DE102016209086B4

DE102016209086B4 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102016209086B4
Application number: DE102016209086.0A
Authority: DE
Inventors: Sunao FUJITA
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: DE102016209086A1; JP6232013B2; JP2016223936A; US20160347246A1; US9983347B2

Abstract

Anzeigevorrichtung (1), die umfasst:eine erste Anzeigefläche (51), die Licht emittiert und ein Bild mit Bezug auf Fahrzeuginformationen anzeigt, undeine zweite Anzeigefläche (52), die überlappend auf der ersten Anzeigefläche (51) platziert ist, das von der ersten Anzeigefläche (51) emittierte Licht durchlässt und mit Nuten (5d), die ein Zeichnungsmuster (5c) bilden, versehen ist,wobei eine Einfallsfläche des Lichts zu der ersten Anzeigefläche (51) und der zweiten Anzeigefläche (52) und eine Austrittsfläche des Lichts von der zweiten Anzeigefläche (52) parallel zueinander sind, undwobei sich die Nuten (5d) in einer horizontalen Richtung erstrecken und verhindern, dass gebeugtes Licht mit einer Komponente im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche (51) emittiert und durch die Nuten (5d) gebeugt wird, ein Bild innerhalb eines Winkelbereichs von 20 Grad in Bezug auf eine Normallinie (L5) der ersten Anzeigefläche (51) in einer vertikalen Richtung basierend auf einer Kreuzung zwischen der ersten Anzeigefläche (51) und der Normallinie (L5) der ersten Anzeigefläche (51) bildet, indem der Nutabstand größer als null und gleich oder kleiner als 0,5 µm ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Erfindungsfeld
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
DE 42 44 452 A1 beschreibt ein Anzeigeinstrument für Kraftfahrzeuge. Des Weiteren beschreibt DE 42 44 452 A1 , dass das Anzeigeinstrument unter Anderem eine erste Beleuchtungseinrichtung, eine zweite Beleuchtungseinrichtung und eine Sichtscheibe mit Symbolen aufweist, diese sind beispielsweise eingearbeitete Vertiefungen in der Sichtscheibe in Form einer Gravur. Ferner wird in DE 42 44 452 A1 offenbart, dass die erste Beleuchtungseinrichtung aus einem Schirm mit dahinter angeordneten Leuchtkörpern besteht.
JP H05 - 319138 A offenbart eine Schalttafelanzeige, die eine Platte, eine Flüssigkristall-Platte und einen Leuchtkörper aufweist. JP H05 - 319138 A beschreibt auch zwei transparente Acrylplatten, die an der Frontseite der Flüssigkristall-Platte angeordnet sind und mit v-förmigen Nuten versehen sind.
Als eine herkömmliche Anzeigevorrichtung für die Montage in einem Fahrzeug oder ähnlichem gibt zum Beispiel die JP 2012 - 32286 A eine Anzeigevorrichtung an, die eine erste Anzeigeeinheit, die Instrumente eines Fahrzeugs anzeigt, und eine zweite Anzeigeeinheit, die zusätzliche Informationen anzeigt, umfasst. Die zweite Anzeigeeinheit der Anzeigevorrichtung ist mit einer Vielzahl von farblosen und transparenten Lichtführungsplatten versehen, die über der vorderen Seite einer Kontrollanzeigenplatte der ersten Anzeigeeinheit überlappend angeordnet sind, wobei ein Zeichnungsmuster durch eine Nut auf den Lichtführungsplatten gebildet wird.
In einer derartigen Anzeigevorrichtung kann eine Flüssigkristallanzeige oder ähnliches für das Anzeigen eines Bilds in gleicher Weise wie an der ersten Anzeigeeinheit anstelle der oben genannten ersten Anzeigeeinheit der JP 2012 - 32286 A verwendet werden, um eine größere Variation von Bildern anzuzeigen. In diesem Fall kann in der Anzeigevorrichtung unter Umständen ein virtuelles Bild eines auf der Flüssigkristallanzeige angezeigten Bilds erzeugt werden, weil das Licht von der Flüssigkristallanzeige oder ähnlichem durch die Nut, die das Zeichnungsmuster an der Lichtführungsplatte bildet, gebeugt wird. Dadurch kann unter Umständen die Sichtbarkeit reduziert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzeigevorrichtung vorzusehen, die eine angemessene Sichtbarkeit sicherstellen kann.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine erste Anzeigefläche, die Licht emittiert und ein Bild mit Bezug auf Fahrzeuginformationen anzeigt; und eine zweite Anzeigefläche, die überlappend auf der ersten Anzeigefläche platziert ist, das von der ersten Anzeigefläche emittierte Licht durchlässt und mit Nuten, die ein Zeichnungsmuster bilden, versehen ist, wobei eine Einfallsfläche des Lichts zu der ersten Anzeigefläche und der zweiten Anzeigefläche und eine Austrittsfläche des Lichts von der zweiten Anzeigefläche parallel zueinander sind, und wobei sich die Nuten in einer horizontalen Richtung erstrecken und verhindern, dass gebeugtes Licht mit einer Komponente im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche emittiert und durch die Nuten gebeugt wird, ein Bild innerhalb eines Winkelbereichs von 20 Grad in Bezug auf eine Normallinie der ersten Anzeigefläche in einer vertikalen Richtung basierend auf einer Kreuzung zwischen der ersten Anzeigefläche und der Normallinie der ersten Anzeigefläche bildet, indem ein Nutabstand größer null und gleich oder kleiner 0,5 µm ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Anzeigevorrichtung derart konfiguriert sein, dass der Nutabstand in einem vorbestimmten Bereich maximal ist, in dem das gebeugte Licht mit einer Komponente im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche emittiert und durch die Nuten gebeugt wird, kein Bild bildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Anzeigevorrichtung derart konfiguriert sein, dass die erste Anzeigefläche die Fahrzeuginformationen mit in nur einer Richtung polarisiertem Licht anzeigt, und sich die Nuten in einer Richtung, die eine Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts kreuzt, erstrecken.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung von derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer überlagerten Anzeigevorrichtung in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform.
3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2.
4 ist eine Teilschnittansicht innerhalb der Umgebungslinie B von 3.
5 ist eine schematische Ansicht, die die Voraussetzungen für einen Leuchtdichtentest der Anzeigevorrichtung erläutert.
6 ist eine schematische Ansicht, die die Voraussetzungen für einen Leuchtdichtetest der Anzeigevorrichtung erläutert.
7 ist eine schematische Ansicht, die die Voraussetzungen für einen Leuchtdichtetest der Anzeigevorrichtung erläutert.
8 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse des Leuchtdichtetests der Anzeigevorrichtung zeigt.
9 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip für die Erzeugung eines virtuellen Bilds in der Anzeigevorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel erläutert.
10 ist eine schematische Ansicht, die einen Nutabstand in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform erläutert.
11 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip für das Verhindern des Sehens eines virtuellen Bilds von einer Sichtposition in einem Blickbereich mit der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform erläutert.
12 ist ein Diagramm, das die Leuchtdichtenverteilung einer Anzeige in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm für die Bestimmung, ob ein Bild in einem Blickbereich ER gebildet wird, wenn der Nutabstand 1 µm beträgt.
14 ist ein Diagramm für die Bestimmung, ob ein Bild in einem Blickbereich ER gebildet wird, wenn der Nutabstand 0,5 µm beträgt.
15 ist ein Diagramm für die Bestimmung, ob ein Bild in einem Blickbereich ER gebildet wird, wenn der Nutabstand 0,4 µm beträgt.
16 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Modifikation zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Die Bestandteile der folgenden Ausführungsform können solche umfassen, die einfach durch den Fachmann ersetzt werden können oder im Wesentlichen gleich sind.
Ausführungsform
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer überlagerten Anzeigevorrichtung in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform. 3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2. 4 ist eine Teilschnittansicht innerhalb der Umgebungslinie B von 3. 5, 6 und 7 sind schematische Ansichten, die die Voraussetzungen für einen Leuchtdichtetest der Anzeigevorrichtung erläutern. 8 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse des Leuchtdichtetests der Anzeigevorrichtung zeigt. 9 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip für die Erzeugung eines virtuellen Bilds in der Anzeigevorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel erläutert. 10 ist eine schematische Ansicht, die einen Nutabstand in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform erläutert. 11 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip für das Verhindern des Sehens eines virtuellen Bilds von einer Sichtposition in einem Blickbereich mit der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform erläutert. 12 ist ein Diagramm, das die Leuchtdichtenverteilung einer Anzeige in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt. 13 ist ein Diagramm für die Bestimmung, ob ein Bild in dem Blickbereich gebildet wird, wenn der Nutabstand 1 µm beträgt. 14 ist ein Diagramm für die Bestimmung, ob ein Bild in dem Blickbereich gebildet wird, wenn der Nutabstand 0,5 µm beträgt. 15 ist ein Diagramm für die Bestimmung, ob ein Bild in dem Blickbereich gebildet wird, wenn der Nutabstand 0,4 µm beträgt.
Wie in 1 gezeigt, konfiguriert eine Anzeigevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ein sogenanntes Messinstrument. Zum Beispiel ist die Anzeigevorrichtung 1 an einem Instrumentenpaneel in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs wie etwa eines Autos montiert und zeigt verschiedene Typen von Informationen für das Fahren des Fahrzeugs an. Die Breitenrichtung der in 1 gezeigten Anzeigevorrichtung 1 entspricht gewöhnlich der Breitenrichtung eines Fahrzeugs, auf das die Anzeigevorrichtung 1 angewendet wird. In der Breitenrichtung der Anzeigevorrichtung 1 entspricht eine der Vorderfläche der Anzeigevorrichtung 1 zugewandte Seite (nahe Seite in 1) der Fahrersitzseite des Fahrzeugs. Die andere der Vorderfläche der Anzeigevorrichtung 1 zugewandte Seite (ferne Seite in 1) entspricht der Beifahrersitzseite des Fahrzeugs. Dies könnte jedoch auch umgekehrt sein. Die Tiefenrichtung der in 1 gezeigten Anzeigevorrichtung 1 entspricht gewöhnlich der Längsrichtung des Fahrzeugs (oder mit anderen Worten der Fahrtrichtung des Fahrzeugs), auf das die Anzeigevorrichtung 1 angewendet wird. Weiterhin ist die Vorderflächenseite der Anzeigevorrichtung 1 die dem Fahrersitz des Fahrzeugs zugewandte Seite, die gewöhnlich durch den in dem Fahrersitz sitzenden Fahrer visuell wahrgenommen wird. Dagegen liegt die Rückflächenseite der Anzeigevorrichtung 1 der Vorderflächenseite in der Tiefenrichtung gegenüber und ist gewöhnlich die im Instrumentenpaneel aufgenommene Seite.
