DE102018115077A1

DE102018115077A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102018115077A1
Application number: DE102018115077.6A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Ueno; Norikazu Kitamura
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-03-14
Also published as: US10981581B2; CN109501669A; US20190077416A1; JP2019054395A

Abstract

Eine Anzeigevorrichtung zeigt eine Warnung auf eine hervorgehobene Weise an. Eine Anzeigevorrichtung (1) weist auf: eine Bildanzeigeeinheit (20), welche ein erstes Warnbild als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe anzeigt, und eine Bildprojektionseinheit (30), welche ein zweites Warnbild als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe anzeigt. Die zweite Bildanzeigeeinheit überlappt mit der ersten Bildanzeigeeinheit. Das erste Warnbild erscheint an einer Position, welche von einer Fläche der zweiten Bildanzeigeeinheit verschieden ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer Warnung für einen Benutzer.
HINTERGRUND
Eine in Patentdokument 1 beschriebene Fahrassistent-Vorrichtung, welche an einem Innenmaterial (z. B. einer Innenseite) in einer Fahrzeugkabine angebracht ist, weist ein transparentes Anzeigefeld mit Lichtleitausnehmungen zum Leiten von Licht auf und eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht von außerhalb des Anzeigefelds in Richtung der Lichtleitausnehmungen, wenn ein Hindernis außerhalb der Fahrzeugkabine detektiert wird. Die in Patentdokument 1 beschriebene Fahrassistent-Vorrichtung kann den Fahrer dadurch warnen, dass ein Licht umso schneller blinkt wenn sich das Fahrzeug dem Hindernis nähert.
Ein in Patentdokument 2 beschriebenes Warnsystem warnt einen Fahrer durch Übermitteln von Informationen über ein in einem Toten Winkel des Fahrzeugs detektiertes Objekt und Informationen über den Toten Winkel des Fahrzeugs. Das in Patentdokument 2 beschriebene Warnsystem weist einen in mehrere Abschnitte unterteilten Detektionsbereich auf. Das System ändert die Blinkfrequenz eines lichtemittierenden Anzeigers abhängig von dem Abschnitt, in welchem sich das detektierte Objekt befindet.
Eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer Warnung nutzt ferner eine Technik zum Ändern des Bildbereichs, in dem eine Warnung gemäß einer Warnstufe angezeigt wird.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

Patentdokument 1: JP 2016-49897 (veröffentlicht am 11. April 2016)
Patentdokument 2: JP 2009-245427 (veröffentlicht am 22. Oktober 2009)

ZUSAMMENFASSUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Allerdings können die vorstehend beschriebenen bekannten Systeme eine Warnstufe aus mehreren Warnstufen nicht ausgewählt hervorheben.
Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind auf eine Anzeigevorrichtung gerichtet, die eine Warnung auf eine hervorgehobene Weise anzeigen kann.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Im Lichte des vorstehend genannten Problems hat die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung die nachstehend beschriebene Konfiguration.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Warnbildes für einen Benutzer, das eine Warnung gemäß einer aus einer Mehrzahl von Warnstufen anzeigt. Die Vorrichtung weist eine erste Bildanzeigeeinheit auf, welche ein erstes Warnbild als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe aus der Mehrzahl von Warnstufen anzeigt, und eine zweite Bildanzeigeeinheit, welche ein zweites Warnbild als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe aus der Mehrzahl von Warnstufen anzeigt. Die zweite Bildanzeigeeinheit überlappt mit der ersten Bildanzeigeeinheit. Die erste Bildanzeigeeinheit ist eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung, die ein Bild in einem Raum (z. B. ein als räumlich erscheinendes Bild) erzeugt und das erste Warnbild in einem Raum erzeugt, der von einer Fläche der zweiten Bildanzeigeeinheit verschieden ist.
Bei der Anzeigevorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration überlappt die zweite Bildanzeigeeinheit mit der ersten Bildanzeigeeinheit. Die erste Bildanzeigeeinheit zeigt ein erstes Warnbild an als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Warnstufe, und die zweite Bildanzeigeeinheit zeigt ein zweites Warnbild an als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Warnstufe. Die erste Bildanzeigeeinheit ist eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung, welche ein Bild in einem Raum erzeugt, und sie erzeugt das erste Warnbild in einem Raum, der verschieden ist von einer Fläche der zweiten Bildanzeigeeinheit.
Diese Anzeigevorrichtung, die das erste Warnbild in einem Raum erzeugt, der verschieden ist von der Fläche der zweiten Bildanzeigeeinheit, kann eine Warnung gemäß einer ausgewählten Warnstufe für den Benutzer hervorheben. Mit anderen Worten zeigt die Anzeigevorrichtung die verschiedenen Warnstufen derart an, dass sie durch Erzeugen der Bilder an verschiedenen Positionen von dem Benutzer unterscheidbar sind.
Bei der Anzeigevorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die erste Bildanzeigeeinheit eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung sein, die eine erste Lichtquelle und eine erste Lichtleitplatte aufweist, die Licht von der ersten Lichtquelle leitet und das Licht durch eine Lichtemissionsfläche hindurch aussendet, um ein Bild in einem Raum zu erzeugen. Die zweite Bildanzeigeeinheit kann eine Bildanzeigevorrichtung sein, welche ein Bild an und/oder auf einer Fläche anzeigt.
Bei der Anzeigevorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration erzeugt die erste Bildanzeigeeinheit ein Bild in einem Raum durch Verwenden von von der ersten Lichtquelle ausgesendetem Licht. Die zweite Bildanzeigeeinheit zeigt ein Bild auf seiner Fläche an. Die erste Bildanzeigeeinheit kann daher ein Bild in einem Raum erzeugen, der verschieden ist von der Fläche der zweiten Bildanzeigeeinheit.
Bei der Anzeigevorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die zweite Bildanzeigeeinheit eine ebene Bildanzeigevorrichtung (oder z. B. eine monoskopische Bildanzeigevorrichtung) sein, welche eine zweite Lichtquelle und eine zweite Lichtleitplatte aufweist, die Licht von der zweiten Lichtquelle leitet, um ein Bild innerhalb der zweiten Lichtleitplatte zu erzeugen. Bei der zweiten Bildanzeigeeinheit mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird Licht von der zweiten Lichtquelle durch die zweite Lichtleitplatte hindurch geleitet, um ein Bild innerhalb der zweiten Lichtleitplatte zu erzeugen.
Bei der Anzeigevorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die zweite Lichtquelle Licht in die zweite Lichtleitplatte in einer Richtung emittieren, welche senkrecht zu einer Richtung ist, in welcher die erste Lichtquelle Licht in die erste Lichtleitplatte emittiert.
Die Anzeigevorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration verringert die Möglichkeit, dass die erste Bildanzeigeeinheit ein Bild in einem Raum erzeugen kann, wenn Licht von der zweiten Lichtquelle teilweise in die erste Lichtleitplatte eintritt.
Bei der Anzeigevorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die erste Bildanzeigeeinheit eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung sein, welche eine erste Lichtquelle und eine erste Lichtleitplatte aufweist, die Licht von der ersten Lichtquelle leitet und das Licht durch eine Lichtemissionsfläche hindurch emittiert, um ein Bild in einem Raum zu erzeugen. Die zweite Bildanzeigeeinheit kann eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung sein, welche eine zweite Lichtquelle und eine zweite Lichtleitplatte aufweist, die Licht von der zweiten Lichtquelle leitet und das Licht durch eine Lichtemissionsfläche hindurch emittiert, um ein Bild in einem Raum zu erzeugen. Das zweite Warnbild kann in einem Raum erscheinen, der von einem Raum, in welchem das erste Warnbild erscheint, verschieden ist. Die Anzeigevorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration ermöglicht, dass das erste Warnbild und das zweite Warnbild in voneinander verschiedenen Räumen erscheinen.
Die Anzeigevorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann in oder an einem Fahrzeug angebracht sein. Die Anzeigevorrichtung kann das erste Warnbild oder das zweite Warnbild gemäß der Warnstufe anzeigen, welche in Abhängigkeit von einem Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt ermittelt wurde, wenn der Abstand kleiner oder gleich einer vorbestimmten Größe ist. Die Anzeigevorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann verwendet werden, um eine Warnung in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Objekt anzuzeigen.
VORTEILHAFTE EFFEKTE
Die Anzeigevorrichtung gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Warnung auf eine hervorgehobene Weise anzeigen.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeigebeispiel mit einer ersten Warnstufe gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, 2B ist eine Seitenansicht mit der ersten Warnstufe, 2C ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung mit einer zweiten Warnstufe und 2D ist eine Seitenansicht mit der zweiten Warnstufe.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Beispiel-Bildprojektionseinheit.
4 ist eine Querschnittsansicht der Bildprojektionseinheit.
5 ist eine Draufsicht der Bildprojektionseinheit.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines optischer-Weg-Änderer, welcher von der Bildprojektionseinheit umfasst ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht der optischer-Weg-Änderer, welche ihre Anordnung zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht der Bildprojektionseinheit, welche die Erzeugung eines stereoskopischen Bildes veranschaulicht.
9 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung im Betrieb 1 zeigt.
10A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeige-Beispiel im Betrieb 2 mit einer ersten Warnstufe zeigt, und 10B ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung.
11A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeige-Beispiel im Betrieb 2 mit einer zweiten Warnstufe zeigt, und 11B ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung.
12 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung im Betrieb 2 zeigt.
13A ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeige-Beispiel im Betrieb 3 mit einer ersten Warnstufe zeigt, und 13B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung.
14A ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeige-Beispiel im Betrieb 3 mit einer zweiten Warnstufe zeigt, und 14B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung.
15 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung im Betrieb 3 zeigt.
16A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeige-Beispiel im Betrieb 4 mit einer ersten Warnstufe zeigt, und 16B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung.
17A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung, welche ein Anzeige-Beispiel im Betrieb 4 mit einer zweiten Warnstufe zeigt, und 17B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung.
18 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung im Betrieb 4 zeigt.
