DE102019121409B4

DE102019121409B4 - Anzeigesystem, elektronisches spiegelsystem und fahrendes fahrzeug

Info

Publication number: DE102019121409B4
Application number: DE102019121409.2A
Authority: DE
Inventors: Norihiro Imamura; Michihiro Yamagata
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Automotive Systems Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-11
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: JP2020037379A; DE102019121409A1; JP6697754B2

Abstract

Anzeigesystem (10), das basierend auf einem ersten Bild, das auf einem Anzeigegerät (20) erzeugt wird, zum Anzeigen eines zweiten Bildes darauf konfiguriert ist,wobei das Anzeigesystem (10) mindestens eine erste reflektierende Oberfläche (31) und eine zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) auf einem optischen Weg, der von dem Anzeigegerät (20) zu einer letzten reflektierenden Oberfläche (51) verläuft, umfasst, wobei die letzte reflektierende Oberfläche (51) zum Reflektieren eines Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, hin zu einem Raum außerhalb des Anzeigesystems (10) konfiguriert ist,wobei die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) eine Oberfläche eines lichtdurchlässigen optischen Elementes (40) ist, das eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweist, die dazu führt, dass die Oberfläche einen einfallenden Lichtstrahl teilweise überträgt,wobei die erste reflektierende Oberfläche (31) zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) konfiguriert ist,wobei die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) zum Reflektieren des Lichtstrahls, der von der ersten reflektierenden Oberfläche (31) reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51) konfiguriert istwobei der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, durch das lichtdurchlässige optische Element (40) übertragen wird, um aus dem Anzeigesystem (10) heraus zu gelangen,wobei sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, entlang eines ersten optischen Weges (A11, A21) und eines zweiten optischen Weges (A13, A23) bewegt, wobei der erste optische Weg (A11, A21) von einem Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) zu der ersten reflektierenden Oberfläche (31) verläuft, der zweite optische Weg (A13, A23) von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51) verläuft und der erste optische Weg (A11, A21) und der zweite optische Weg (A13, A23) einander kreuzen, bevor der Lichtstrahl auf der letzten reflektierenden Oberfläche (51) auftrifft,wobei das lichtdurchlässige optische Element (40) ein Substrat (40A) und einen Polarisator (60) beinhaltet, unddas Anzeigesystem (10) ferner optische Elemente (61, 62) umfasst, die jeweils zum Erzeugen einer Phasendifferenz, die sich von einer Wellenlänge des eingehenden Lichtstrahls in einer Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtstrahls unterscheidet, konfiguriert sind, wobei die optischen Elemente (61, 62) auf dem Anzeigebildschirm (21) bzw. auf einer Oberfläche des Polarisators (60) vorgesehen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Anzeigesystem, ein elektronisches Spiegelsystem und ein fahrendes Fahrzeug, und betrifft insbesondere ein Anzeigesystem, ein elektronisches Spiegelsystem und ein fahrendes Fahrzeug, welche alle zum Anzeigen eines Bildes konfiguriert sind.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein Anzeigegerät (Anzeigesystem) für Fahrzeuge, welches eine Rückfahrkamera, einen Monitor und einen konkaven Spiegel beinhaltet, ist bekannt, siehe zum Beispiel JP 2009-120080 A (im Folgenden als D1 bezeichnet). Die Rückfahrkamera nimmt ein Bild auf, um eine Sicht nach hinten von dem Fahrzeug aus bereitzustellen. Der Monitor ist an einem Dach zwischen einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz im Fahrzeuginnenraum vorgesehen, um, basierend auf den Bilddaten, die durch die Rückfahrkamera bereitgestellt werden, ein Bild zu erzeugen, das eine Sicht nach hinten von dem Fahrzeug aus bereitstellt. Der konkave Spiegel ist oben an der Windschutzscheibe im Fahrzeuginnenraum angeordnet, um das Bild, das auf dem Monitor erzeugt wird, derart zu reflektieren, dass das reflektierte Bild, das die Sicht nach hinten von dem Fahrzeug aus bereitstellt, schließlich auf die Augen des Fahrers in dem Fahrzeug trifft.