Insbesondere umfasst die Anzeigevorrichtung 1 ein Gehäuse 2, eine Anzeige 3 als eine Bildanzeigevorrichtung, eine Kontrollanzeigenplatte 4, eine überlagerte Anzeigevorrichtung 5 und eine Sichtplatte 6. Die Anzeigevorrichtung 1 weist einen Aufbau auf, in dem das Gehäuse 2, die Anzeige 3, die Kontrollanzeigenplatte 4, die überlagerte Anzeigevorrichtung 5 und die Sichtplatte 6 in dieser Reihenfolge von der Rückflächenseite zu der Vorderflächenseite in der Tiefenrichtung geschichtet sind.
Das Gehäuse 2 ist ein Gehäuse, in dem verschiedene Komponenten, die die Anzeigevorrichtung 1 konfigurieren, montiert sind und das diese Komponenten einschließt.
Die Anzeige 3 wird durch eine Steuereinrichtung und ähnliches betrieben und gesteuert und zeigt verschiedene Bilder auf einer Bildanzeigefläche 3a an. Zum Beispiel kann die Anzeige 3 eine dünne Flüssigkristallanzeige sein. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei die Anzeige 3 auch eine Plasmaanzeige, eine organische Elektrolumineszenz (EL)-Anzeige oder ähnliches sein kann. Zum Beispiel kann ein auf der Bildanzeigefläche 3a anzuzeigendes Bild Informationen in Bezug auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein umweltfreundliches Fahren enthalten. Das auf der Bildanzeigefläche 3a anzuzeigende Bild kann auch verschiedene Informationen in Bezug auf das Fahren enthalten, die sich während des Fahrens des Fahrzeugs konstant ändern, wie etwa der akkumulierte Kilometerstand, die Kühlwassertemperatur, die Ausgabedrehgeschwindigkeit einer Antriebskraftquelle, die verbleibende Kraftstoffmenge und den Batterieladepegel.
Die Kontrollanzeigenplatte 4 ist ein plattenartiges Glied mit verschiedenen Symbolen, Zeichen, Ziffern usw. in Entsprechung zu verschiedenen Warnleuchten, eine Gangpositionsanzeige, eine Blinkerangabe usw. Licht wird von der Rückflächenseite zu der Kontrollanzeigeplatte 4 emittiert. Wenn das emittierte Licht durch die Teile mit den Symbolen, Zeichen, Ziffern usw. hindurchgeht, werden diese Symbole, Zeichen, Ziffern usw. beleuchtet und angezeigt.
Die Fläche auf der Vorderflächenseite der oben beschriebenen Anzeige 3 liegt von der Kontrollanzeigeplatte 4 frei, wobei die Fläche auf der Vorderflächenseite der Anzeige 3 die Bildanzeigefläche 3a konfiguriert. Die Bildanzeigefläche 3a konfiguriert eine erste Anzeigefläche 51, die echte Bilder (Bilder) 51a mit Bezug auf Fahrzeuginformationen anzeigt. Die Fahrzeuginformationen enthalten verschiedene Typen von Informationen mit Bezug auf das Fahren wie etwa einen Fahrzeugzustand und einen Fahrtzustand eines Fahrzeugs, an dem die Anzeigevorrichtung 1 montiert ist. Die erste Anzeigefläche 51 präsentiert die Informationen für den Fahrer usw., indem sie die Informationen als die echten Bilder 51a anzeigt. Die erste Anzeigefläche 51 kann die echten Bilder 51a in dem EIN-Zustand anzeigen, während die echten Bilder 51a in dem AUS-Zustand nicht angezeigt werden.
Die überlagerte Anzeigevorrichtung 5 umfasst wie in 1, 2, 3 und 4 gezeigt eine transparente Lichtführungsplatte 5a und Lichtquellen 5b. Die transparente Lichtführungsplatte 5a ist überlappend auf der Vorderflächenseite der Bildanzeigefläche 3a platziert. Die transparente Lichtführungsplatte 5a ist aus einem transparenten Glied (transparenten Medium) ausgebildet, das eine Transparenz aufweist und das von der Anzeige 3 emittierte Licht durchlässt. Feine Nuten 5d, die ein Zeichnungsmuster (Anzeigedesign) 5c bilden, sind auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a ausgebildet. Zum Beispiel können die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, auf der Hauptfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a, d.h. in diesem Fall auf der Hauptfläche auf der Rückflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a mit einer konkaven Form ausgebildet sein. Dies kann bewerkstelligt werden, indem die transparente Lichtführungsplatte 5a aus Kunstharz unter Verwendung einer Form mit einem konvex geformten Teil in Entsprechung zu den Nuten 5d gegossen wird. Weiterhin können die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, auf der Hauptfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a, d.h. in diesem Fall auf der Hauptfläche auf der Rückflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a mit einer konkaven Form unter Verwendung von verschiedenen Methoden wie etwa einer Laserverarbeitung graviert werden. Zum Beispiel kann das auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a ausgebildete Zeichnungsmuster 5d verschiedene Zeichnungsmuster in Entsprechung zu den auf der Anzeige 3 angezeigten Fahrinformationen umfassen. In dem Beispiel von 1 ist das Zeichnungsmuster 5c ein „Fahrzeugsymbol in der Form eines Fahrzeugs“. In dem Beispiel von 2 usw. ist das Zeichnungsmuster 5c eine Zahl „2“. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Lichtquellen 5b bestrahlen die Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a mit Licht. Zum Beispiel wird jede der Lichtquellen 5b durch ein LED-Element usw. konfiguriert. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Lichtquellen 5b sind jeweils derart vorgesehen, dass ihre Achsenrichtung orthogonal zu der Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a ist, wobei das emittierte Licht von der Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a eintritt. Die Erstreckungsrichtung der Nuten 5d, die Strahlungsrichtung des Lichts von den Lichtquellen 5b usw. werden weiter unten ausführlicher beschrieben.
Die überlagernde Anzeigevorrichtung 5 kann zwischen dem Anzeigezustand und dem nicht-Anzeigezustand des Zeichnungsmusters 5c wechseln, indem sie die Lichtquellen 5b ein- und ausschaltet, wobei die Lichtquellen 5b über die Steuereinrichtung usw. betrieben und gesteuert werden. In der überlagernden Anzeigevorrichtung 5 wird das Zeichnungsmuster 5c angezeigt, wenn die Lichtquellen 5c eingeschaltet sind. Mit anderen Worten tritt das von den Lichtquellen 5b emittierte Licht in die Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a ein und pflanzt sich durch die transparente Lichtführungsplatte 5a fort. Dann wird wenigstens ein Teil der Komponenten des einfallenden Lichts durch die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, zu der Vorderflächenseite reflektiert. Daraus resultiert, dass der Fahrer usw. das Zeichnungsmuster 5c visuell erkennen können (siehe 3, 4 usw.). Wenn in diesem Fall in der überlagernden Anzeigevorrichtung 5 der Fahrer von der Vorderflächenseite (Fahrersitzseite) darauf blickt, wird ein vorbestimmtes Design durch das Überlagern des auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a angezeigten Zeichnungsmusters mit einem Bild auf der Bildanzeigefläche 3a der Anzeige 3, die an der Rückflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a platziert ist, gebildet und angezeigt. Auf diese Weise können viele verschiedene Bilder angezeigt werden. In der überlagernden Anzeigevorrichtung 5 wird das Zeichnungsmuster 5c nicht angezeigt, wenn die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind. Das von der Anzeige 3 emittierte und durch die transparente Lichtführungsplatte 5a hindurchgelassene Licht ermöglicht also, dass der Fahrer usw. einfach verschiedene auf der Bildanzeigefläche 3a angezeigte Bilder visuell erkennen.
Die Hauptfläche an der Rückflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a, auf der die Nuten 5d wie oben erläutert ausgebildet sind, konfiguriert eine zweite Anzeigefläche 52. Die zweite Anzeigefläche 52 ist überlappend auf der ersten Anzeigefläche 51 platziert, lässt Licht durch und kann zwischen dem Anzeigezustand und dem nicht-Anzeigezustand wechseln, wenn die erste Anzeigefläche 51 im EIN-Zustand ist, während dem die erste Anzeigefläche 51 die echten Bilder 51a anzeigen kann. Der Anzeigezustand der zweiten Anzeigefläche 52 ist ein Zustand, in dem das von den Lichtquellen 5b emittierte Licht ein Echtbild-Zeichnungsmuster 52a anzeigt. Das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a entspricht dem oben beschriebenen Zeichnungsmuster 5c und ist in diesem Fall zum Beispiel das oben genannte „Fahrzeugsymbol in der Form eines Fahrzeugs“ oder mit anderen Worten ein Symbol des Fahrzeugs usw. Der nicht-Anzeigezustand der zweiten Anzeigefläche 52 ist ein Zustand, in dem die Echtbild-Zeichnungsmuster 52a nicht angezeigt werden, wenn die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind.