19A ist eine perspektivische Ansicht einer Modifikation der Anzeigevorrichtung im Betrieb 4, und 19B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung.
20A ist eine Abbildung, welche die Konfiguration der Anzeigevorrichtung im Betrieb 5 zeigt, und 20B ist eine Abbildung, welche die Positionen von Bildern relativ zu einer Lichtleitplatte zeigt.
21 ist eine perspektivische Ansicht einer stereoskopischen Bildanzeigeeinheit gemäß Modifikation 4.1.
22 ist eine perspektivische Ansicht einer stereoskopischen Bildanzeigeeinheit gemäß Modifikation 4.2.
23 ist eine Querschnittsansicht der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit gemäß Modifikation 4.2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erste Ausführungsform
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nachstehend auch: „die vorliegende Ausführungsform“) wird mit Bezug zu den Figuren beschrieben.
Anwendungsbeispiel
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Anzeigevorrichtung 1 zeigt Warnbilder für einen Benutzer H an, welche Warnungen auf mehreren Stufen darstellen. Wie in 1 gezeigt, weist die Anzeigevorrichtung 1 auf: eine Steuereinrichtung 10, eine Bildanzeigeeinheit 20 (eine zweite Bildanzeigeeinheit oder eine ebene Bildanzeige), eine Bildprojektionseinheit 30 (eine erste Bildanzeigeeinheit oder eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung) und eine Speichereinheit 40.
Die Steuereinrichtung 10 steuert den Betrieb der Anzeigevorrichtung 1. Die Steuereinrichtung 10 weist auf: eine Index-Bezieh-Einheit 11, eine Warnungs-Ermittlungseinheit 12 und eine Anzeige-Steuereinheit 13. Die Index-Bezieh-Einheit 11 erhält einen Index zum Ermitteln einer Warnstufe von einer externen Einrichtung, welche den Index detektiert. Die Anzeigevorrichtung 1 kann ferner eine Einrichtung aufweisen, welche einen Index zum Ermitteln einer Warnstufe erhält.
Die Warnungs-Ermittlungseinheit 12 ermittelt basierend auf einem Index, der von der Index-Bezieh-Einheit 11 erhalten wurde, eine Warnstufe. Die Anzeige-Steuereinheit 13 steuert die Bildanzeigeeinheit 20 und die Bildprojektionseinheit 30, um ein Warnbild anzuzeigen, welches der von der Warnungs-Ermittlungseinheit 12 ermittelten Warnstufe entspricht. Die Steuereinrichtung 10 kann unter Verwendung eines Logikschaltkreises (Hardware), wie beispielsweise eines integrierten Schaltkreises (IC-Chips), oder einer Software implementiert sein. Die Steuereinrichtung 10 kann außerhalb der Anzeigevorrichtung 1 (angeordnet) sein.
Die Speichereinheit 40 speichert eine Information, welche für eine Steuerung durch die Steuereinrichtung 10 verwendet wird. Die Speichereinheit 40 kann getrennt von der Anzeigevorrichtung 1 in einer externen Vorrichtung enthalten sein.
Konfiguration
2A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung 1, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer ersten Warnstufe zeigt. 2B ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung 1, welche das Anzeige-Beispiel mit der ersten Warnstufe zeigt. 2C ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung 1, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer zweiten Warnstufe zeigt. 2D ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung 1, welche das Anzeige-Beispiel mit der zweiten Warnstufe zeigt. Die Steuereinrichtung 10 ist in den 2A bis 2D nicht gezeigt.
Die Index-Bezieh-Einheit 11 in der Anzeigevorrichtung 1 erhält den Abstand zwischen dem Fahrzeug 110 und einem anderen auf einer benachbarten (Fahr-)Spur hinter dem Fahrzeug 110 fahrenden Fahrzeuges von einer Abstandsmesseinrichtung (nicht gezeigt), die in dem Fahrzeug 110 enthalten ist. Wenn der Abstand zwischen den Fahrzeugen nicht geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, ermittelt die Warnungs-Ermittlungseinheit 12, dass die Warnung auf einer ersten Stufe ist. Wenn der Abstand zwischen den Fahrzeugen geringer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, ermittelt die Warnungs-Ermittlungseinheit 12, dass die Warnung auf einer zweiten Stufe ist. Insbesondere ist eine Warnung auf der ersten Stufe, wenn die Fahrzeuge weit voneinander entfernt sind, und auf der zweiten Stufe, wenn die Fahrzeuge nahe zueinander sind.
Bei den in den 2A bis 2D gezeigten Beispielen weist die Bildanzeigeeinheit 20 eine Lichtleitplatte 21 (zweite Lichtleitplatte) und zwei lichtemittierende Dioden (LEDs) 22a und 22b (zweite Lichtquelle) auf. Die Lichtleitplatte 21 ist eine transparente Platte und weist optischer-Weg-Änderer (nicht gezeigt) zum Umleiten von Licht auf. Die Bildprojektionseinheit 30 weist eine Lichtleitplatte 31 (erste Lichtleitplatte) und eine LED 32 (erste Lichtquelle) auf. Die Konfiguration der Bildprojektionseinheit 30 wird nachstehend im Detail beschrieben. Die Lichtleitplatten 21 und 31 überlappen miteinander. Das gegenseitige Überlappen mehrerer Lichtleitplatten bezieht sich hier auf Bilder, welche von den mehreren Lichtleitplatten angezeigt oder erzeugt werden und aus Sicht des BenutzersHmindestens teilweise überlagert sind.
Die Bildanzeigeeinheit 20 zeigt ein Bild P11 an, welches das Fahrzeug 110 darstellt, und ein Bild P12 (zweites Warnbild), welches ein anderes Fahrzeug darstellt. Insbesondere zeigt die Bildanzeigeeinheit 20 an einer Fläche 211 der Lichtleitplatte 21 das Bild P11 an, wenn die LED 22a angeschaltet ist, und das Bild P12 an, wenn die LED 22b angeschaltet ist. Die Bildprojektionseinheit 30 erzeugt ein das andere Fahrzeug darstellendes Bild P13 (erstes Warnbild), wenn eine LED 32 angeschaltet ist. Die Bildanzeigeeinheit 20 kann ein Bild an einer vorbestimmten internen Anzeigefläche anzeigen, welche von der Fläche 211 der Lichtleitplatte 21 verschieden ist.
Wie in den 2A bis 2D gezeigt, emittieren die LEDs 22a und 22b Licht von der lateralen Seite aus in die Lichtleitplatte 21 hinein. Die LED 32 emittiert Licht von oben in die Lichtleitplatte 31 hinein. Die Bildprojektionseinheit 30 erzeugt daher ein Bild in einem Raum durch Anwenden des Lichtes, welches von der LED 32 aus in die Lichtleitplatte 31 eintritt und in einem Satz von Linien in der horizontalen Richtung parallel zu dem rechten und linken Auge des Benutzers konvergiert. Die LEDs 22a und 22b emittieren Licht in die Lichtleitplatte 21 in einer Richtung, welche senkrecht zu der Richtung ist, in welcher die LED 32 Licht in die Lichtleitplatte 31 emittiert. Diese Konfiguration verringert die Möglichkeit, dass die Bildprojektionseinheit 30 ein Bild in einem Raum erzeugen kann, wenn Licht von den LEDs 22a und 22b teilweise in die Lichtleitplatte 31 eintritt. Die LED 32 kann Licht von unten in die Lichtleitplatte 31 hinein emittieren.
Die Konfiguration der Bildprojektionseinheit 30 wird im Folgenden mit Bezug zu den 3 bis 7 beschrieben. Die Bildprojektionseinheit 30 erzeugt ein stereoskopisches Bild, welches von einem Benutzer in einem bildschirmlosen Raum gesehen werden kann.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Beispiel-Bildprojektionseinheit 30. 4 ist eine Querschnittsansicht der Bildprojektionseinheit 30. 5 ist eine Draufsicht der Bildprojektionseinheit 30. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines optischer-Weg-Änderer 36, welcher von der Bildprojektionseinheit 30 enthalten ist.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist die Bildprojektionseinheit 30 drei LEDs 32a, 32b und 32c und die Lichtleitplatte 35 auf. Die LEDs 32a, 32b und 32c sind in Z-Richtung angeordnet.
Die Lichtleitplatte 35 leitet Licht (einfallendes Licht) von den LEDs 32a, 32b und 32c. Die Lichtleitplatte 35 ist aus einem transparenten Harzmaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex ausgebildet. Das Material der Lichtleitplatte 35 kann ein Polykarbonat-Harz oder ein Polymethylmethacrylat-Harz sein. In einer Modifikation ist die Lichtleitplatte 35 aus einem Polymethylmethacrylat-Harz ausgebildet. Wie in 4 gezeigt, hat die Lichtleitplatte 35 eine Emissionsfläche (Lichtemissionsfläche) 35a, eine Rückfläche 35b und eine Einfall-Fläche 35c.
Die Emissionsfläche 35a emittiert Licht, welches innerhalb der Lichtleitplatte 35 geleitet wird und von den optischer-Weg-Änderern 36 (nachstehend beschrieben) umgeleitet wird. Die Emissionsfläche 35a ist eine vordere Fläche der Lichtleitplatte 35. Die Rückfläche 35b ist parallel zu der Emissionsfläche 35a und weist die optischer-Weg-Änderer 36 (nachstehend beschrieben) darauf angeordnet auf. Die Einfall-Fläche 35c empfängt Licht, das von den LEDs 32a, 32b und 32c emittiert wird und dann in die Lichtleitplatte 35 eintritt. Das von den LEDs 32a, 32b und 32c emittierte Licht tritt durch die Einfall-Fläche 35c hindurch in die Lichtleitplatte 35 ein. Das Licht wird dann von der Emissionsfläche 35a oder der Rückfläche 35b totalreflektiert und innerhalb der Lichtleitplatte 35 geleitet.