Bei dem Anzeigegerät für Fahrzeuge von D1 muss, zum Verringern einer Verschiebung im Fokus des Fahrzeugfahrers zwischen einer Situation, wenn er oder sie die Situation vor dem Fahrzeug beobachtet und wenn er oder sie auf das Bild schaut, das auf dem konkaven Spiegel erzeugt wird, der Betrachtungsabstand zwischen dem Blickpunkt des Fahrers und einem Punkt, an dem das Bild scheinbar für seine oder ihre Augen erzeugt wird, erhöht werden. Zu diesem Zweck muss der Abstand von dem Monitor zu dem konkaven Spiegel erhöht werden, was einen Anstieg in der Gesamtgröße des Anzeigegerätes für Fahrzeuge verursachen würde, wodurch weniger Platz im Fahrzeuginnenraum verbleibt. Daher besteht ein zunehmender Bedarf an einer Verringerung der Gesamtgröße des Anzeigegerätes für Fahrzeuge.
US 2017/269428 A1 offenbart eine Head-up-Anzeige, die eine Bildlichtausgabevorrichtung zum Ausgeben von Bildlicht, ein erstes optisches Element, ein zweites optisches Element und ein drittes optisches Element umfasst.
Kurzdarstellung der Erfindung
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Anzeigesystem, ein elektronisches Spiegelsystem und ein fahrendes Fahrzeug bereitzustellen, welche alle zu einer Verringerung der Größe beitragen.
Ein Anzeigesystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, basierend auf einem ersten Bild, das auf einem Anzeigegerät erzeugt wird, zum Anzeigen eines zweiten Bildes darauf konfiguriert. Das Anzeigesystem beinhaltet eine erste reflektierende Oberfläche und eine zweite reflektierende Oberfläche auf einem optischen Weg, der von dem Anzeigegerät zu einer letzten reflektierenden Oberfläche verläuft. Die letzte reflektierende Oberfläche ist zum Reflektieren eines Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät austritt, hin zu einem Raum außerhalb des Anzeigesystems konfiguriert. Die erste reflektierende Oberfläche ist zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche austritt, konfiguriert. Die zweite reflektierende Oberfläche ist zum Reflektieren des Lichtstrahls, der von der ersten reflektierenden Oberfläche reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche konfiguriert. Der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät austritt, bewegt sich entlang eines ersten optischen Weges und dann eines zweiten optischen Weges. Der erste optische Weg verläuft von einem Anzeigebildschirm des Anzeigegerätes zu der ersten reflektierenden Oberfläche. Der zweite optische Weg verläuft von der zweiten reflektierenden Oberfläche zu der letzten reflektierenden Oberfläche. Der erste optische Weg und der zweite optische Weg kreuzen einander, bevor der Lichtstrahl auf der letzten reflektierenden Oberfläche auftrifft.
Ein Anzeigesystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, basierend auf einem ersten Bild, das auf einem Anzeigegerät erzeugt wird, zum Anzeigen eines zweiten Bildes darauf konfiguriert. Das Anzeigesystem beinhaltet Folgendes: das Anzeigegerät; ein erstes optisches Element; ein zweites optisches Element und ein letztes optisches Element. Das erste optische Element ist dem Anzeigegerät zugewandt angeordnet und weist eine erste reflektierende Oberfläche auf, die zum Reflektieren eines ersten einfallenden Lichtstrahls, der in einer ersten Richtung von einem Anzeigebildschirm des Anzeigegerätes kommt, hin zu einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet und nicht parallel dazu ist, konfiguriert ist. Das zweite optische Element ist der ersten reflektierenden Oberfläche zugewandt angeordnet und weist eine zweite reflektierende Oberfläche auf, die zum Reflektieren eines zweiten einfallenden Lichtstrahls, der in der zweiten Richtung von der ersten reflektierenden Oberfläche kommt, hin zu einer dritten Richtung, die sich von der zweiten Richtung unterscheidet, konfiguriert ist. Das letzte optische Element ist der zweiten reflektierenden Oberfläche zugewandt angeordnet und weist eine letzte reflektierende Oberfläche auf, die zum Reflektieren eines dritten einfallenden Lichtstrahls, der in der dritten Richtung von der zweiten reflektierenden Oberfläche kommt, konfiguriert ist. Ein optischer Weg des ersten einfallenden Lichtstrahls kreuzt einen optischen Weg des dritten einfallenden Lichtstrahls.