Die erste Anzeigefläche 51 und die zweite Anzeigefläche 52 konfigurieren eine Vielzahl von Anzeigeflächen, die in der Tiefenrichtung oder mit anderen Worten in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs überlappen. Die erste Anzeigefläche 51 konfiguriert die Anzeigefläche auf der fernen Seite innerhalb der Anzeigeflächen in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die zweite Anzeigefläche 52 konfiguriert die Anzeigefläche auf der nahen Seite innerhalb der Anzeigeflächen in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs (Seite der Sichtposition eines Betrachters wie etwa des Fahrers).
Die Sichtplatte 6 ist ein rahmenförmiges Glied, das die Kontrollanzeigenplatte 4, die transparente Lichtführungsplatte 5a usw. hält, indem es den Umfang der Kontrollanzeigenplatte 4, der transparenten Lichtführungsplatte 5a usw. einschließt.
In der Anzeigevorrichtung 1 dieser Ausführungsform kreuzen die Polarisationsrichtung der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung jeder der Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c (Echtbild-Zeichnungsmuster 52a) bilden, einander innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs. Auf diese Weise können viele verschiedene Bilder durch das Kombinieren der Anzeige 3 und der überlagernden Anzeigevorrichtung 5 angezeigt werden. Außerdem kann eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden. Die Polarisationsrichtung der Anzeige 3 entspricht gewöhnlich der endgültigen Durchlassachsenrichtung in der Anzeige 3, und die Erstreckungsrichtung der Nuten 5d entspricht gewöhnlich der Richtung, zu der sich die Nuten 5d erstrecken.
In der Anzeige 3 dieser Ausführungsform werden Echtbilder 51a (Bild) durch das Emittieren des in nur einer Richtung polarisierten Lichts angezeigt. Wenn also mit anderen Worten das von einer Hintergrundbeleuchtung emittierte Licht in einer Polarisationsrichtung L1 (siehe 2 usw.) als der Durchlassachsenrichtung mittels einer Polarisationsplatte usw. ausgerichtet wird, gibt die Anzeige 3 das in nur einer Richtung polarisierte Licht aus, indem sie das Licht in der Vibrationsrichtung entlang der Polarisationsrichtung L1 (Durchlassachsenrichtung) ausgibt. In der Anzeige 3 konfiguriert die Vorderfläche der endgültigen Polarisationsplatte gewöhnlich die Oberfläche der oben beschriebenen Bildanzeigefläche 3a und ist die transparente Lichtführungsplatte 5a an der Vorderflächenseite der Polarisationsplatte angeordnet. Das Licht in der Vibrationsrichtung entlang der Polarisationsrichtung L1 (Durchlassachsenrichtung) tritt dann in die transparente Lichtführungsplatte 5a ein. Die Polarisationsrichtung L1 ist die Richtung entlang der vertikalen Richtung. Nachfolgend kann die endgültige Polarisationsrichtung der Anzeige 3 auch als die „Polarisationsrichtung L1“ bezeichnet werden.
Zum Beispiel weisen die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster (Anzeigedesign) 5c wie in 4 usw. gezeigt bilden, vorzugsweise einen V-förmigen Querschnitt mit einem Abstand gleich oder kleiner als 1 µm auf (der Minimalwert entspricht zum Beispiel der produzierbaren Größe). Jede der Nuten 5d ist eine gerade Nut, die sich in nur einer Richtung erstreckt. Die transparente Lichtführungsplatte 5a ist derart konfiguriert, dass die Durchlässigkeit des Materials des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c gleich derjenigen des Materials des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a herum ist. Die Beugungseffizienz eines durch derartige feinen Nuten 5d gebildeten Beugungsgitters neigt dazu, verschieden zu sein, wenn die Vibrationsrichtung des Lichts senkrecht (orthogonal) zu der Erstreckungsrichtung (siehe den Pfeil L2 von 2 usw.) der Nuten 5d ist und die Vibrationsrichtung des Lichts parallel zu der Erstreckungsrichtung ist. Mit anderen Worten neigt das durch derartige feine Nuten 5d gebildete Beugungsgitter gewöhnlich dazu, das Licht, dessen Vibrationsrichtung senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d ist, durchzulassen und das Licht, dessen Vibrationsrichtung parallel zu der Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d ist, zu blockieren. Mit anderen Worten weisen die auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a ausgebildeten feinen Nuten 5d einen ähnlichen Effekt auf wie eine Polarisationsplatte. Wenn die Richtung orthogonal zu der Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d die Durchlassachsenrichtung ist, lassen die Nuten 5d das Licht, das in der Durchlassachsenrichtung vibriert, durch und blockieren den Großteil des Lichts, das in der Absorptionsachsenrichtung (Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d) orthogonal zu der Durchlassachsenrichtung vibriert.
In der Anzeigevorrichtung 1 dieser Ausführungsform kreuzen die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, einander innerhalb eines Winkelbereichs von gleich oder größer als 75 Grad bis gleich oder kleiner als 105 Grad. Wenn der durch die Polarisationsrichtung (Durchlassachsenrichtung) L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, ein Winkel θ ist (siehe 2), sind die Nuten 5d auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a derart ausgebildet, dass der Winkel θ den Bedingungsausdruck [75° ≤ θ ≤ 105°] erfüllt. Mit anderen Worten kreuzen die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 einander mit einem vorbestimmten Winkel θ innerhalb des Bereichs von gleich oder größer als 75 Grad bis gleich oder kleiner 105 Grad. Vorzugsweise kreuzen die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 einander mit einem vorbestimmten Winkel θ im Bereich von gleich oder größer als 85 Grad bis gleich oder kleiner als 95 Grad. Am besten sind die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, orthogonal zueinander. Die Nuten 5d sind auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a derart ausgebildet, dass die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d und die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 orthogonal zueinander sind und die Durchlassachsenrichtung des durch die feinen Nuten 5d gebildeten Beugungsgitters und die Polarisationsrichtung L1 parallel zueinander sind. Wenn die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d orthogonal zueinander sind, ist θ = 90 Grad. Außerdem ist zum Beispiel ein Fehler innerhalb eines Bereichs eines zulässigen Fehlerwinkels α gemäß der im Herstellungsprozess der Anzeigevorrichtung 1 erlaubten Toleranz zulässig.
In der wie oben beschrieben konfigurierten Anzeigevorrichtung 1 sind die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d orthogonal zueinander (θ = 90°). Mit anderen Worten sind die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Durchlassachsenrichtung der Nuten 5d parallel zueinander. In der Anzeigevorrichtung 1 wird also in dem nicht-Anzeigezustand, wenn die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind, beinahe alles Licht von der Anzeige 3 in den Bereich innerhalb des Zeichnungsmusters 5c wie auch in den Bereich außerhalb des Zeichnungsmusters 5c durchgelassen. Deshalb ist in der Anzeigevorrichtung 1 ein Leuchtdichtenverhältnis, das das Verhältnis der Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu der Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a angibt (nachfolgend einfach als „Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum“ bezeichnet), maximal in dem Zustand, in dem die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind. Deshalb ist der Bereich des Zeichnungsmusters 5c unauffällig relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum, sodass das Zeichnungsmuster 5c schwer visuell zu erkennen ist. Das Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum kann gewöhnlich als „Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c/Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum × 100 [%]“ angegeben werden. Die Leuchtdichtendifferenz zwischen dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum und dem Bereich des Zeichnungsmusters 5c wird relativ groß, wenn das Leuchtdichtenverhältnis kleiner wird.
In der Anzeigevorrichtung 1 kann der Zustand, in dem das Zeichnungsmuster 5c schwer visuell zu erkennen ist, nicht nur dann aufrechterhalten werden, wenn die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 orthogonal zueinander sind (θ = 90°), sondern auch wenn sie sich wie oben beschrieben im Bereich von [75° ≤ θ ≤ 105°] und vorzugsweise im Bereich von [85° ≤ θ ≤ 95°] befinden. Der Grund hierfür ist, dass das Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum innerhalb eines vorbestimmten Leuchtdichtenverhältnisbereichs liegt. Der vorbestimmte Leuchtdichtenverhältnisbereich ist zum Beispiel der Bereich von gleich oder größer als 90% zu gleich oder kleiner als 100% und vorzugsweise von gleich oder größer als 92,5% zu gleich oder kleiner als 100%. Wie oben beschrieben kreuzen in der Anzeigevorrichtung 1 die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d einander innerhalb des oben genannten Winkelbereichs. Die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 können also derart konfiguriert sein, dass sie einander in einem Winkelbereich kreuzen, in dem das Leuchtdichtenverhältnis der Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu der Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum gleich oder größer als 90% und gleich oder kleiner als 100% ist.