Wie in 4 gezeigt, sind die optischer-Weg-Änderer 36 an der Rückfläche 35b und innerhalb der Lichtleitplatte 35 angeordnet. Die optischer-Weg-Änderer 36 leiten das innerhalb der Lichtleitplatte 35 geführte Licht um, so dass es durch die Emissionsfläche 35a hindurch emittiert wird. Die mehreren optischer-Weg-Änderer 36 sind an der Rückfläche 35b der Lichtleitplatte 35 angeordnet.
Wie in 5 gezeigt, sind die optischer-Weg-Änderer 36 parallel zu der Einfall-Fläche 35c angeordnet. Wie in 6 gezeigt, ist jeder optischer-Weg-Änderer 36 eine Dreiecksäule (oder eine dreieckige Pyramide) und hat eine reflektierende Fläche 36a, die einfallendes Licht reflektiert (total reflektiert). Der optischer-Weg-Änderer 36 kann zum Beispiel eine Ausnehmung in der Rückfläche 35b der Lichtleitplatte 35 sein. Der optischer-Weg-Änderer 36 kann keine Dreiecksäule sein. Wie in 5 gezeigt, weist die Lichtleitplatte 35 mehrere Sätze von optischer-Weg-Änderern 37a, 37b, 37c, und weitere Sätze an seiner Rückfläche 35b auf. Jeder Satz weist mehrere optischer-Weg-Änderer 36 auf.
7 ist eine perspektivische Ansicht der optischer-Weg-Änderer 36, welche ihre Anordnung zeigt. Wie in 7 gezeigt, weisen die Sätze 37a, 37b, 37c von optischer-Weg-Änderern und die weiteren Sätze von optischer-Weg-Änderern jeder mehrere an der Rückfläche 35b der Lichtleitplatte 35 angeordnete optischer-Weg-Änderer 36 jeweils mit unterschiedlichen reflektierenden Flächen 36a auf, welche verschiedene Winkel mit der Richtung des einfallenden Lichtes bilden. Diese Anordnung ermöglicht den optischer-Weg-Änderer-Sätzen 37a, 37b, 37c und den weiteren Sätzen einfallendes Licht umzuleiten, so dass es in verschiedenen Richtungen durch die Emissionsfläche 35a hindurch emittiert wird.
Die Erzeugung eines stereoskopischen Bildes mittels der Bildprojektionseinheit 30 wird im Folgenden mit Bezug zu 8 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird von den optischer-Weg-Änderern 36 umgeleitetes Licht verwendet, um ein stereoskopisches Bild zu erzeugen, das ein ebenes Bild an einer stereoskopischen Bildebene P ist, welche senkrecht zu der Emissionsfläche 35a der Lichtleitplatte 35 ist. In dieser Ausführungsform wird Licht, das von der LED 32a von (der Mehrzahl von) LEDs 32a, 32b und 32c emittiert wird, verwendet, um ein stereoskopisches Bild zu erzeugen.
8 ist eine perspektivische Ansicht der Bildprojektionseinheit 30, welche die Erzeugung eines stereoskopischen Bildes I veranschaulicht. In dieser Ausführungsform ist das an der stereoskopischen Bildebene P erzeugte stereoskopisches Bild I ein Zeichen eines Ringes mit einer diagonalen Linie (z. B. einem diagonalen Balken) im Inneren (des Ringes).
In der Bildprojektionseinheit 30 schneidet sich Licht, welches zum Beispiel von jedem der optischer-Weg-Änderer 36 in dem optischer-Weg-Änderer-Satz 37a umgeleitet wurde, mit der stereoskopischen Bildebene P an einer Linie La1 und einer Linie La2, wie in 8 gezeigt. Die Schnitte mit der stereoskopischen Bildebene P erzeugen Linienbilder LI (z. B. eindimensionale Bilder) als Teil des stereoskopischen Bildes I. Die Linienbilder LI sind parallel zu der YZ-Ebene. Auf diese Weise erzeugt Licht von den mehreren in dem optischer-Weg-Änderer-Satz 37a enthaltenen optischer-Weg-Änderern 36 die Linienbilder LI der Linie La1 und der Linie La2. Das Licht, welches die Bilder der Linie La1 und der Linie La2 erzeugt, kann von mindestens zwei der optischer-Weg-Änderer 36 in dem optischer-Weg-Änderer-Satz 37a erzeugt werden.
Ähnlich schneidet sich Licht, welches von jedem der optischer-Weg-Änderer 36 in dem optischer-Weg-Änderer-Satz 37b umgeleitet wurde, mit der stereoskopischen Bildebene P an einer Linie Lb1, einer Linie Lb2 und einer Linie Lb3. Die Schnitte mit der stereoskopischen Bildebene P erzeugen Linienbilder LI als Teil des stereoskopischen Bildes I.
Licht, welches von jedem der optischer-Weg-Änderer 36 in dem optischer-Weg-Änderer-Satz 37c umgeleitet wurde, schneidet sich mit der stereoskopischen Bildebene P an einer Linie Lc1 und einer Linie Lc2. Die Schnitte mit der stereoskopischen Bildebene P erzeugen Linienbilder LI als Teil des stereoskopischen Bildes I.
The optischer-Weg-Änderer-Sätze 37a, 37b 37c und die weiteren Sätze erzeugen Linienbilder LI an verschiedenen Positionen in X-Richtung. Die optischer-Weg-Änderer-Sätze 37a, 37b, 37c und die weiteren Sätze in der Bildprojektionseinheit 30 können mit kleineren Abständen (z. B. zueinander) angeordnet werden, um die Linienbilder LI bei kleineren Abständen in X-Richtung zu erzeugen. Auf diese Weise setzt die Bildprojektionseinheit 30 die mehreren Linienbilder LI zusammen, welche von dem von den optischer-Weg-Änderern 36 in den optischer-Weg-Änderer-Sätzen 37a, 37b, 37c und den weiteren Sätzen umgeleiteten Licht erzeugt wurden, um das stereoskopische Bild I zu erzeugen, das ein im Wesentlichen ebenes Bild an der stereoskopischen Bildebene P ist.
Die stereoskopische Bildebene P kann senkrecht zu der X-, Y- oder Z-Achse sein oder sie kann dazu jeweils nicht senkrecht sein. Die stereoskopische Bildebene P kann (auch) nicht flach sein und kann gewölbt sein. Daher kann die Bildprojektionseinheit 30 mittels der optischer-Weg-Änderer 36 ein stereoskopisches Bild I an irgendeiner (flachen oder gewölbten) Ebene in einem Raum erzeugen. Mehrere ebene Bilder können zusammengesetzt werden, um ein dreidimensionales Bild zu erzeugen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das stereoskopische Bild I ein Ringzeichen mit einer diagonalen Linie. In einigen anderen Ausführungsformen können die optischer-Weg-Änderer 36 in den optischer-Weg-Änderer-Sätzen 37a, 37b, 37c und den weiteren Sätzen anders angeordnet werden, um beliebige andere stereoskopische Bilder zu erzeugen.
Betriebsbeispiele
Betrieb 1
Der Betrieb der Anzeigevorrichtung 1 wird nachstehend beschrieben. Die Anzeigevorrichtung 1 in dem vorliegenden Betriebs-Beispiel ist an dem Fahrzeug 110 angebracht. Die Anzeigevorrichtung 1 zeigt das Bild P13 oder P12 gemäß der Warnstufe, welche in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 110 und einem anderen Fahrzeug ermittelt wurde. Insbesondere ist die Anzeigevorrichtung 1 ein Toter-Winkel-Detektor (Toter-Winkel-Warnung), welcher ein Beispiel für eine Umgebungsbeobachtungs-Einrichtung (z. B. Umgebungsmonitoring-Einrichtung) ist. Die Anzeigevorrichtung 1 erzeugt eine Warnung in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 110 und einem anderen hinter dem Fahrzeug 110 fahrenden Fahrzeug.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß der ersten Stufe schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 die LEDs 22a und 22b an, ohne die LED 32 anzuschalten. Die Bildanzeigeeinheit 20 zeigt das Bild P11 an, welches das Fahrzeug 110 darstellt, und das Bild P12, welches ein anderes Fahrzeug darstellt, wie in 2A gezeigt. Die Bildprojektionseinheit 30 erzeugt das das andere Fahrzeug darstellende Bild P13 nicht. In diesem Fall erscheinen die Bilder P11 und P12 an der Fläche 211 der Lichtleitplatte 21, wie in 2B gezeigt.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß der zweiten Stufe schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 die LEDs 22a und 32 an, ohne die LED 22b anzuschalten. Wie in 2C veranschaulicht, zeigt die Bildanzeigeeinheit 20 dann das Bild P11 an, welches das Fahrzeug 110 darstellt. Die Bildprojektionseinheit 30 erzeugt das Bild P13, welches das andere Fahrzeug in einer über das Bild P12 überlagerten Weise anzeigt. In diesem Fall erscheint das Bild P11 an der Fläche 211 der Lichtleitplatte 21, und das Bild P13 erscheint näher bei dem BenutzerH als die Anzeigevorrichtung 1, wie in 2D gezeigt. Der Abstand zwischen dem Bild P13 und dem BenutzerH unterscheidet sich daher von dem Abstand zwischen dem Bild P12 und dem Benutzer H.
Die Anzeige-Steuereinheit 13 kann die LED 22b als Reaktion auf eine Warnung gemäß der zweiten Stufe anschalten. In diesem Fall erscheinen die Bilder P12 und P13 gleichzeitig.
9 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung 1 zeigt. In diesem in 9 gezeigten Beispiel ist die Anzeigevorrichtung 1 in der Nähe eines Seitenspiegels 111 in dem von dem Benutzer H gefahrenen Fahrzeug 110 angebracht. Die Anzeigevorrichtung 1 ist derart angebracht, dass sie eine Fläche hat, an welcher Bilder fast parallel (z. B. parallel) relativ zu der Rechtslinks-Richtung (z. B. der seitlichen Richtung) des Fahrzeugs 110 oder insbesondere bei Winkeln von 30 Grad oder weniger relativ zu der Rechtslinks-Richtung des Fahrzeugs 110 erscheinen.