Ein elektronisches Spiegelsystem gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet Folgendes: das oben beschriebene Anzeigesystem und ein Bildaufnahmegerät. Das Anzeigegerät ist zum Anzeigen des ersten Bildes basierend auf einem Bild, das durch das Bildaufnahmegerät aufgenommen wird, konfiguriert.
Ein fahrendes Fahrzeug gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet Folgendes: das oben beschriebene elektronische Spiegelsystem und eine Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs, die mit dem elektronischen Spiegelsystem ausgestattet ist.
Figurenliste

1 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung, die ein fahrendes Fahrzeug ausgestattet mit dem Anzeigesystem darstellt;
3 stellt ein Beispiel eines Bildes, das durch das Anzeigesystem angezeigt wird, dar;
4 veranschaulicht ein zweites Bild, das durch das Anzeigesystem angezeigt wird;
5 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer ersten Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 veranschaulicht schematisch das Anzeigesystem gemäß der ersten Variation;
7 veranschaulicht einen Polarisator, der in dem Anzeigesystem gemäß der ersten Variation enthalten ist;
8 veranschaulicht schematisch eine alternative Anordnung für das Anzeigesystem gemäß der ersten Variation;
9 veranschaulicht die optischen Wege eines extern einfallenden Lichtstrahls, der von außerhalb des Anzeigesystems auf das Anzeigesystem gemäß der ersten Variation trifft;
10 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer zweiten Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11A veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer dritten Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11B veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
12A veranschaulicht ein zweites Bild, das durch das Anzeigesystem gemäß der dritten Variation angezeigt wird;
12B veranschaulicht ein zweites Bild, das durch das Anzeigesystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angezeigt wird;
13 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer vierten Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
14 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer fünften Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
15 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer sechsten Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
16 veranschaulicht schematisch ein Anzeigesystem gemäß einer weiteren Variation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Es sei darauf hingewiesen, dass 1-16, auf die in der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen Bezug genommen wird, lediglich schematische Darstellungen sind, und daher sind die Abmessungen, Dicken und andere Parameter der entsprechenden Elemente in diesen Zeichnungen nicht immer maßstabsgetreu im Vergleich zu den tatsächlichen veranschaulicht.
(Ausführungsformen)
(1) Überblick
Ein Anzeigesystem 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann zum Beispiel in einem Auto 100 als ein beispielhaftes fahrendes Fahrzeug, wie in 1 und 2 gezeigt, verwendet werden.
Das Anzeigesystem 10 beinhaltet ein Anzeigegerät 20, eine erste reflektierende Oberfläche 31, eine zweite reflektierende Oberfläche 41 und eine letzte reflektierende Oberfläche 51, wie in 1 gezeigt.
Das Anzeigesystem 10 beinhaltet mindestens die erste reflektierende Oberfläche 31 und die zweite reflektierende Oberfläche 41 auf einem optischen Weg, der von dem Anzeigegerät 20 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 verläuft, um einen Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, hin zu einem Raum außerhalb des Anzeigesystems 10 zu reflektieren. Es sei darauf hingewiesen, dass das Anzeigesystem 10 ein optisches Reflexionssystem aufweist, das diese reflektierenden Oberflächen 31, 41, 51 beinhaltet, und die letzte reflektierende Oberfläche 51 reflektiert den Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, in dem optischen Reflexionssystem zum letzten Mal.
Die erste reflektierende Oberfläche 31 reflektiert den Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41. Die zweite reflektierende Oberfläche 41 reflektiert den Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51.