Im Folgenden wird ein Leuchtdichtenmesstest für die Anzeigevorrichtung 1 mit Bezug auf 5 bis 8 beschrieben. Die Anzeigevorrichtung 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird verwendet, um den Leuchtdichtentest durchzuführen, wobei eine Leuchtdichtenmesskamera verwendet wird, um die Leuchtdichte auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a zu messen. In der Anzeigevorrichtung 1 sind die Anzeige 3, die transparente Lichtführungsplatte 5a usw. wie in 5 gezeigt angeordnet und sind die Nuten 5d wie in 6 gezeigt geformt. Mit anderen Worten beträgt die Dicke der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der Tiefenrichtung 2 mm und ist das Intervall zwischen der Bildanzeigefläche (Oberfläche) 3a der Anzeige 3 und der Rückfläche (hinteren Fläche) der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der Tiefenrichtung gleich 4,5 mm. In der Anzeigevorrichtung 1 sind die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, auf der Rückfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a ausgebildet. In dem vorliegenden Leuchtdichtenmesstest ist die Leuchtdichtenmessposition relativ zu der Z-Richtung (Tiefenrichtung) die Position auf der Oberfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a, an welcher die Nuten 5d ausgebildet sind, und entspricht der Fokusposition der Leuchtdichtenmesskamera. In der Anzeigevorrichtung 1 weisen die Nuten 5d einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt auf, wobei der Abstand 0,5 µm beträgt. Die Tiefe jeder der Nuten 5d in der Tiefenrichtung beträgt 0,25 µm, wobei der durch den Boden gebildete Winkel im Wesentlichen 90 Grad (°) beträgt. In der Anzeigevorrichtung 1 ist jede der Nuten 5d eine gerade Nut, die sich in nur einer Richtung erstreckt. In dem vorliegenden Leuchtdichtentest werden wie in 7 gezeigt die Leuchtmesspositionen relativ zu der X-Richtung (Breitenrichtung) und der Y-Richtung (senkrechten Richtung) jeweils durch das Auswählen einer Vielzahl von Positionen in dem Bereich des Zeichnungsmusters 5c und in dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum erhalten und wird der Durchschnittswert derselben verwendet. Der Leuchtdichtenmesstest wurde für jede Lichtquellenfarbe der Anzeige 3 durchgeführt, indem das rote Licht bei X = 0,63 und Y = 0,35, das grüne Licht bei X = 0,31 und Y = 0,58 und das blaue Licht bei X = 0,14 und Y = 0,05 auf dem Chromatizitätsdiagramm verwendet wurde. In diesem Leuchtdichtenmesstest wird die Leuchtdichte von der oben beschriebenen Leuchtdichtenmessposition unter Verwendung der Leuchtdichtenmesskamera gemessen, wenn die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind, wobei der durch die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 gebildete Winkel θ geändert wird, indem die transparente Lichtführungsplatte 5a relativ zu der Bildanzeigefläche 3a gedreht wird.
8 zeigt die Ergebnisse des oben beschriebenen Leuchtmesstests. In 8 ist die horizontale Achse der Winkel θ [Grad], der zwischen der Polarisationsrichtung L1 und der Erstreckungsrichtung L2 gebildet wird, wobei die vertikale Achse das Leuchtdichtenverhältnis [%] der Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu der Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum ist. Aus 8 wird deutlich, dass in der Anzeigevorrichtung 1, wenn der durch die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 gebildete Winkel θ im Bereich von [75° ≤ θ ≤ 105°] liegt, das Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum gleich oder größer als 90% und gleich oder kleiner als 100% für alle drei Farben Rot (siehe die Linie R), Grün (siehe die Linie G) und Blau (siehe die Linie B) ist. Es sollte also deutlich sein, dass die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a bilden, schwer visuell zu erkennen sind, wenn das Zeichnungsmuster 5c nicht angezeigt wird. Und wenn in der Anzeigevorrichtung 1 der Winkel θ im Bereich von [85° ≤ θ ≤ 95°] ist, ist das Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum gleich oder größer als 92,5% und gleich oder kleiner als 100% für alle drei Farben Rot, Grün und Blau. Es sollte also deutlich sein, dass die Nuten 5d schwerer visuell zu erkennen sind. Wenn in der Anzeigevorrichtung 1 der Winkel θ = 90° ist und mit anderen Worten die Polarisationsrichtung L1 und die Erstreckungsrichtung L2 orthogonal zueinander sind, ist das Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum maximal für alle drei Farben Rot, Grün und Blau. Es sollte also deutlich sein, dass die Nuten 5d am schwersten visuell zu erkennen sind. Wenn in der Anzeigevorrichtung 1 der Winkel θ = 90° ist, liegt das Leuchtdichtenverhältnis bei 97,4%, wenn das rote Licht emittiert wird, liegt das Leuchtdichtenverhältnis bei 97,6%, wenn das grüne Licht emittiert wird, und liegt das Leuchtdichtenverhältnis bei 94%, wenn das blaue Licht emittiert wird.
Weiterhin sind in der Anzeigevorrichtung 1 dieser Ausführungsform wie in 2 usw. gezeigt die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d und die Strahlungsrichtung L3 des Lichts von den Lichtquellen 5b der überlagernden Anzeigevorrichtung 5 orthogonal zueinander. Mit anderen Worten liegen in diesem Fall die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Strahlungsrichtung L3 des Lichts von den Lichtquellen 5b in der vertikalen Richtung und liegt die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d in der horizontalen Richtung. Deshalb kann in der Anzeigevorrichtung 1 das Licht von den Lichtquellen 5b in die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, im Wesentlichen senkrecht einfallen. Um also das Zeichnungsmuster 5c auf de transparenten Lichtführungsplatte 5a anzuzeigen, kann die durch die Nuten 5d zu der Vorderflächenseite (Fahrersitzseite) reflektierte Lichtmenge relativ vergrößert werden. Auf diese Weise kann das Zeichnungsmuster 5c deutlich angezeigt werden. Die Länge der transparenten Lichtführungsplatte 5a der vorliegenden Ausführungsform ist länger in der horizontalen Richtung als in der vertikalen Richtung, wobei die Lichtquellen 5b vertikal unterhalb oder vertikal oberhalb der transparenten Lichtführungsplatte 5a angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind drei Lichtquellen 5b mit einem gleichmäßigen Intervall entlang der Breitenrichtung (horizontalen Richtung) an einer Position vertikal unterhalb des Bereichs, in dem das Zeichnungsmuster 5c ausgebildet ist und der der Endfläche vertikal unterhalb der transparenten Lichtführungsplatte 5a zugewandt ist, vorgesehen. Jede der Lichtquellen 5b emittiert Licht vertikal nach oben. Zum Beispiel ist jede der Lichtquellen 5b an einer Position angeordnet, die durch die Sichtplatte 6 verborgen wird, wenn von der Vorderflächenseite darauf geblickt wird.
An der zweiten Anzeigefläche 52 sind wie in 3, 4 usw. gezeigt eine Anzeigestruktur 53 und eine nicht-Anzeigestruktur 54 des Echtbild-Zeichnungsmusters 52a (Zeichnungsmusters 5c) konfiguriert, indem die feinen Nuten 5d auf der Hauptfläche an der Endflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a ausgebildet sind, sodass die Polarisationsrichtung L1, die Erstreckungsrichtung L2, die Strahlungsrichtung L3 usw. eine derartige Positionsbeziehung wie oben beschrieben aufweisen.
Die Anzeigestruktur 53 der zweiten Anzeigefläche 52 ist eine Struktur, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a (Zeichnungsmuster 5c) mit dem von den Lichtquellen 5b emittierten Licht bilden, wenn sich die zweite Anzeigefläche 52 in dem Anzeigezustand befindet. Dabei ist die Anzeigestruktur 53 eine Struktur, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bildet, indem sie das von den Lichtquellen 5b emittierte Licht durch die auf der Oberfläche des transparenten Lichtführungsteils 5a, das ein Glied der zweiten Anzeigefläche 52 ist, ausgebildeten feinen Nuten 5d reflektiert, wenn die zweite Anzeigefläche 52 in dem Anzeigezustand ist. Die Anzeigestruktur 53 ermöglicht also, dass der Fahrer usw. das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a auf der zweiten Anzeigefläche 52 visuell erkennen.
Dagegen ist die nicht-Anzeigestruktur 54 der zweiten Anzeigefläche 52 eine Struktur, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a, wenn die zweite Anzeigefläche 52 in dem nicht-Anzeigezustand ist, im Vergleich zu dem Anzeigezustand schwer visuell erkennen lässt. Weiterhin ist die nicht-Anzeigestruktur 54 der zweiten Anzeigefläche 52 eine Struktur, die die feinen Nuten 5d, wenn die zweite Anzeigefläche 52 in dem nicht-Anzeigezustand ist, im Vergleich zu dem Anzeigezustand schwer visuell erkennen lässt. Die nicht-Anzeigestruktur 54 lässt das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a schwer visuell erkennen, indem die Lichtquellen 5b ausgeschaltet werden. Weiterhin ist die nicht-Anzeigestruktur 54 eine Struktur, die die Nuten 5d schwer visuell erkennen lässt, indem die Nuten 5d derart ausgebildet sind, dass die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a (Zeichnungsmuster 5c) bilden, einander mit einem vorbestimmten Winkel kreuzen, der wie oben beschrieben gewöhnlich in dem Winkelbereich von gleich oder größer 75 Grad bis gleich oder kleiner 105 Grad liegt. Die nicht-Anzeigestruktur 54 kann also die Amplitude des Durchlasslichts zwischen dem Bereich des Echtbild-Zeichnungsmusters 52a und dem Bereich um das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a herum auf der zweiten Anzeigefläche 52 im Wesentlichen gleich vorsehen. Deshalb ist die Leuchtdichtendifferenz zwischen dem Bereich des Echtbild-Zeichnungsmusters 52a und dem Bereich um das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a herum minimal. Daraus resultiert, dass in dem nicht-Anzeigezustand die nicht-Anzeigestruktur 54 das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a und die feinen Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bilden, schwer visuell erkennen lässt.
In der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 ist das Problem gegeben, dass ein virtuelles Bild eines auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten Bilds erzeugt wird, wenn das von der ersten Anzeigefläche 51 der Anzeige 3 ausgegebene Licht durch die feinen Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a auf der zweiten Anzeigefläche 52 bilden, gebeugt wird.
Zum Beispiel wird in einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel von 9 ein virtuelles Bild eines auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten Bilds visuell von der Sichtposition in einem Blickbereich ER erkannt. Der Grund hierfür ist, dass das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben wird und durch die feinen Nuten, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bilden, gebeugt wird, ein Bild in dem zuvor für ein Fahrzeug bestimmten Blickbereich ER bildet. Der Blickbereich ER ist ein „Blickbereich des Fahrers eines Autos“ und entspricht dem zuvor gemäß dem Fahrzeug bestimmten Bereich, in dem der Sichtpunkt eines Fahrers DR platziert ist. Gewöhnlich gibt der Blickbereich ER statistisch die Verteilung der Augenpositionen des Fahrers DR in dem Fahrzeug an und entspricht zum Beispiel einem Bereich, der die Sichtposition des Fahrers DR bei einem vorbestimmten Verhältnis (wie etwa 95%) enthält, während der Fahrer DR in dem Fahrersitz sitzt. Das virtuelle Bild des auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten Bilds erscheint an verschiedenen Positionen in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts.