In dem vorstehend beschriebenen Beispiel ermittelt die Warnungs-Ermittlungseinheit 12 eine Warnung gemäß einer von zwei Stufen. In einigen Ausführungsformen kann die Warnungs-Ermittlungseinheit 12 drei Stufen einer Warnung anwenden. In diesem Fall weist die Anzeigevorrichtung 1 ferner eine weitere Anzeigeeinheit zum Anzeigen einer Warnung gemäß einer von der Warnungs-Ermittlungseinheit 12 ermittelten Warnstufe auf.
Zum Beispiel kann die Warnungs-Ermittlungseinheit 12 zehn Stufen einer Warnung anwenden. In diesem Fall weisen die Bildanzeigeeinheit 20 und die Bildprojektionseinheit 30 jede fünf Lichtleitplatten und LEDs zum Emittieren von Licht in diese Lichtleitplatten auf. Die Anzeigevorrichtung 1 mit dieser Konfiguration wendet die Bildanzeigeeinheit 20 an, um Bilder als Reaktion auf Warnungen auf fünf Stufen anzuzeigen, und sie wendet die Bildprojektionseinheit 30 an, um Bilder als Reaktion auf Warnungen auf den anderen fünf Stufen anzuzeigen. Eine einzelne Lichtleitplatte kann mehrere Stufen einer Warnung anzeigen mittels, zum Beispiel, Anzeigens von Bildern an verschiedenen Positionen oder mit verschiedenen Farben. Diese Konfiguration verringert die Anzahl der Lichtleitplatten. Die Bildanzeigeeinheit 20 und die Bildprojektionseinheit 30 können verschiedene Anzahlen (z. B. eine voneinander verschiedene Anzahl) von Lichtleitplatten aufweisen.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt die Anzeigevorrichtung 1 die Bilder P12 und P13 bei verschiedenen Abständen von dem BenutzerH an, um die zweite-Stufe-Warnung für den BenutzerH hervorzuheben. Mit anderen Worten verwendet die Anzeigevorrichtung 1 verschiedene Abstände zwischen (jeweiligen) Bildern und dem Benutzer H, um dem BenutzerH zu ermöglichen, verschiedene Warnstufen voneinander zu unterscheiden. Die Anzeigevorrichtung 1 kann den Benutzer auf eine Weise warnen, welche hervorgehobener (z. B. deutlicher, leichter erkennbar) ist, als eine Einrichtung, welche den Benutzer zum Beispiel mittels Ändern des Bereiches jedes Bildes warnt.
Betrieb 2
Der Betrieb einer sich von der Anzeigevorrichtung 1 unterscheidenden Anzeigevorrichtung 2 wird nachstehend beschrieben. Ähnlich zu der Anzeigevorrichtung 1 ist die Anzeigevorrichtung 2 ein Toter-Winkel-Detektor (Toter-Winkel-Warnung), der eine Warnung in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 110 und einem Objekt, wie beispielsweise einem anderen hinter dem Fahrzeug 110 fahrenden Fahrzeug, erzeugt.
10A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung 2, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer ersten Warnstufe zeigt. 10B ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung 2, welche das Anzeige-Beispiel mit der ersten Warnstufe zeigt. 11A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung 2, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer zweiten Warnstufe zeigt. 11B ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung 2, welche das Anzeige-Beispiel mit der zweiten Warnstufe zeigt. Zur Vereinfachung sind die LEDs 22a bis 22c in 10A nicht gezeigt und sind die LEDs 32a bis 32c in 11A nicht gezeigt.
Die Konfiguration der Anzeigevorrichtung 2 wird zunächst beschrieben und sein Betrieb wird beschrieben. Wie in den 10A, 10B, 11A und 11B gezeigt, weist eine Bildanzeigeeinheit 20 in der Anzeigevorrichtung 2 eine Lichtleitplatte 21 und vier LEDs 22a bis 22d (zweite Lichtquelle) auf. Wenn mindestens eine der LEDs 22a bis 22d angeschaltet ist, zeigt die Bildanzeigeeinheit 20 ein Bild P22 (zweites Warnbild) an einer Fläche 211 der Lichtleitplatte 21 an, welches mit der beleuchtenden LED assoziiert ist. Wenn eine der LEDs 22a bis 22c angeschaltet ist, zeigt die Bildanzeigeeinheit 20 insbesondere das Bild P22, welches das andere sich dem Fahrzeug 110 nähernde Fahrzeug darstellt, bei einer Position an, welche zu der beleuchtenden LED korrespondiert. Die LED 22d ist mit einem Bild P21 assoziiert, welches das Fahrzeug 110 darstellt.
Eine Bildprojektionseinheit 30 weist eine Lichtleitplatte 31 und drei LEDs 32a bis 32c auf. Wenn mindestens eine der LEDs 32a bis 32c angeschaltet ist, erzeugt die Bildprojektionseinheit 30 Bilder P23a bis P23c (erste Warnbilder) an zu den beleuchtenden LEDs korrespondieren Positionen, welche entfernter von dem Benutzer sind als die Bildprojektionseinheit 30.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe schaltet eine Anzeige-Steuereinheit 13 die LEDs 22d und 32a bis 32c an. Die Anzeige-Steuereinheit 13 steuert die LED 22d, so dass sie konstant angeschaltet ist. Im Gegensatz dazu schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 die LEDs 32a bis 32c in dieser Reihenfolge wiederholt an und aus. Die Anzeigevorrichtung 2 zeigt daher in einer umschaltenden Weise das Bild P23a (in 10A mit einer durchgehenden Linie gekennzeichnet), das Bild P23b (in 10A mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet) und das Bild P23c (in 10A mit einer gepunkteten Linie gekennzeichnet) an verschiedenen Positionen an, welche von dem Benutzer weiter entfernt sind als die Bildprojektionseinheit 30. Die erscheinenden Bilder stellen daher das andere hintere Fahrzeug dar, das sich dem Fahrzeug 110 nähert.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 die LEDs 22a bis 22d an. Ähnlich wie bei den LEDs 32a bis 32c schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 die LEDs 22a bis 22c in dieser Reihenfolge wiederholt an und aus. Auf diese Weise zeigt die Anzeigevorrichtung 2 als Reaktion auf die Warnung mit der zweiten Stufe das Bild P22 als eine Animation von drei Frames an der Fläche der Bildanzeigeeinheit 20 an.
Die Anzahl der LEDs zum Anzeigen der Bilder P22 und P23 kann (auch) nicht drei sein. Wenn n LEDs verwendet werden (n ist eine ganze Zahl von zwei oder größer), können die Bilder P22 und P23 als eine Animation von n Frames erscheinen.
12 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung 2 zeigt. Ähnlich wie bei der Anzeigevorrichtung 1 ist die Anzeigevorrichtung 2 in dem in 12 gezeigten Beispiel in der Nähe eines Seitenspiegels 111 in dem von dem BenutzerH gefahrenen Fahrzeug 110 angebracht. Im Unterschied zur Anzeigevorrichtung 1 ist die Anzeigevorrichtung 2 derart angebracht, dass sie eine Fläche hat, an welcher Bilder unter Winkeln erscheinen, die relativ zu der Rechtslinks-Richtung des Fahrzeugs 110 näher (z. B. nahe) zu rechten Winkeln sind, oder insbesondere unter Winkeln von 60 Grad oder größer.
Betrieb 3
Der Betrieb einer sich von der Anzeigevorrichtung 1 und 2 unterscheidenden Anzeigevorrichtung 3 wird nachstehend beschrieben. Die Anzeigevorrichtung 3 ist ein Fahrzeug-Rückdetektor (rückseitige Warnung), welcher ein Beispiel für eine Umgebungsbeobachtungs-Einrichtung ist, zum Erzeugen einer Warnung, wenn ein hinter dem Fahrzeug 110 passierendes Fahrzeug, detektiert wird.
13A ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung 3, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer ersten Warnstufe zeigt. 13B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung 3, welche das Anzeige-Beispiel mit der ersten Warnstufe zeigt. 14A ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung 3, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer zweiten Warnstufe zeigt. 14B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung 3, welche das Anzeige-Beispiel mit der zweiten Warnstufe zeigt.
Die Konfiguration der Anzeigevorrichtung 3 wird zunächst beschrieben und ihr Betrieb wird beschrieben. Wie in den 13A, 13B, 14A und 14B gezeigt, weist eine Bildanzeigeeinheit 20 in der Anzeigevorrichtung 3 eine Lichtleitplatte 21 und eine LED 22 (zweite Lichtquelle) auf. Eine Bildprojektionseinheit 30 weist eine Lichtleitplatte 31 und eine LED 32 (erste Lichtquelle) auf. Die Bildanzeigeeinheit 20 und die Bildprojektionseinheit 30 zeigen eine Warnung an, wenn ein hinter dem Fahrzeug 110 passierendes Fahrzeug detektiert wird.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe, schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 lediglich die LED 22 an. Ein eine Warnung darstellendes Bild P31 (zweites Warnbild) erscheint an der Fläche 211 der Lichtleitplatte 21, wie in den 13A und 13B gezeigt.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe, schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 die LED 22 aus und schaltet die LED 32 an. In diesem Fall erzeugt, wie in den 14A und 14B gezeigt, die Bildprojektionseinheit 30 ein eine Warnung darstellendes Bild P32 (erstes Warnbild) an einer Position, die näher zu dem Benutzer ist als die Fläche der Bildprojektionseinheit 30. Die Anzeige-Steuereinheit 13 kann (auch) beide LEDs 22 und 32 als Reaktion auf die Warnung gemäß der zweiten Stufe anschalten.
In den 13A, 13B, 14A und 14B weisen die Bilder P31 und P32 jeweils einen einzelnen Pfeil auf, der eine (einzige) Richtung anzeigt. In einigen Ausführungsformen können die Bilder P31 und P32 jeweils einen oder mehrere Pfeile darstellen, die verschiedene Richtungen anzeigen, in denen sich ein anderes Fahrzeug hinter dem Fahrzeug 110 nähert. In diesem Fall kann die Bildprojektionseinheit 30 LEDs aufweisen, die zu solchen Pfeilen korrespondieren.
