 Gec-Marconi Limited Display apparatus
JPH06324299A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 Seiko Epson Corp 疑似立体液晶表示装置
JPH0990312A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Olympus Optical Co Ltd 光学装置
JPH11161191A (ja) * 1997-09-26 1999-06-18 Olympus Optical Co Ltd 映像表示装置
JP2002122806A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Sony Corp 表示装置および拡大画像生成方法
JP2005148655A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Sony Corp 画像表示装置
CN106573575A (zh) * 2014-07-31 2017-04-19 松下知识产权经营株式会社 电子反射镜装置
CN105353511A (zh) * 2015-11-12 2016-02-24 北京轩辕联科技有限公司 一种透光可调的反射屏、控制装置及应用其的显示系统
US20180345860A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system, electronic mirror system and movable-body apparatus equipped with the same
CN110873954A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 松下知识产权经营株式会社 显示系统、电子镜系统以及移动体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023236582A1 (zh) * 2022-06-06 2023-12-14 华为技术有限公司 显示装置和交通工具
WO2024045883A1 (zh) * 2022-08-27 2024-03-07 华为技术有限公司 一种显示装置、显示方法及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
US11500219B2 (en) 2022-11-15
DE102021116811A1 (de) 2022-01-05
US20220004013A1 (en) 2022-01-06
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