Zum Beispiel ist in 9 das Bild 55 ein echtes Bild des auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten Bilds. Dagegen ist ein Bild 56R ein virtuelles Bild, das durch das rote Licht des gebeugten Lichts gebildet wird, ist ein Bild 56G ein virtuelles Bild, das durch das grüne Licht des gebeugten Lichts gebildet wird, und ist ein Bild 56B ein virtuelles Bild, das durch das blaue Licht des gebeugten Lichts gebildet wird. Wie oben beschrieben ist in der Anzeigevorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel das Problem gegeben, dass ein virtuelles Bild der auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten echten Bilder 51a visuell von der Sichtposition in dem Augenbereich ER erkannt werden kann. Unter Umständen wird also die Sichtbarkeit reduziert.
In der Anzeigevorrichtung 1 dieser Ausführungsform sind jedoch wie in 10 gezeigt die feinen Nuten 5d mit einem Nutabstand d ausgebildet, um zu verhindern, dass das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das aus der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, ein Bild in dem Blickbereich ER bildet. Die Anzeigevorrichtung 1 kann also verhindern, dass ein virtuelles Bild visuell von der Sichtposition in dem Blickbereich ER erkannt wird, und stellt eine entsprechende Sichtbarkeit des echten Bilds (Bild 55) eines auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten Bilds sicher. Die Komponenten des sichtbaren Lichtbereichs, sind Wellenlängenkomponenten, die durch einen Menschen visuell erkannt werden können, wobei die Wellenlängen der Komponenten zum Beispiel im Bereich von 360 nm bis 830 nm liegen. Im Folgenden wird mit Bezug auf 11, 12, 13, 14 und 15 ein Prinzip zum Verhindern, dass ein virtuelles Bild von der Sichtposition in dem Sichtbereich ER sichtbar ist, mit der Anzeigevorrichtung 1 dieser Ausführungsform erläutert.
Im Folgenden wird ein spezifisches Beispiel mit Bezug auf 11 beschrieben. In dem spezifischen Beispiel von 11 sind eine Einfallsfläche des Lichts zu der ersten Anzeigefläche 51 und der zweiten Anzeigefläche 52 und eine Austrittsfläche des Lichts von der zweiten Anzeigefläche 52 parallel zueinander und erstrecken sich die Nuten 5d in der horizontalen Richtung wie oben beschrieben. In diesem Fall fällt die Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 mit einer Normallinie L6 der Einfallsfläche des Lichts zu der zweiten Anzeigefläche 52 und der Austrittsfläche des Lichts von der zweiten Anzeigefläche 52 zusammen. Das zu den Nuten 5d einfallende Licht wird durch die Nuten 5d, die sich entlang der horizontalen Richtung erstrecken, in der vertikalen Richtung gebeugt. Folglich kann bestimmt werden, ob das gebeugte Licht ein Bild durch die Nuten 5d bildet, indem bestimmt wird, ob ein Bild in einem vorbestimmten Winkelbereich entlang der vertikalen Richtung als dem Blickbereich ER gebildet wird. Es wird angenommen, dass der Blickbereich ER ein Winkelbereich von 20 Grad (Winkelbereich von 10 Grad oberhalb und unterhalb der Normallinie L5) in Bezug auf die Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 in der vertikalen Richtung basierend auf einer Kreuzung P der ersten Anzeigefläche 51 und der Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 in Entsprechung zu der geometrischen Position und ähnlichem der an einem Fahrzeug montierten Anzeigevorrichtung 1 und des Fahrersitzes ist.
Wie in 11 gezeigt, in der „α“ der Einfallswinkel des einfallenden Lichts zu der zweiten Anzeigefläche 52, auf der die feinen Nuten 5d ausgebildet sind, oder mit anderen Worten des einfallenden Lichts zu den Nuten 5d (der durch die Normallinie L6 der zweiten Anzeigefläche 52 und das einfallende Licht gebildete Winkel) ist, „β“ der Ausgabewinkel des Ausgabelichts von der zweiten Anzeigefläche 52 oder mit anderen Worten des durch die Nuten 5d erzeugten gebeugten Lichts (der durch die Normallinie L6 der zweiten Anzeigefläche 52 und das Ausgabelicht gebildete Winkel) ist und „d“ der Nutabstand der feinen Linien 5d in der vertikalen Richtung ist, kann ein relationaler Ausdruck der Beugung zum Beispiel durch die folgende Formel (1) gegeben werden. In der Formel (1) ist „λ“ eine Wellenlänge des Lichts und ist „m“ ein Grad (m = ±0, 1, 2, ...). $d (sin α \pm sin β) = m λ$
Die Leuchtdichte des von der ersten Anzeigefläche 51 der Anzeige 3 ausgegebenen Lichts neigt wie in 12 gezeigt zu einer beträchtlichen Reduktion mit Winkeln außerhalb des spezifizierten Winkelbereichs. In 12 ist die horizontale Achse der Ausgabewinkel des Anzeigelichts (der durch die Normallinie L5 und das Ausgabelicht gebildete Winkel) [Grad] und ist die vertikale Achse die relative Änderungsrate der Leuchtdichte (= Leuchtdichte bei dem maximalen Winkel/maximale Leuchtdichte) × 100) [%]. Die Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 fällt mit der Normallinie L6 der Einfallsfläche und der Austrittsfläche der zweiten Anzeigefläche 52 zusammen. Weil der durch die Normallinie L5 und die Normallinie L6 gebildete Winkel gleich null ist, ist der Ausgabewinkel des Anzeigelichts gleich dem Einfallswinkel α des zu den Nuten 5d einfallenden Lichts.
Aus 12 wird deutlich, dass die Leuchtdichte des von der ersten Anzeigefläche 51 der Anzeige 3 ausgegebenen Lichts maximal ist, wenn der Ausgabewinkel null ist oder mit anderen Worten auf der Normallinie L5 liegt. Die Leuchtdichte des Ausgabelichts wird reduziert, wenn sich der Ausgabewinkel von der Normallinie L5 weg bewegt, und wird beträchtlich reduziert, wenn der Winkel außerhalb des spezifizierten Winkelbereichs, d.h. in diesem Fall außerhalb des Winkelbereichs von ± 40 Grad liegt. Es kann also in diesem Fall ausreichend bestimmt werden, ob das durch die Nuten 5d erzeugte gebeugte Licht ein Bild bildet, indem bestimmt wird, ob das Licht innerhalb des Winkelbereichs von 80 Grad (Winkelbereich von 40 Grad oberhalb und unterhalb der Normallinie L5) in Bezug auf die Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 in der vertikalen Richtung basierend auf der Kreuzung P der ersten Anzeigefläche 51 und der Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 innerhalb der von der Anzeige 3 ausgegebenen Lichtstrahlen ein Bild in dem Blickbereich ER bildet.
13, 14 und 15 sind schematische Ansichten für das Bestimmen, ob ein Bild in dem Blickbereich ER unter derartigen Bedingungen gebildet wird, indem der Einfallswinkel α und der Ausgabewinkel β unter Verwendung der oben genannten Formel (1) berechnet werden, wenn der Nutabstand d 1 µm, 0,5 µm und 0,4 µm beträgt. Dabei wird angenommen, dass m = 1. In 13, 14 und 15 wird für das rote Licht des gebeugten Lichts mit der Wellenlänge λ von 650 nm, das grüne Licht des gebeugten Lichts mit der Wellenlänge λ von 550 nm und das blaue Licht des gebeugten Lichts mit der Wellenlänge λ von 450 nm bestimmt, ob das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich ein Bild in dem Blickbereich ER bildet. In 14, 14 und 15 gibt die Linie LB die Kennlinie des Ausgabewinkels β des gebeugten Lichts an, wenn das blaue Licht in die Nuten 5d mit dem Einfallswinkel α eintritt. Eine Linie LG gibt die Kennlinie des Ausgabewinkels β des gebeugten Lichts an, wenn das grüne Licht in die Nuten 5d mit dem Einfallswinkel α eintritt. Eine Linie LR gibt die Kennlinie des Ausgabewinkels β des gebeugten Lichts wieder, wenn das rote Licht in die Nuten 5d des Einfallswinkels α eintritt. In 13, 14 und 15 wird ein Bestimmungsobjektbereich T durch den Winkelbereich [0 bis α1 = 0 bis 40 Grad] des Ausgabelichts aus der Anzeige 3, der in der horizontalen Achse zu bestimmen ist, definiert und wird der Winkelbereich [β1 bis β2 = -10 bis 10 Grad] des Blickbereichs ER in der vertikalen Achse definiert. Wenn die Linien LR, LG und LB nicht durch den Bestimmungsobjektbereich T hindurchgehen, gibt dies an, dass das gebeugte Licht mit der Wellenlänge kein Bild an der Sichtposition in dem Blickbereich ER bildet. Mit anderen Worten erscheint kein virtuelles Bild.
Wenn wie in 13 gezeigt der Nutabstand d 1 µm ist (d = 1 µm), gehen alle Linien LR, LG und LB durch den Bestimmungsobjektbereich T hindurch. Das gebeugte Licht bildet also ein Bild an der Sichtposition in dem Blickbereich ER für das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht. Folglich erscheint ein virtuelles Bild (entspricht dem Zustand von 9). Wenn im Gegensatz dazu wie in 14 gezeigt der Nutabstand d gleich 0,5 µm ist (d = 0,5 µm), verlaufen alle Linien LR, LG und LB außerhalb des Bestimmungsobjektbereichs T. Das gebeugte Licht bildet also kein Bild an der Sichtposition in dem Blickbereich ER für das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht. Folglich erscheint kein virtuelles Bild (entspricht dem Zustand von 10). Wenn wie in 15 gezeigt der Nutabstand d gleich 0,4 µm ist (d = 0,4 µm), bewegen sich die Linien LR, LG und LB weiter weg von dem Bestimmungsobjektbereich T als in 14. Das gebeugte Licht bildet also kein Bild an der Sichtposition in dem Blickbereich ER für das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht. Folglich erscheint kein virtuelles Bild. Indem also unter den oben beschriebenen Bedingungen wenigstens der Nutabstand d der feinen Nuten 5d gleich oder kleiner als 0,5 µm vorgesehen wird, kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass das gebeugte Licht ein Bild an der Sichtposition in dem Blickbereich ER bildet, wobei auch das Erscheinen eines virtuellen Bilds verhindert wird.