15 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung 3 zeigt. Wie in 15 gezeigt, kann die Anzeigevorrichtung 3 in der Nähe eines Rückspiegels (nicht gezeigt) in dem Fahrzeug 110 angebracht sein.
Betrieb 4
Der Betrieb einer sich von den Anzeigevorrichtungen 1 bis 3 unterscheidenden Anzeigevorrichtung 4 wird nachstehend beschrieben. Die Anzeigevorrichtung 4, welche eine Umgebungsbeobachtungs-Einrichtung ist, erzeugt eine Warnung in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 110 und einem anderen Objekt in vier Richtungen.
16A ist eine Vorderansicht einer Anzeigevorrichtung 4, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer ersten Warnstufe zeigt. 16B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung 4, welche das Anzeige-Beispiel mit der ersten Warnstufe zeigt.
17A ist eine Vorderansicht der Anzeigevorrichtung 4, welche ein Anzeige-Beispiel mit einer zweiten Warnstufe zeigt. 17B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung 4, welche ein Anzeige-Beispiel mit der zweiten Warnstufe zeigt. Zur Vereinfachung sind die Lichtleitplatten 31a und 31b in 16A nicht gezeigt und ist die Lichtleitplatte 21 in 17A nicht gezeigt. Obwohl die Lichtleitplatten 31a und 31b in 17A miteinander mit Rändern überlappen (z. B. derart überlappen, dass ein Rand einer Lichtleitplatte nicht mit der anderen Lichtleitplatte überlappt), können sie einander auch ohne Ränder überlappen (z. B. derart überlappen, dass die gesamten Flächen der Lichtleitplatten 31a und 31b miteinander überlappen).
Die Konfiguration der Anzeigevorrichtung 4 wird zunächst beschrieben, und ihr Betrieb wird beschrieben. Wie in den 16A, 16B, 17A und 17B gezeigt, weist eine Bildanzeigeeinheit 20 in der Anzeigevorrichtung 4 eine Lichtleitplatte 21 und fünf LEDs 22a bis 22e auf. Die LEDs 22a bis 22d sind entsprechend mit den Bildern P42a bis P42d assoziiert, welche in dieser Reihenfolge Warnungen für die linke Vorderseite, die rechte Vorderseite, die linke Rückseite und die rechte Rückseite des Fahrzeugs 110 anzeigen. Die LED 22e ist mit einem Bild P41 assoziiert, welches das Fahrzeug 110 darstellt.
Die Bildprojektionseinheit 30 weist zwei Lichtleitplatten 31a und 31b (erste Lichtleitplatte) und vier LEDs 32a bis 32d (erste Lichtquelle) auf. Die LEDs 32a bis 32d sind entsprechend mit den Bildern P43a bis P43d assoziiert, welche in dieser Reihenfolge Warnungen für die linke Vorderseite, die rechte Vorderseite, die linke Rückseite und die rechte Rückseite des Fahrzeugs 110 anzeigen. Die Lichtleitplatte 31a zeigt die Bilder P43a und P43b an, welche die linke Vorderseite und die rechte Vorderseite des Fahrzeugs 110 darstellen, während die Lichtleitplatte 31b die Bilder P43c und P43d anzeigt, welche die linke Rückseite und die rechte Rückseite des Fahrzeugs 110 darstellen. Die LEDs 32a und 32b emittieren Licht in die Lichtleitplatte 31a hinein. Die LEDs 32c und 32d emittieren Licht in die Lichtleitplatte 31b hinein.
Wenn eine Warnung erzeugt wird, benachrichtigt die Anzeigevorrichtung 4 den Benutzer auch über die Richtung, in welcher sich ein anderes Objekt nähert. Insbesondere ermittelt die Anzeigevorrichtung 4 die Stufe einer Warnung für jede der vier Richtungen, welche die rechte Vorderseite, die linke Vorderseite, die rechte Rückseite und die linke Rückseite des Fahrzeugs 110 sind, in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 110 und einem Objekt wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug, und erzeugt eine Warnung.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe, schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 eine oder mehrere der LEDs 22a bis 22d an, welche zu der Richtung korrespondieren, bezüglich der eine Warnung erzeugt wird, als auch die LED 22e. Wenn alle der LEDs 22a bis 22e angeschaltet sind, erscheinen die Bilder P41 und 42a bis 42d wie in den 16A und 16B gezeigt. Bei einer tatsächlichen Anwendung der Anzeigevorrichtung 4 zeigt die Bildanzeigeeinheit 20 eines oder mehrere der Bilder P42a bis P42d an, welche zu der Richtung korrespondieren, bezüglich welcher eine Warnung erzeugt wird, als auch das Bild P41.
Als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe, schaltet die Anzeige-Steuereinheit 13 eine oder mehrere der LEDs 32a bis 32d an, welche zu der Richtung korrespondieren, bezüglich welcher eine Warnung erzeugt wird. Wenn alle der LEDs 32a bis 32d angeschaltet sind, erscheinen die Bilder P43a bis P43d in einem Raum (z. B. als räumliche Bilder), wie in den 17A und 17B gezeigt. Bei einer tatsächlichen Anwendung der Anzeigevorrichtung 4 erzeugt die Bildprojektionseinheit 30 eines oder mehrere der Bilder P43a bis P43d, welche zu der Richtung korrespondieren, bezüglich welcher eine Warnung erzeugt wird. Die Anzeige-Steuereinheit 13 schaltet die LED 22e an, um zu bewirken, dass die Bildanzeigeeinheit 20 das das Fahrzeug 110 repräsentierende Bild P41 darstellt.
Die Anzeigevorrichtung 4 kann den BenutzerH (auch) nicht über eine Warnung für alle der vier vorstehend beschriebenen Richtungen benachrichtigen. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 4 ein Rückmonitor (z. B. ein Fondmonitor) sein zum Erzeugen einer Warnung lediglich für die rechte Rückseite und die linke Rückseite des Fahrzeugs, in Bezug auf welche es dem BenutzerH oft nicht gelingt, achtzugeben. Bei dieser Konfiguration wird die Lichtleitplatte 31a weggelassen.
18 ist eine Abbildung, welche eine Beispiel-Anordnung der Anzeigevorrichtung 4 zeigt. Wie in 18 gezeigt, ist die Anzeigevorrichtung 4 zum Beispiel vor dem Fahrersitz in dem Fahrzeug 110 angebracht. Die Anzeigevorrichtung 4 kann an einem in dem Fahrzeug 110 enthaltenen Navigationssystem oder Rückspiegel installiert sein.
Modifikation des Betriebes 4
19A ist eine perspektivische Ansicht einer Anzeigevorrichtung 4A gemäß einer Modifikation der Anzeigevorrichtung 4. 19B ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung 4A. Die Anzeigevorrichtung 4A weist eine Hilfs-Anzeigeeinheit 25 (zweite Bildanzeigeeinheit) zusätzlich zu den in der Anzeigevorrichtung 4 enthaltenen Komponenten auf. Bei der Anzeigevorrichtung 4A sind die Lichtleitplatte 21 und die LEDs 22a bis 22e weggelassen.
Die Hilfs-Anzeigeeinheit 25 ist eine Bildanzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildern an einem Bildschirm. Die Hilfs-Anzeigeeinheit 25 kann zum Beispiel ein Flüssigkristallanzeigeelement sein. Bei der Anzeigevorrichtung 4A zeigt die Hilfs-Anzeigeeinheit 25 Bilder P41 und P42a bis P42d an. Die Lichtleitplatten 31a und 31b, welche mit der Hilfs-Anzeigeeinheit 25 überlappen, zeigen Bilder P43a bis P43d an oder erzeugen sie, welche eine Warnung in Abhängigkeit von dem Ein-Zustand (z. B. eingeschalteten Zustand) oder dem Aus-Zustand (z. B. ausgeschalteten Zustand) der LEDs 32a bis 32d darstellen.
Betrieb 5
Der Betrieb einer sich von den Anzeigevorrichtungen 1 bis 4 unterscheidenden Anzeigevorrichtung 5 wird nachstehend beschrieben.
20A ist eine Abbildung, welche die Konfiguration der Anzeigevorrichtung 5 zeigt. Wie in 20A gezeigt, weist die Anzeigevorrichtung 5 eine Lichtleitplatte 45 und LEDs 46 und 47 auf. Bei der Anzeigevorrichtung 5 weist die Bildanzeigeeinheit 20 die Lichtleitplatte 45 und die LED 46 auf. Die Bildprojektionseinheit 30 weist die Lichtleitplatte 45 und die LED 47 auf. Insbesondere weist die Anzeigevorrichtung 5 die Lichtleitplatte 45 auf, welche gewöhnlich für die Bildanzeigeeinheit 20 und die Bildprojektionseinheit 30 verwendet wird.
Die LED 46 ist an der Seite der Lichtleitplatte 45 angeordnet, die parallel zu der vertikalen Richtung ist. Die LED 47 ist an der Seite der Lichtleitplatte 45 angeordnet, die parallel zu einer horizontalen Ebene (z. B. der horizontalen Richtung) ist. Von der LED 46 emittiertes Licht pflanzt sich in der horizontalen Richtung fort, während von der LED 47 emittiertes Licht sich in der vertikalen Richtung fortpflanzt.
Die Lichtleitplatte 45 umfasst optischer-Weg-Änderer 45a, 45b und 45c. Die optischer-Weg-Änderer 45a und 45b konvergieren jeweils sich in der horizontalen Richtung fortbewegendes Licht bei einer vorbestimmten Position, um ein Bild zu erzeugen. Der optischer-Weg-Änderer 45c konvergiert sich in der vertikalen Richtung fortbewegendes Licht bei einer vorbestimmten Position, um ein Bild zu erzeugen. Die optischer-Weg-Änderer 45a und 45b konvergieren das von der LED 46 emittierte Licht, um ein das Fahrzeug 110 darstellendes Bild P51 und ein ein anderes Fahrzeug darstellendes Bild P52 an der Fläche der Lichtleitplatte 45 anzuzeigen. Der optischer-Weg-Änderer 45c konvergiert das von der LED 47 emittierte Licht, um ein das andere Fahrzeug darstellendes Bild P53 zu erzeugen.
20B ist eine Abbildung, welche die Positionen der Bilder P52 und P53 relativ zu der Lichtleitplatte 45 zeigt. Wie in 20B gezeigt, erscheint das Bild P52 an der Fläche der Lichtleitplatte 45. Das Bild P53 erscheint an einer Position, welche getrennt (z. B. beabstandet) von der Lichtleitplatte 45 ist. Wenn das Bild P53 näher bei dem Benutzer erscheint als die Lichtleitplatte 45, kann das Bild P52 als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe erscheinen, und kann das Bild P53 als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe erscheinen. Wenn (jedoch) das Bild P53 bei einer von dem Benutzer weiter entfernten Position erscheint als die Lichtleitplatte 45, kann das Bild P53 als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe erscheinen, und kann das Bild P52 als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe erscheinen.
Die Lichtleitplatte 45 umfasst die optischer-Weg-Änderer 45b und 45c, welche die Bilder P52 und P53 in einer miteinander überlagerten Weise erzeugen. Die auf diese Weise angeordneten optischer-Weg-Änderer 45b und 45c überlappen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung miteinander.
Modifikationen
Die vorstehend im Detail beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in jeder Hinsicht lediglich Beispiele der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsformen können vielfältig modifiziert oder geändert werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die Ausführungsformen auf die folgende Weise modifiziert werden. Nachstehend werden die Komponenten, welche die gleichen sind wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und der Betrieb, welcher der gleiche ist wie der in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, wird nicht beschrieben werden. Die nachstehend beschriebenen Modifikationen können wie es geeignet ist kombiniert werden.
4.1
Die von der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasste Bildprojektionseinheit 30 kann eine von der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Konfiguration verschiedene Konfiguration aufweisen. Bezüglich der vorliegenden Modifikation wird eine stereoskopische Bildanzeigeeinheit 50, welche eine Modifikation der Bildprojektionseinheit 30 gemäß der ersten Ausführungsform ist, beschrieben.
21 ist eine perspektivische Ansicht der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit 50. In 21 zeigt die stereoskopische Bildanzeigeeinheit 50 ein stereoskopisches Bild I an und insbesondere ein stereoskopisches Bild I eines Knopfes (der in der positiven X-Richtung vorsteht), welcher das Wort „ON“ (z. B. englisch für „AN“) zeigt. Wie in 21 gezeigt, weist die stereoskopische Bildanzeigeeinheit 50 eine Lichtleitplatte 51 und eine Lichtquelle 52 auf.
Die Lichtleitplatte 51 ist rechteckig und aus einem transparenten Harzmaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex ausgebildet. Das Material für die Lichtleitplatte 51 kann ein Polykarbonat-Harz, ein Polymethylmethacrylat-Harz oder Glas sein. Die Lichtleitplatte 51 hat eine Emissionsfläche 51a zum Emittieren von Licht, eine der Emissionsfläche 51a gegenüberliegende Rückfläche 51b und die vier Endseiten 51c, 51d, 51e und 51f. Die Endseite 51c ist eine Einfall-Fläche, welche einem von der Lichtquelle 52 emittierten Licht ermöglicht, in die Lichtleitplatte 51 einzutreten. Die Endseite 51d liegt der Endseite 51c gegenüber. Die Endseite 51e liegt der Endseite 51f gegenüber. Die Lichtleitplatte 51 leitet das Licht von der Lichtquelle 52, um innerhalb einer Ebene parallel zu der Emissionsfläche 51a zu divergieren. Die Lichtquelle 52 ist zum Beispiel eine LED.
Die Lichtleitplatte 51 hat mehrere optischer-Weg-Änderer 53 an der Rückfläche 51b, welche einen optischer-Weg-Änderer 53a, einen optischer-Weg-Änderer 53b und einen optischer-Weg-Änderer 53c aufweisen. Die optischer-Weg-Änderer 53 sind im Wesentlichen kontinuierlich angeordnet und erstrecken sich in Z-Richtung. Mit anderen Worten sind die mehreren optischer-Weg-Änderer 53 entlang vorbestimmter Linien innerhalb einer Ebene, die parallel zu der Emissionsfläche 51a ist, angeordnet. Insbesondere sind, wie in 21 gezeigt, der optischer-Weg-Änderer 53a entlang einer Linie La angeordnet, der optischer-Weg-Änderer 53b entlang einer Linie Lb angeordnet und der optischer-Weg-Änderer 53c entlang einer Linie Lc angeordnet. Die Linien La, Lb und Lc sind im Wesentlichen parallel zu der Z-Richtung. Jeder der optischer-Weg-Änderer 53 kann im Wesentlichen kontinuierlich entlang gerader Linien parallel zu der Z-Richtung ausgebildet sein.
Jeder optischer-Weg-Änderer 53 empfängt über seine Länge in Z-Richtung das von der Lichtquelle 52 emittierte und von der Lichtleitplatte 51 geleitete Licht. Jeder optischer-Weg-Änderer 53 konvergiert im Wesentlichen das an Positionen über die Länge von jedem optischer-Weg-Änderer 53 einfallende Licht zu einem zu jedem optischer-Weg-Änderer 53 korrespondierenden festen Punkt. 21 veranschaulicht ausgewählt den optischer-Weg-Änderer 53a, den optischer-Weg-Änderer 53b und den optischer-Weg-Änderer 53c von den optischer-Weg-Änderern 53, und zeigt die Konvergenz der mehreren Lichtstrahlen, welche von dem optischer-Weg-Änderer 53a, dem optischer-Weg-Änderer 53b und dem optischer-Weg-Änderer 53c reflektiert werden.
Insbesondere korrespondiert der optischer-Weg-Änderer 53a mit einem festen Punkt PA an dem stereoskopischen Bild I. An Positionen über die Länge des optischer-Weg-Änderers 53a empfangenes Licht konvergiert an dem festen Punkt PA. Daher erscheint die Wellenfläche des Lichtes von dem optischer-Weg-Änderer 53a als die Wellenfläche von Licht, die von dem festen Punkt PA emittiert wird. Der optischer-Weg-Änderer 53b korrespondiert mit einem festen Punkt PB an dem stereoskopischen Bild I. An Positionen über die Länge des optischer-Weg-Änderers 53b empfangenes Licht konvergiert an dem festen Punkt PB. Dadurch konvergiert an Positionen über die Länge eines optischer-Weg-Änderer 53 empfangenes Licht im Wesentlichen an einem festen Punkt, welcher zu dem (jeweiligen) optischer-Weg-Änderer 53 korrespondiert. Jeder optischer-Weg-Änderer 53 erzeugt daher die Wellenfläche von Licht, welches als von dem korrespondierenden festen Punkt emittiert erscheint. Verschiedene optischer-Weg-Änderers 53 korrespondieren zu verschiedenen festen Punkten. Der Satz von mehreren festen Punkten, welche zu den optischer-Weg-Änderern 53 korrespondieren, erzeugt ein von einem Benutzer erkennbares stereoskopisches Bild I in einem Raum (insbesondere in einem Raum oberhalb der Emissionsfläche 51a der Lichtleitplatte 51).
Eine Vorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung kann die in der vorliegenden Modifikation beschriebene stereoskopische Bildanzeigeeinheit 50 anstatt der Bildprojektionseinheit 30 gemäß der ersten Ausführungsform aufweisen.
4.2
In dieser Modifikation wird eine stereoskopische Bildanzeigeeinheit 80, welche eine andere Modifikation der Bildprojektionseinheit 30 gemäß der ersten Ausführungsform ist, beschrieben.
22 ist eine perspektivische Ansicht der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit 80. 23 ist eine Querschnittsansicht der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit 80.
Wie in den 22 und 23 gezeigt, weist die stereoskopische Bildanzeigeeinheit 80 ein Bildanzeigeelement 81, eine Abbildungslinse 82, eine Kollimatorlinse 83, eine Lichtleitplatte 84 und ein Maskenelement 85 auf. Das Bildanzeigeelement 81, die Abbildungslinse 82, die Kollimatorlinse 83 und die Lichtleitplatte 84 sind in dieser Reihenfolge entlang der Y-Achse angeordnet. Die Lichtleitplatte 84 und das Maskenelement 85 sind in dieser Reihenfolge entlang der X-Achse angeordnet.
Das Bildanzeigeelement 81 zeigt in seinem Anzeigebereich ein zwei-dimensionales Bild an, das mittels der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit 80 als Reaktion auf ein Bildsignal von einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) in die Luft projiziert ist. Das Bildanzeigeelement 81 kann ein gewöhnliches Flüssigkristallanzeigeelement sein, welches ein Bild-Licht durch Anzeigen eines Bildes in dem Anzeigebereich ausgeben kann. In dem veranschaulichten Beispiel hat die Lichtleitplatte 84 eine Einfall-Fläche 84a, welche dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 zugewandt ist. Der Anzeigebereich und die Einfall-Fläche 84a sind parallel zu der XZ-Ebene angeordnet. Die Lichtleitplatte 84 hat eine Rückfläche 84b, an welcher Prismen 141 (nachstehend beschrieben) angeordnet sind, und eine Emissionsfläche 84c (Lichtemissionsfläche) zum Emittieren von Licht an das Maskenelement 85. Die Rückfläche 84b und die Emissionsfläche 84c sind einander gegenüberliegend und parallel zu der YZ-Ebene. Das Maskenelement 85 hat eine Fläche mit Spalten 151 (nachstehend beschrieben), welche auch parallel zu der YZ-Ebene sind. Der Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 und die Einfall-Fläche 84a der Lichtleitplatte 84 können einander zugewandt sein, oder der Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 kann relativ zu der Einfall-Fläche 84a geneigt sein.
Die Abbildungslinse 82 ist zwischen dem Bildanzeigeelement 81 und der Einfall-Fläche 84a angeordnet. Die Abbildungslinse 82 konvergiert das Bild-Licht, das in dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 ausgegeben wird, in der YZ-Ebene parallel zu der Länge der Einfall-Fläche 84a, und emittiert das konvergierte Licht zu der Kollimatorlinse 83 hin. Die Abbildungslinse 82 kann irgendeine Linse sein, die das Bild-Licht konvergieren kann. Zum Beispiel kann die Abbildungslinse 82 eine Bulk-Linse, eine Fresnel-Linse oder eine Beugungslinse sein. Die Abbildungslinse 82 kann auch eine Kombination von entlang der Z-Achse angeordneten Linsen sein.