Die oben beschriebene Anzeigevorrichtung 1 umfasst die erste Anzeigefläche 51, die Licht ausgibt und Fahrzeuginformationen anzeigt, wobei die erste Anzeigefläche 51 in diesem Fall die echten Bilder 51 mit Bezug auf Fahrzeuginformationen anzeigt. Die Anzeigevorrichtung 1 umfasst weiterhin die zweite Anzeigefläche 52, die überlappend auf der ersten Anzeigefläche 51 platziert ist, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegebene Licht durchlässt und auf der die Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bilden, ausgebildet sind. Die Nuten 5d mit dem Nutabstand d sind derart ausgebildet, dass verhindert wird, dass das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, ein Bild in dem zuvor gemäß einem Fahrzeug bestimmten Blickbereich ER bildet.
Die Anzeigevorrichtung 1 kann also eine Kombination aus den echten Bildern 51a mit Bezug auf Fahrzeuginformationen, die an der ersten Anzeigefläche 51 angezeigt werden, und dem Echtbild-Zeichnungsmuster 52a, das an der zweiten Anzeigefläche 52 gebildet wird, die überlappend auf der ersten Anzeigefläche 51 platziert ist und das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegebene Licht durchlässt, anzeigen. Weil in diesem Fall die Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a auf der zweiten Anzeigefläche 52 bilden, mit einem vorbestimmten Nutabstand d ausgebildet sind, kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, ein Bild in dem zuvor gemäß einem Fahrzeug bestimmten Blickbereich ER bildet. Deshalb kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass ein virtuelles Bild der an der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten echten Bilder 51a visuell von der Sichtposition in dem Blickbereich ER erkannt wird. Folglich kann eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden. Wenn zum Beispiel die zweite Anzeigefläche 52 in dem nicht-Anzeigezustand ist, kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass die echten Bilder 51a auf der ersten Anzeigefläche 51, die sich an der Rückflächenseite der zweiten Anzeigefläche 52 befindet, unscharf werden und schwer zu sehen sind. Die Anzeigevorrichtung 1 kann also die echten Bilder 51a deutlich durch die zweite Anzeigefläche 52 hindurchlassen.
Bei der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 sind die Einfallsfläche des Lichts zu der ersten Anzeigefläche 51 und zweiten Anzeigefläche 52 und die Austrittsfläche des Lichts von der zweiten Anzeigefläche 52 parallel zueinander. Die Nuten 5d erstrecken sich in der horizontalen Richtung, wobei der Nutabstand d gleich oder größer null und gleich oder kleiner 0,5 µm ist. Die Anzeigevorrichtung 1 verhindert also, dass Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, ein Bild in dem Winkelbereich von 20 Grad in Bezug auf die Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 in der vertikalen Richtung basierend auf der Kreuzung P der ersten Anzeigefläche 51 und der Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 bildet. Insbesondere entspricht der Minimalwert des Nutabstands d der erzeugbaren Größe von zum Beispiel 0,1 µm. Indem also unter den oben beschriebenen Bedingungen die Nuten 5d derart ausgebildet sind, dass der Nutabstand d gleich oder größer als null und gleich oder kleiner als 0,5 µm ist, kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, ein Bild in dem oben beschriebenen Winkelbereich und gewöhnlich in dem zuvor gemäß einem Fahrzeug bestimmten Blickbereich ER bildet. Folglich kann die Anzeigevorrichtung 1 effektiv verhindern, dass ein virtuelles Bild der auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten echten Bilder 51a visuell von dem oben beschriebenen Winkelbereich und gewöhnlich von der Sichtposition in dem Blickbereich ER visuell erkannt wird. Dadurch kann eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden.
Weiterhin ist bei der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 vorzugsweise der Nutabstand d maximal in einem vorbestimmten Bereich, in dem das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, kein Bild bildet. Vorzugsweise ist der Nutabstand d maximal in dem Winkelbereich von 20 Grad in Bezug auf die Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 in der vertikalen Richtung basierend auf der Kreuzung P der ersten Anzeigefläche 51 und der Normallinie L5 der ersten Anzeigefläche 51 und gewöhnlich im Blickbereich ER. Wenn also der Nutabstand d verhindert, dass das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche 51 ausgegeben und durch die Nuten 5d gebeugt wird, ein Bild in einem zuvor gemäß einem Fahrzeug bestimmten Bereich und in diesem Fall in dem Blickbereich ER bildet, kann die durch die Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bilden, reflektierte Lichtmenge weitestmöglich vergrößert werden, indem die Größe des Nutabstands d weitestmöglich vergrößert wird, wenn die zweite Anzeigefläche 52 in dem Anzeigezustand ist. Daraus resultiert, dass die Anzeigevorrichtung 1 verhindern kann, dass ein virtuelles Bild der an der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten echten Bilder 51a von der Sichtposition in dem Blickbereich ER visuell erkannt wird. Die Anzeigevorrichtung 1 kann auch deutlich das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a anzeigen, wenn die zweite Anzeigefläche 52 in dem Anzeigezustand ist. Es kann also auch eine angemessene Sichtbarkeit an diesem Punkt sichergestellt werden. Indem zum Beispiel weiterhin die Größe des Nutabstands d weitestmöglich vergrößert wird, kann die Anzeigevorrichtung 1 die Verarbeitungskosten der feinen Nuten 5d reduzieren, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können.
Weiterhin zeigt bei der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 die erste Anzeigefläche 51 Fahrzeuginformationen und in diesem Fall die echten Bilder 51a mit Bezug auf Fahrzeuginformationen durch das in nur einer Richtung polarisierte Licht an. Die Nuten 5d erstrecken sich in der Richtung, die die Polarisationsrichtung L1 des polarisierten Lichts kreuzt. Die Anzeigevorrichtung 1 kann also dafür sorgen, dass die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bildenden Nuten 5d, wenn sich die zweite Anzeigefläche 52 in dem nicht-Anzeigezustand befindet, im Vergleich zu dem Anzeigezustand schwer visuell erkennbar machen.
Insbesondere enthält die oben beschriebene Anzeigevorrichtung 1 die Anzeige 3, die die Bildanzeigefläche 3a für das Emittieren des in nur einer Richtung polarisierten Lichts und für das Anzeigen eines Bilds (von echten Bildern 51a) aufweist. Die Anzeigevorrichtung 1 enthält auch eine überlagernde Anzeigevorrichtung 5, die mit der transparenten Lichtführungsplatte 5a und den Lichtquellen 5b versehen ist. Die transparente Lichtführungsplatte 5a ist überlappend auf der Bildanzeigefläche 3a platziert, lässt das von der Anzeige 3 emittierte Licht durch und ist mit den Nuten 5d versehen, die das Zeichnungsmuster 5c (Echtbild-Zeichnungsmuster 52a) bilden. Die Lichtquellen 5b bestrahlen die Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a mit Licht. Die überlagernde Anzeigevorrichtung 5 kann zwischen dem Anzeigezustand und dem nicht-Anzeigezustand des Zeichnungsmusters 5c wechseln, indem sie die Lichtquellen 5b ein- und ausschaltet. Die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d kreuzen einander in dem Winkelbereich von gleich oder größer 75 Grad bis gleich oder kleiner als 105 Grad. In der Anzeigevorrichtung 1 kreuzen also die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d einander in dem Winkelbereich, in dem das Leuchtdichtenverhältnis der Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu der Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a gleich oder größer als 90% und gleich oder kleiner als 100% ist, wenn die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind und ein Bild auf der Bildanzeigefläche 3a angezeigt wird. Die transparente Lichtführungsplatte 5a ist derart konfiguriert, dass die Durchlässigkeit des Materials des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c gleich derjenigen des Materials des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum ist.
Folglich kann die Anzeigevorrichtung 1 viele verschiedene Anzeigemodi erzielen, indem sie die auf der Bildanzeigefläche 3a der Anzeige 3 angezeigten Bilder (echte Bilder 51a) mit dem auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a der überlagernden Anzeigevorrichtung 5, die überlappend über der Bildanzeigefläche 3a platziert ist, angezeigten Zeichnungsmuster 5c kombiniert. In der Anzeigevorrichtung 1 kreuzen die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d einander innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs. Wenn also das Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a nicht angezeigt wird, kann das Leuchtdichtenverhältnis der Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu der Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a relativ vergrößert werden. Wenn also die Lichtquellen 5b ausgeschaltet sind und das durch die feinen Nuten 5d gebildete Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a nicht angezeigt wird, kann die Anzeigevorrichtung 1 dafür sorgen, dass die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a bilden, schwer visuell zu erkennen sind. Folglich kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass die Sicht auf ein auf der Bildanzeigefläche 3a der Anzeige 3 angezeigtes Bild blockiert wird. Daraus resultiert zum Beispiel, dass die Anzeigevorrichtung 1 eine angemessene Sichtbarkeit sicherstellen kann und gleichzeitig viele verschiedene Bilder angezeigt werden können.