Die Kollimatorlinse 83 ist zwischen dem Bildanzeigeelement 81 und der Einfall-Fläche 84a angeordnet. Die Kollimatorlinse 83 kollimiert das Bild-Licht, das von der Abbildungslinse 82 in die XY-Ebene senkrecht zu der Länge der Einfall-Fläche 84a konvergiert wurde. Die Kollimatorlinse 83 emittiert das kollimierte Bild-Licht zu der Einfall-Fläche 84a der Lichtleitplatte 84 hin. Die Kollimatorlinse 83 kann, ähnlich wie die Abbildungslinse 82, auch eine Bulk-Linse oder eine Fresnel-Linse sein. Die Abbildungslinse 82 und die Kollimatorlinse 83 können in der umgekehrten Reihenfolge angeordnet sein. Die Funktionen der Abbildungslinse 82 und der Kollimatorlinse 83 können durch eine (einzige) Linse oder eine Kombination von mehreren Linsen implementiert sein. Insbesondere können die Abbildungslinse 82 und die Kollimatorlinse 83 jede Kombination (z. B. von optischen Elementen) sein, welche das von dem Bildanzeigeelement 81 von dem Anzeigebereich ausgegebene Bild-Licht in der YZ-Ebene konvergieren kann und das Bild-Licht in der XY-Ebene kollimieren kann.
Die Lichtleitplatte 84 ist ein transparentes Element, und seine Einfall-Fläche 84a empfängt das in der Kollimatorlinse 83 kollimierte Bild-Licht und seine Emissionsfläche 84c emittiert das Licht. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist die Lichtleitplatte 84 ein plattenartiges rechteckiges Prisma, und die Einfall-Fläche 84a ist eine Fläche, welche der Kollimatorlinse 83 zugewandt und parallel zu der XZ-Ebene ist. Die Rückfläche 84b ist eine Fläche, welche parallel zu der YZ-Ebene und in der negativen X-Richtung angeordnet ist, wohingegen die Emissionsfläche 84c eine Fläche ist, welche parallel zu der YZ-Ebene und gegenüberliegend zu der Rückfläche 84b ist. Die Lichtleitplatte 84 weist die mehreren Prismen (optischer-Weg-Änderers) 141 auf.
Die mehreren Prismen 141 reflektieren das Bild-Licht, welches durch die Einfall-Fläche 84a der Lichtleitplatte 84 einfällt. Die Prismen 141 sind an der Rückfläche 84b der Lichtleitplatte 84 angeordnet und stehen von der Rückfläche 84b in Richtung zu der Emissionsfläche 84c hervor. Für das Bild-Licht, welches sich in der Y-Richtung fortbewegt, sind die Prismen 141 zum Beispiel im Wesentlichen dreieckige Aussparungen (z. B. Rillen mit einem dreieckigen Querschnitt), welche mit vorbestimmten Abständen (z. B. 1 mm) in Y-Richtung angeordnet sind und eine vorbestimmte Breite (z. B. 10 pm) in Y-Richtung haben. Jedes Prisma 141 hat optische Flächen, wobei diejenige (optische) Fläche, die in Bild-Licht-geleiteter-Richtung (positive Y-Richtung) näher zu der Einfall-Fläche 84a ist, eine reflektierende Fläche 141a ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel sind die Prismen 141 in der Rückfläche 84b parallel zu der Z-Achse ausgebildet. Das durch die Einfall-Fläche 84a einfallende und sich in der Y-Richtung fortbewegende Bild-Licht wird durch die reflektierenden Flächen 141a der mehreren Prismen 141, welche parallel zu der Z-Achse und senkrecht zu der Y-Achse ausgebildet sind, reflektiert. Der Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 emittiert Bild-Licht von Positionen, welche in X-Richtung und senkrecht zu der Länge der Einfall-Fläche 84a (z. B. voneinander) verschieden sind, und jedes der Prismen 141 bewirkt, dass sich das Bild-Licht von der Emissionsfläche 84c der Lichtleitplatte 84 in Richtung zu einem vorbestimmten Blickpunktes 100 fortbewegt. Die reflektierende Fläche 141a wird nachstehend im Detail beschrieben.
Das Maskenelement 85 ist aus einem für sichtbares Licht undurchlässigem Material ausgebildet, und es hat mehrere Spalte 151. Das Maskenelement 85 ermöglicht einen Durchgang von Licht selektiv von dem durch die Emissionsfläche 84c der Lichtleitplatte 84 emittierten Licht, wobei sich Licht durch die Spalte 151 hindurch in Richtung zu in einer Ebene 102 liegenden Abbildungspunkten 101 fortbewegt.
Die mehreren Spalte 151 ermöglichen einen Durchgang von Licht selektiv von dem durch die Emissionsfläche 84c der Lichtleitplatte 84 emittierten Licht, wobei sich Licht durch die Spalte 151 hindurch in Richtung zu in einer Ebene 102 liegenden Abbildungspunkten 101 fortbewegt. Bei dem veranschaulichten Beispiel erstrecken sich die Spalten 151 parallel zu der Z-Achse. Jeder Spalt 151 korrespondiert zu einem der Prismen 141.
Die stereoskopische Bildanzeigeeinheit 80 mit dieser Konfiguration ermöglicht es, dass ein an dem Bildanzeigeelement 81 erscheinendes Bild in der außerhalb der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit 80 liegenden virtuelle Ebene 102 erzeugt und auf sie projiziert wird. Insbesondere wird das Bild-Licht zuerst von dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 emittiert und durchläuft die Abbildungslinse 82 und die Kollimatorlinse 83. Das Bild-Licht tritt dann in die Einfall-Fläche 84a ein, welche eine Endseite der Lichtleitplatte 84 ist. Das in die Lichtleitplatte 84 einfallende Bild-Licht bewegt sich durch die Lichtleitplatte 84 hindurch und erreicht die Prismen 141 an der Rückfläche 84b der Lichtleitplatte 84. Das die Prismen 141 erreichende Bild-Licht wird dann von den reflektierenden Flächen 141a der Prismen 141 reflektiert. Das reflektierte Bild-Licht bewegt sich in der positiven X-Richtung fort und wird durch die Emissionsfläche 84c der Lichtleitplatte 84, die parallel zu der YZ-Ebene ist, hindurch emittiert. Das durch die Emissionsfläche 84c hindurch emittierte Bild-Licht geht teilweise durch die Spalte 151 in dem Maskenelement 85 hindurch (z. B. geht teilweise durch das Maskenelement 85 hindurch, indem es nur durch die Spalte 151 passiert), um ein Bild an den Abbildungspunkten 101 an der Ebene 102 zu erzeugen. Mit anderen Worten konvergiert das Bild-Licht, das von den einzelnen Punkten in dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 emittiert wird, in der YZ-Ebene und wird in der XY-Ebene kollimiert. Das resultierende Bild-Licht wird auf die Abbildungspunkte 101 an der Ebene 102 projiziert. Die stereoskopische Bildanzeigeeinheit 80 kann diese Verarbeitung für alle Punkte in dem Anzeigebereich ausführen, um das in dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 ausgegebene Bild auf die Ebene 102 zu projizieren. Demzufolge kann der Benutzer das in die Luft projizierte Bild visuell erkennen, wenn er die virtuelle Ebene 102 von dem Blickpunkt 100 aus betrachtet. Obwohl die Ebene 102 eine virtuelle Ebene ist, in welcher ein projiziertes Bild erzeugt wird, kann zur Verbesserung einer Sichtbarkeit (auch) ein Bildschirm verwendet werden, um als die Ebene 102 dienen.
Bei der stereoskopischen Bildanzeigeeinheit 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform passiert Bild-Licht selektiv von dem durch die Emissionsfläche 84c emittierten Bild-Lichtes durch die Spalte 151 in dem Maskenelement 85 hindurch, um ein Bild zu erzeugen. Allerdings kann es auch eine Konfiguration ohne das Maskenelement 85 oder ohne Spalt 151 dem Bild-Licht ermöglichen, sich in den Abbildungspunkte 101 an der virtuellen Ebene 102 zu bilden.
Zum Beispiel können die reflektierende Fläche jedes Prismas 141 und die Rückfläche 84b miteinander einen größeren Winkel bei einem größeren Abstand von der Einfall-Fläche 84a bilden. Diese Konfiguration kann es dem Bild-Licht ermöglichen, sich in den Abbildungspunkten 101 an der virtuellen Ebene 102 zu bilden. Der Winkel kann so eingestellt werden, dass es dem Prisma 141, das am weitesten von der Einfall-Fläche 84a entfernt ist, möglich ist, Licht von dem Bildanzeigeelement 81 totalzureflektieren.
Mit der vorstehend beschriebenen Winkel-Einstellung wird Licht, das in dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 an einer Position, die von der Rückfläche 84b aus in X-Richtung (in der negativen X-Richtung) stärker rückgewandt ist, in Richtung zu einem vorbestimmten Blickpunktes emittiert wird, von einem weiter von der Einfall-Fläche 84a entfernten Prisma 141 (oder z. B. von einem näher zu der Einfall-Fläche 84a angeordneten Prisma 141) reflektiert. Allerdings kann die stereoskopische Bildanzeigeeinheit jede andere Konfiguration haben, die eine Korrespondenz zwischen einer Position in der X-Richtung in dem Anzeigebereich des Bildanzeigeelements 81 und einem Prisma 141 aufweist. Licht, welches von einem weiter von der Einfall-Fläche 84a entfernten Prismas 141 reflektiert wird, bewegt sich in einer Richtung fort, die stärker in Richtung der Einfall-Fläche 84a geneigt ist, wohingegen sich Licht, welches von einem näher zu der Einfall-Fläche 84a liegenden Prismas 141 reflektiert wird, in einer Richtung fortbewegt, die stärker von der Einfall-Fläche 84a weggeneigt ist. Daher kann das Licht von dem Bildanzeigeelement 81 in Richtung zu einem speziellen Blickpunkt ohne das Maskenelement 85 emittiert werden. In Z-Richtung wird das Licht, das durch die Lichtleitplatte 84 hindurch emittiert wird, auf die Bild-Projektions-Ebene fokussiert, und es diffundiert, wenn sich das Licht von der Ebene wegbewegt. Dies verursacht eine Parallaxe in Z-Richtung, welche es einem Beobachter ermöglicht, ein projiziertes Bild stereoskopisch mit beiden Augen zu sehen ausgerichtet in der Z-Richtung.
Diese Konfiguration blockiert das von jedem Prisma 141 reflektierte und sich zu dem Blickpunkt fortbewegende Licht nicht. Der Beobachter kann daher das auf dem Bildanzeigeelement 81 erscheinende und in die Luft projizierte Bild auch dann sehen, wenn er/sie seinen/ihren Blickpunkt entlang der Y-Achse bewegt. Allerdings ändert sich der Winkel, welcher von dem von jedem Prisma 141 zu dem Blickpunkt geleiteten Lichtstrahl und der reflektierenden Fläche des Prismas 141 gebildet wird, in Abhängigkeit von der Blickpunkt-Position in Y-Richtung, und die Position des Punktes an dem Bildanzeigeelement 81, die zu dem Lichtstrahl korrespondiert, ändert sich entsprechend auch. Bei diesem Beispiel fokussieren die Prismen 141 das Licht von jedem Punkt an dem Bildanzeigeelement 81 auch zu einem bestimmten Grad in Y-Richtung. Daher kann der Beobachter auch ein stereoskopisches Bild mit beiden Augen ausgerichtet entlang der Y-Achse sehen.
Diese Konfiguration ohne das Maskenelement 85 verringert den Lichtverlust. Die Bildanzeigeeinheit projiziert daher hellere Bilder in die Luft. Diese Konfiguration ohne das Maskenelement 85 ermöglicht es dem Beobachter ferner, ein Objekt hinter der Lichtleitplatte 84 und das projizierte Bild zu sehen.
4.3
Die in der Anzeigevorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Ausführungsform umfasste Bildprojektionseinheit 30 kann ein stereoskopisches Bild mit Hilfe von Parallaxen-Fusion durch Verwendung von durch mehrere Lichtleitplatten hindurch emittiertes Licht erzeugen.
Die Anzeigevorrichtungen 1 bis 5 und 4A gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzeugen jeweils eine Warnung in Abhängigkeit von dem Abstand von einem Objekt, wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug. Allerdings kann eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung bei einem Kollisionsdetektor (z. B. einen Zusammenstoßdetektor) anwendbar sein, welcher eine Warnung in Abhängigkeit von dem Abstand von zum Beispiel einem Fußgänger erzeugt. Eine Anzeigevorrichtung gemäß einer anderen Modifikation der vorliegenden Erfindung kann bei einem Spur-Verlass-Detektor (z. b. einer Spurhalteassistenz-Einrichtung) anwendbar sein, welcher eine Warnung erzeugt, wenn es wahrscheinlich ist, dass das Fahrzeug seine (Fahr-)Spur verlässt.
Eine Technik des autonomen Fahrzeugfahrens ermöglicht im Prinzip automatische Lenksteuerung, automatische Beschleunigung und automatisches Bremsen. Mit dieser Technik steuert der Fahrer das Fahrzeug lediglich im Notfall. Eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung kann mit dieser Technik kombiniert werden. Die Anzeigevorrichtung kann den Fahrer im Notfall warnen, um den Fahrer aufzufordern, das Fahrzeug zu steuern.
Jede der Anzeigevorrichtungen 1 bis 5 und 4A gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist an dem Fahrzeug 110 angebracht. Allerdings kann eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung (auch) nicht an einem Fahrzeug angebracht sein, und kann verwendet werden, um eine Warnung anzuzeigen, die mit einem Betriebszustand einer in einer Fabrik benutzten Maschine zusammenhängt. Eine Anzeigevorrichtung gemäß einer anderen Modifikation der vorliegenden Offenbarung kann auch verwendet werden, um eine Warnung anzuzeigen, die mit einer Verkehrssteuerung für eine Autobahn und/oder Schnellstraße oder für einen Hochgeschwindigkeitszug zusammenhängt.
Jede der Anzeigevorrichtungen 1 bis 5 und 4A gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist die Bildanzeigeeinheit 20 zum Anzeigen eines Bildes an der Fläche 211 der Lichtleitplatte 21 auf. Allerdings kann eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung ferner eine andere (weitere) stereoskopische Projektions-Vorrichtung zusätzlich zu der Bildprojektionseinheit 30 und anstatt der Bildanzeigeeinheit 20 aufweisen zum Erzeugen eines Bildes in einem Raum. In diesem Fall zeigen die Bildprojektionseinheit 30 und die andere stereoskopische Projektions-Vorrichtung Bilder mit unterschiedlichen Abständen zwischen dem Benutzer und dem Raum an, in welchem jedes Bild erscheint. Zum Beispiel kann die Bildprojektionseinheit 30 ein Bild in einem Raum erzeugen, der näher zu dem Benutzer ist als die Anzeigevorrichtung, wohingegen die andere stereoskopische Projektions-Vorrichtung ein Bild in einem Raum erzeugen kann, der weiter entfernt von dem Benutzer ist als die Anzeigevorrichtung.
Die hierin offenbarten Ausführungsformen sind nicht einschränkend auszulegen, sondern können innerhalb des Wesens und Umfangs der beanspruchten Erfindung verändert werden. Die in den verschiedenen Ausführungsformen offenbarten technischen Merkmale können innerhalb des technischen Umfangs der Erfindung in anderen Ausführungsformen kombiniert werden.
Unter der Formulierung „in Reaktion auf“ kann verstanden werden „ausgelöst durch“. Unter der Anzeige eines Bildes auf einer Fläche wird insbesondere verstanden, dass ein flächiges Bild erzeugt wird. Ein jeweiliger „optischer-Weg-Änderer“ kann als Umlenkeinrichtung zum Umlenken eines Strahlengangs oder von Licht verstanden werden.
Bezugszeichenliste

1, 2, 3, 4, 4A, 5: Vorrichtung
20: Bildanzeigeeinheit (zweite Bildanzeigeeinheit)
21: Lichtleitplatte (zweite Lichtleitplatte)
211: Fläche
22, 22a bis 22e: zweite Lichtquelle
25: Hilfs-Anzeigeeinheit (zweite Bildanzeigeeinheit)
30: Bildprojektionseinheit (erste Bildanzeigeeinheit, stereoskopische Projektions-Vorrichtung)
31, 31a, 31b: Lichtleitplatte (erste Lichtleitplatte)
32, 32a bis 32d: LED (erste Lichtquelle)
110: Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016049897 [0004]
JP 2009245427 [0004]

Claims

Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Warnbildes für einen Benutzer, welches eine Warnung gemäß einer Warnstufe aus einer Mehrzahl von Warnstufen anzeigt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine erste Bildanzeigeeinheit, welche eingerichtet ist, ein erstes Warnbild als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer ersten Stufe aus der Mehrzahl der Warnstufen anzuzeigen; und eine zweite Bildanzeigeeinheit, welche eingerichtet ist, ein zweites Warnbild als Reaktion auf eine Warnung gemäß einer zweiten Stufe aus der Mehrzahl von Warnstufen anzuzeigen, wobei die zweite Bildanzeigeeinheit mit der ersten Bildanzeigeeinheit überlappt, die erste Bildanzeigeeinheit eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung ist, welche eingerichtet ist, ein Bild in einem Raum zu erzeugen, und das erste Warnbild in einem Raum erzeugt, der verschieden ist von einer Fläche der zweiten Bildanzeigeeinheit.
Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Bildanzeigeeinheit eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung ist, welche eine erste Lichtquelle und eine erste Lichtleitplatte aufweist, welche eingerichtet ist, Licht von der ersten Lichtquelle zu leiten und das Licht durch eine Lichtemissionsfläche hindurch zu emittieren, um ein Bild in einem Raum zu erzeugen, und die zweite Bildanzeigeeinheit eine Bildanzeigevorrichtung ist, welche eingerichtet ist, ein Bild auf einer Fläche anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die zweite Bildanzeigeeinheit eine ebene Bildanzeigevorrichtung ist, welche eine zweite Lichtquelle und eine zweite Lichtleitplatte aufweist, welche eingerichtet ist, Licht von der zweiten Lichtquelle zu leiten, um ein Bild innerhalb der zweiten Lichtleitplatte anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die zweite Lichtquelle Licht in die zweite Lichtleitplatte hinein in einer Richtung emittiert, welche senkrecht zu einer Richtung ist, in welcher die erste Lichtquelle Licht in die erste Lichtleitplatte hinein emittiert.
Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Bildanzeigeeinheit eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung ist, welche eine erste Lichtquelle und eine erste Lichtleitplatte aufweist, welche eingerichtet ist, Licht von der ersten Lichtquelle zu leiten und das Licht durch eine Lichtemissionsfläche hindurch zu emittieren, um ein Bild in einem Raum zu erzeugen, die zweite Bildanzeigeeinheit eine stereoskopische Projektions-Vorrichtung ist, welche eine zweite Lichtquelle und eine zweite Lichtleitplatte aufweist, welche eingerichtet ist, Licht von der zweiten Lichtquelle zu leiten und das Licht durch eine Lichtemissionsfläche hindurch zu emittieren, um ein Bild in einem Raum zu erzeugen, und das zweite Warnbild in einem Raum erscheint, welcher von einem Raum, in welchem das erste Warnbild erscheint, verschieden ist.
Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anzeigevorrichtung in oder an einem Fahrzeug angebracht ist und die Anzeigevorrichtung das erste Warnbild oder das zweite Warnbild gemäß der Warnstufe anzeigt, welche in Abhängigkeit von einem Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt ermittelt wird.