Mit anderen Worten kann in der Anzeigevorrichtung 1 das Design des Zeichnungsmusters 5c an der Vorderflächenseite der Bildanzeigefläche 3a der Anzeige 3 angezeigt werden und können die Bildinformationen an der Bildanzeigefläche 3a im Hintergrund und das Design des Zeichnungsmusters 5c dreidimensional miteinander kombiniert und angezeigt werden. Die Anzeigevorrichtung 1 kann also zum Beispiel ein innovatives dreidimensionales Bild anzeigen. Weiterhin ist das Design des Zeichnungsmusters 5c schwer zu sehen, wenn die Lichtquellen 5b in der überlagernden Anzeigevorrichtung 5, an der das Zeichnungsmuster 5c durch die feinen Nuten gebildet wird, ausgeschaltet sind. Es kann also durch die Bildanzeigefläche 3a im Hintergrund der transparenten Lichtführungsplatte 5a gesehen werden, wobei die Anzeigevorrichtung 1 das Design des Zeichnungsmusters 5c bei Bedarf sichtbar machen kann, indem die Lichtquellen 5b eingeschaltet werden.
Bei der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 sind die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d orthogonal zueinander. Wenn also das Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a nicht angezeigt wird, kann die Anzeigevorrichtung 1 das Leuchtdichtenverhältnis des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c relativ zu dem Bereich um das Zeichnungsmuster 5c herum maximal vorsehen. Wenn also das Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a nicht angezeigt wird, kann die Anzeigevorrichtung 1 dafür sorgen, dass die Nuten 5d schwer visuell zu erkennen sind. Weiterhin kann die Anzeigevorrichtung 1 effektiv verhindern, dass die Sicht auf ein auf der Bildanzeigefläche 3a der Anzeige 3 angezeigtes Bild blockiert wird.
Weiterhin sind bei der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d und die Strahlungsrichtung L3 des Lichts von den Lichtquellen 5b orthogonal zueinander. Die Anzeigevorrichtung 1 kann also dafür sorgen, dass das Licht von den Lichtquellen 5b im Wesentlichen senkrecht in die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, eintritt. Folglich kann die Anzeigevorrichtung 1 die durch die Nuten 5d zu der Vorderseite (Fahrersitzseite) reflektierte Lichtmenge relativ vergrößern, wenn das Zeichnungsmuster 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a angezeigt wird. Auf diese Weise kann das Zeichnungsmuster 5c deutlich angezeigt werden.
Weiterhin liegen bei der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Strahlungsrichtung L3 des Lichts von den Lichtquellen 5b in der vertikalen Richtung und liegt die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d in der horizontalen Richtung. Die Länge der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der horizontalen Richtung ist länger als diejenige in der vertikalen Richtung, wobei die Lichtquellen 5b vertikal unterhalb oder oberhalb der transparenten Lichtführungsplatte 5a angeordnet sind. Die Anzeigevorrichtung 1 kann also ihre Größe weiter reduzieren, indem die Lichtquellen 5b und die Nuten 5d eng nebeneinander angeordnet werden, die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d und die Strahlungsrichtung L3 des Lichts von den Lichtquellen 5b orthogonal zueinander vorgesehen werden und dafür gesorgt wird, dass das Licht von den Lichtquellen 5b im Wesentlichen senkrecht in die Nuten 5d eintritt.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, wobei verschiedene Modifikationen an derselben vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
In der vorstehenden Beschreibung wird eine einzelne Anzeige 3 verwendet. Es können jedoch auch zwei oder mehr Anzeigen 3 in Kombination miteinander verwendet werden.
In der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 kreuzen die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d einander in dem Winkelbereich von gleich oder größer als 75 Grad bis gleich oder kleiner als 105 Grad. Mit anderen Worten können die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d einander in dem Winkelbereich kreuzen, sodass das Leuchtdichtenverhältnis der Leuchtdichte des Bereichs des Zeichnungsmusters 5c auf der transparenten Lichtführungsplatte 5a relativ zu der Leuchtdichte des Bereichs um das Zeichnungsmuster 5c herum gleich oder größer als 90% und gleich oder kleiner als 100% sind. In der Anzeigevorrichtung 1 kann sich zum Beispiel, solange die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 und die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d die oben beschriebene Beziehung aufweisen, die Polarisationsrichtung L1 der Anzeige 3 in der vertikalen Richtung neigen.
In der vorstehenden Beschreibung sind drei Lichtquellen 5b mit einem gleichmäßigen Intervall an einer Position vertikal unterhalb des Bereichs, in dem das Zeichnungsmuster 5c gebildet wird und der der Endfläche vertikal unter der transparenten Lichtführungsplatte 5a zugewandt ist, entlang der Breitenrichtung (horizontalen Richtung) vorgesehen. Jede der Lichtquellen 5b emittiert Licht vertikal nach oben. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei die Lichtquellen 5b auch vertikal über der transparenten Lichtführungsplatte 5a oder auf der Seite der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der Breitenrichtung vorgesehen sein können.
In der vorstehenden Beschreibung erstrecken sich die Nuten 5d in der horizontalen Richtung. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn sich die Nuten 5d zum Beispiel in der vertikalen Richtung erstrecken, wird das in die Nuten 5d eintretende Licht entlang der horizontalen Richtung durch die Nuten 5d, die sich in der vertikalen Richtung erstrecken, gebeugt. In diesem Fall kann bestimmt werden, ob das durch die Nuten 5d erzeugte gebeugte Licht ein Bild bildet, indem angenommen wird, dass ein vorbestimmter Winkelbereich entlang der horizontalen Richtung der Blickbereich ER ist.
Zum Beispiel können die Nuten 5d, die das Zeichnungsmuster 5c bilden, auf der Hauptfläche an der Vorderflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der Tiefenrichtung ausgebildet sein und kann die Hauptfläche auf der Vorderflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der Tiefenrichtung die zweite Anzeigefläche 52 bilden.
In der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 kann wie in 1 gezeigt ein reflektierendes Material 57 an einem vorbestimmten Teil der Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a vorgesehen sein, die ein die zweite Anzeigefläche 52 bildendes Glied ist. Folglich kann eine angemessene Sichtbarkeit besser sichergestellt werden. Insbesondere ist das reflektierende Material 57 an der Endfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a vorgesehen, die die zweite Anzeigefläche 52 bildet und der Einfallsendfläche, in welche das Licht von den Lichtquellen 5b eintritt, und auch der Strahlungsrichtung des Lichts zugewandt ist. Das reflektierende Material 57 ist an der Endfläche vertikal über der transparenten Lichtführungsplatte 5a vorgesehen, die den Lichtquellen 5b in der vertikalen Richtung zugewandt ist. Das reflektierende Material 57 reflektiert das Licht von den Lichtquellen 5b zu der Seite der Nuten 5d, die ein konkaver und konvexer Teil ist. Das reflektierende Material 57 ist zum Beispiel aus einer heißgeprägten Folie, einer Spiegelfolie oder ähnlichem ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei das reflektierende Material 57 aus einem beliebigen Material bestehen kann, solange das Material das Licht von den Lichtquellen 5b zu der Seite der Nuten 5d reflektiert. Folglich kann die Anzeigevorrichtung 1 das Licht von den Lichtquellen 5b zu der Seite der Nuten 5d unter Verwendung des reflektierenden Materials 57 reflektieren, das an der Endfläche vorgesehen ist, die der Einfallsendfläche der transparenten Lichtführungsplatte 5a und auch der Strahlungsrichtung des Lichts zugewandt ist. Folglich kann die durch die Nuten 5d reflektierte Lichtmenge relativ vergrößert werden. Daraus resultiert, dass die Anzeigevorrichtung 1 verhindern kann, dass die Leuchtdichte des durch die Nuten 5d gebildeten Echtbild-Zeichnungsmusters 52a unzureichend ist, und kann auch verhindert werden, dass das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a schwer visuell zu erkennen ist. Es kann also eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden. Insbesondere werden in der Anzeigevorrichtung 1 die echten Bilder 51a auch an der ersten Anzeigefläche 51 auf der Rückflächenseite der zweiten Anzeigefläche 52 angezeigt und neigt die durch die feinen Nuten 5d reflektierte Lichtmenge dazu, relativ klein zu sein, weil der Nutabstand d der feinen Nuten 5d gleich oder kleiner als 0,5 µm ist. Folglich neigt das an der zweiten Anzeigefläche 52 in dem Anzeigezustand angezeigte Echtbild-Zeichnungsmuster 52a dazu, schwer zu sehen zu sein. Indem jedoch das reflektierende Material 57 in der Anzeigevorrichtung 1 wie oben beschrieben vorgesehen wird, kann die durch den konkaven und konvexen Teil (Nuten 5d) reflektierte Lichtmenge relativ vergrößert werden, wenn die zweite Anzeigefläche 52 in dem Anzeigezustand ist. Auf diese Weise kann auch bei einer derartigen Konfiguration eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden. Weiterhin kann die Anzeigevorrichtung 1 eine ungleichmäßige Leuchtdichte des Echtbild-Zeichnungsmusters 52a durch die Aktion des reflektierenden Materials 57 verhindern. Es kann also eine angemessene Sichtbarkeit an diesem Punkt besser sichergestellt werden.
In der vorstehenden Beschreibung zeigt die erste Anzeigefläche 51 die echten Bilder 51a mit Bezug auf die Fahrzeuginformationen als die Fahrzeuginformationen durch das in nur einer Richtung polarisierte Licht an. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei die Fahrzeuginformationen auch gesondert von den echten Bildern 51a angezeigt werden können. Eine Anzeigevorrichtung 201 gemäß einer in 16 gezeigten Modifikation enthält eine erste Anzeigefläche 251, die ein analoges Instrument aufweist, und die Oberfläche der Kontrollanzeigenplatte (Oberfläche an der Vorderflächenseite in der Tiefenrichtung). In diesem Fall weist die Anzeigevorrichtung 201 gewöhnlich einen Aufbau auf, in dem eine Rückflächenseiten-Lichtquelle 260, eine Polarisationsplatte 261, eine Kontrollanzeigenplatte 262, ein Zeiger 263 und die transparente Lichtführungsplatte 5a der überlagernden Anzeigevorrichtung 5 in dieser Reihenfolge von der Rückflächenseite zu der Vorderflächenseite in der Tiefenrichtung geschichtet sind. In dem Beispiel von 16 ist zum Beispiel das durch die feinen Nuten 5d gebildete Zeichnungsmuster 5c (Echtbild-Zeichnungsmuster 52a) ein „Warnzeichen (ein Symbol in der Form eines Ausrufezeichens innerhalb eines Dreiecks)“ und ist die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d die horizontale Richtung. Die zweite Anzeigefläche 52 ist mit der Hauptfläche an der Rückflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a, auf welcher die Nuten 5d für das Bilden des Zeichnungsmusters 5c ausgebildet sind, in der Tiefenrichtung konfiguriert.
Die Rückflächenseiten-Lichtquelle 260, die Kontrollanzeigenplatte 262 und der Zeiger 263 konfigurieren ein analoges Instrument (es wird hier das Beispiel eines Tachometers gezeigt, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist), das verschiedene Messwerte in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung des Zeigers 263 auf analoge Weise anzeigen. Die Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 ist in dem Gehäuse 2 (siehe 1 usw.) vorgesehen und emittiert Licht von der Rückflächenseite zu der Vorderflächenseite in der Tiefenrichtung. Es ist hier eine einzelne Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 gezeigt. Es kann jedoch auch eine Vielzahl von Rückflächenseiten-Lichtquellen 260 verwendet werden. Zum Beispiel ist die Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 mit einem LED-Element oder ähnlichem konfiguriert, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
Die Kontrollanzeigenplatte 262 ist ein plattenartiges Glied mit verschiedenen Zeichnungsmustern, Symbolen, Zeichenketten usw. in Entsprechung zu den anzuzeigenden Fahrzeuginformationen. Die Kontrollanzeigenplatte 262 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und ist an der Vorderflächenseite der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 in der Tiefenrichtung vorgesehen. Zum Beispiel besteht die Kontrollanzeigenplatte 262 aus einem transparenten Material wie etwa einer Polycarbonatschicht, wobei die Formen in Entsprechung zu den oben genannten Zeichenmustern, Symbolen, Zeichenketten usw. mit einem ausgehöhlten Inneren unter Verwendung einer dunklen Tinte auf die Kontrollanzeigenplatte 262 gedruckt sind. Licht wird von der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 zu der Kontrollanzeigenplatte 262 emittiert, wobei, wenn das emittierte Licht durch den Teil mit den Zeichnungsmustern, Symbolen, Zeichenketten usw. hindurchgeht, diese Zeichnungsmuster, Symbole, Zeichenketten usw. beleuchtet und angezeigt werden. Zum Beispiel sind eine Indexeinheit 262a und ein Benachrichtigungssymbol 262b auf der Kontrollanzeigenplatte 262 als die Zeichnungsmuster, Symbole, Zeichenketten usw. in Bezug auf Fahrzeuginformationen ausgebildet. Auf der Kontrollanzeigenplatte 262 entsprechen die Teile der Indexeinheit 262a und der verschiedenen Benachrichtigungssymbole 262b den Teilen, deren Inneres wie oben genannt ausgehöhlt ist, sodass sie also das Licht durchlassen. Die Indexeinheit 262a lässt das von der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 emittierte Licht durch und wird durch den Zeiger 263 angegeben. Jede Indexeinheit 262a umfasst einen Bogen entlang der Rotationskurve des Spitzenendes des Zeigers 263, eine Vielzahl von Skalenmarkierungen entlang des Bogens mit einem regelmäßigen Intervall, Ziffern usw. Die Benachrichtigungssymbole 262b umfassen verschiedene Warnleuchten, die in Entsprechung zu einem Ereignis, vor dem der Fahrer usw. gewarnt werden soll, aufleuchten. Jedes der Benachrichtigungssymbole 262b lässt das von der Rückflächenseite-Lichtquelle 260 emittierte Licht durch und kann zwischen einem Anzeigezustand und einem nicht-Anzeigezustand wechseln, indem die Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 ein- und ausgeschaltet wird. Der Zeiger 263 ist auf die Vorderflächenseite der Kontrollanzeigenplatte 262 in der Tiefenrichtung platziert und dreht sich, wenn ein in dem Gehäuse 2 vorgesehener Motor (siehe 1 usw.) betrieben wird.
Der Zeiger 263 zeigt auf eine vorbestimmte Position der Indexeinheit 262a in Entsprechung zu verschiedenen Messwerten (wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahl) mit Bezug auf das Fahrzeug.
Die erste Anzeigefläche 251 dieser Modifikation ist eine Anzeigefläche, die Fahrzeuginformationen anzeigt, indem sie das von der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 emittierte Licht in einer vorbestimmten Form durchlässt. Die erste Anzeigefläche 251 ist die Fläche an der Vorderseite der Kontrollanzeigenplatte 262 in der Tiefenrichtung, die die Indexeinheit 262a, das Benachrichtigungssymbol 262b usw. enthält.
Die Polarisationsplatte 261 ist zwischen der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 und der zweiten Anzeigefläche 52 der transparenten Lichtführungsplatte 5a vorgesehen und polarisiert das von der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 emittierte Licht zu der zweiten Anzeigefläche 52 in nur einer Richtung. Die Polarisationsplatte 261 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und ist an der Oberfläche auf der Rückflächenseite der Kontrollanzeigenplatte 262 in der Tiefenrichtung vorgesehen. Die Polarisationsplatte 261 kann aber auch auf der Oberfläche auf der Vorderflächenseite der Kontrollanzeigenplatte 262 in der Tiefenrichtung oder an der Oberfläche auf der Rückflächenseite der transparenten Lichtführungsplatte 5a in der Tiefenrichtung vorgesehen sein. Die Polarisationsplatte 261 richtet das von der Rückflächenseiten-Lichtquelle 260 emittierte Licht in einer Polarisationsrichtung L4 (siehe 16 usw.) als der Durchlassachsenrichtung aus und gibt das Licht in der Vibrationsrichtung entlang der Polarisationsrichtung L4 (Durchlassachsenrichtung) aus. Das in nur einer Richtung polarisierte Licht wird also zu der Seite der zweiten Anzeigefläche 52 ausgegeben. Die Polarisationsrichtung L4 des durch die Polarisationsplatte 261 polarisierten Lichts ist die vertikale Richtung. Mit anderen Worten sind die Erstreckungsrichtung L2 der Nuten 5d und die Polarisationsrichtung L4 der Polarisationsplatte 261 orthogonal zueinander. Weil sich die Nuten 5d in der die Polarisationsrichtung L4 kreuzenden Richtung erstrecken, kann die Anzeigevorrichtung 1 auch in diesem Fall dafür sorgen, dass die Nuten 5d, die das Echtbild-Zeichnungsmuster 52a bilden, schwer zu sehen sind, wenn sich die zweite Anzeigefläche 52 in dem nicht-Anzeigezustand befindet. Weiterhin kann die Anzeigevorrichtung 1 verhindern, dass ein virtuelles Bild der auf der ersten Anzeigefläche 51 angezeigten echten Bilder 51a visuell von der Sichtposition in dem Blickbereich ER erkannt wird. Auf diese Weise kann eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Kombination aus einem an der ersten Anzeigefläche angezeigten Bild mit Bezug auf Fahrzeuginformationen und einem auf der zweiten Anzeigefläche, die überlappend auf der ersten Anzeigefläche platziert ist und von der ersten Anzeigefläche emittiertes Licht durchlässt, gebildeten Zeichnungsmuster anzeigen. Weil in diesem Fall eine Vielzahl von Nuten, die das Zeichnungsmuster auf der zweiten Anzeigefläche bilden, mit einem vorbestimmten Nutabstand ausgebildet sind, kann die Anzeigevorrichtung verhindern, dass das gebeugte Licht mit Komponenten im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche ausgegeben und durch die Nuten gebeugt wird, ein Bild in dem zuvor gemäß einem Fahrzeug bestimmten Blickbereich bildet. Die Anzeigevorrichtung kann also verhindern, dass ein virtuelles Bild eines auf der ersten Anzeigefläche angezeigten Bilds von der Sichtposition in dem Blickbereich visuell erkannt wird. Es kann also eine angemessene Sichtbarkeit sichergestellt werden.

Claims

Anzeigevorrichtung (1), die umfasst: eine erste Anzeigefläche (51), die Licht emittiert und ein Bild mit Bezug auf Fahrzeuginformationen anzeigt, und eine zweite Anzeigefläche (52), die überlappend auf der ersten Anzeigefläche (51) platziert ist, das von der ersten Anzeigefläche (51) emittierte Licht durchlässt und mit Nuten (5d), die ein Zeichnungsmuster (5c) bilden, versehen ist, wobei eine Einfallsfläche des Lichts zu der ersten Anzeigefläche (51) und der zweiten Anzeigefläche (52) und eine Austrittsfläche des Lichts von der zweiten Anzeigefläche (52) parallel zueinander sind, und wobei sich die Nuten (5d) in einer horizontalen Richtung erstrecken und verhindern, dass gebeugtes Licht mit einer Komponente im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche (51) emittiert und durch die Nuten (5d) gebeugt wird, ein Bild innerhalb eines Winkelbereichs von 20 Grad in Bezug auf eine Normallinie (L5) der ersten Anzeigefläche (51) in einer vertikalen Richtung basierend auf einer Kreuzung zwischen der ersten Anzeigefläche (51) und der Normallinie (L5) der ersten Anzeigefläche (51) bildet, indem der Nutabstand größer als null und gleich oder kleiner als 0,5 µm ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei: der Nutabstand in einem vorbestimmten Bereich maximal ist, in dem das gebeugte Licht mit einer Komponente im sichtbaren Lichtbereich, das von der ersten Anzeigefläche (51) emittiert und durch die Nuten (5d) gebeugt wird, kein Bild bildet.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die erste Anzeigefläche (51) die Fahrzeuginformationen durch in nur einer Richtung polarisiertes Licht anzeigt, und sich die Nuten (5d) in einer Richtung, die eine Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts kreuzt, erstrecken.