Der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, bewegt sich entlang eines optischen Weges A11 und dann eines optischen Weges A13. Der optische Weg A11 verläuft von einem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 zu der ersten reflektierenden Oberfläche 31. Der optische Weg A13 verläuft von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51. Der optische Weg A11 und der optische Weg A13 kreuzen einander, bevor der Lichtstrahl auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 auftrifft.
Mit anderen Worten beinhaltet das Anzeigesystem 10 das Anzeigegerät 20, ein erstes optisches Element (wobei es sich in dieser Ausführungsform um einen ersten reflektierenden Spiegel 30 handeln kann), ein zweites optisches Element (wobei es sich in dieser Ausführungsform um einen zweiten reflektierenden Spiegel 40 handeln kann) und ein letztes optisches Element (wobei es sich in dieser Ausführungsform um einen letzten reflektierenden Spiegel 50 handeln kann). Das erste optische Element ist dem Anzeigegerät 20 zugewandt angeordnet. Das erste optische Element weist die erste reflektierende Oberfläche 31 auf, die einen ersten einfallenden Lichtstrahl (wie z.B. ein Lichtstrahl, der sich entlang des in 1 gezeigten optischen Weges A11 bewegt), der in einer ersten Richtung von dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 kommt, hin zu einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet und nicht parallel dazu ist, reflektiert. Das zweite optische Element ist der ersten reflektierenden Oberfläche 31 zugewandt angeordnet. Das zweite optische Element weist die zweite reflektierende Oberfläche 41 auf, die einen zweiten einfallenden Lichtstrahl (wie z.B. ein Lichtstrahl, der sich entlang des in 1 gezeigten optischen Weges A12 bewegt), der in der zweiten Richtung von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 kommt, hin zu einer dritten Richtung, die sich von der zweiten Richtung unterscheidet, reflektiert. Das letzte optische Element ist der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 zugewandt angeordnet. Das letzte optische Element weist die letzte reflektierende Oberfläche 51 auf, die einen dritten einfallenden Lichtstrahl (wie z.B. einen Lichtstrahl, der sich entlang des in 1 gezeigten optischen Weges A13 bewegt), der in der dritten Richtung von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 kommt, reflektiert. Der optische Weg A11 des ersten einfallenden Lichtstrahls kreuzt den optischen Weg A13 des dritten einfallenden Lichtstrahls. Wie hierin verwendet können, wenn zwei Oberflächen oder Elemente einander zugewandt sind, die beiden Oberflächen natürlich exakt parallel zueinander angeordnet sein, sie können jedoch auch nicht parallel zueinander sein, d.h. die eine kann in Bezug auf die andere geneigt angeordnet sein.
In dieser Ausführungsform sind das Anzeigegerät 20, die erste reflektierende Oberfläche 31, die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 derart angeordnet, dass sie einen Bereich 200 umgeben, in welchem ein Lichtausbreitungsmedium vorliegt. Wie hierin verwendet bezieht sich der Bereich 200, in welchem das Medium vorliegt, auf einen Bereich, der mit dem Lichtausbreitungsmedium gefüllt ist, und kann entweder ein Raum oder das Innere eines optischen Elementes sein, wie z.B. ein Prisma hergestellt aus einem lichtdurchlässigen Material, wie z.B. Glas. Wie auch hierin verwendet kann, wenn die erste reflektierende Oberfläche 31 den Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert, der Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, entweder direkt oder indirekt über eine oder mehrere reflektierende Oberflächen auf die zweite reflektierende Oberfläche 41 treffen. Wie auch hierin verwendet kann, wenn die zweite reflektierende Oberfläche 41 den Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert, der Lichtstrahl, der von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert wird, entweder direkt oder indirekt über eine oder mehrere reflektierende Oberflächen auf die letzte reflektierende Oberfläche 51 treffen. Wie außerdem hierin verwendet kreuzt, wenn die optischen Wege A11 und A13 einander kreuzen, der optische Weg des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, nicht vollständig den optischen Weg des Lichtstrahls, der von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert wird. D.h. der optische Weg A11 von zumindest einem Teil des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt (wie z.B. der Lichtstrahl, der um die Mitte des Anzeigebildschirms 21 davon austritt), muss den optischen Weg A13 des Lichtstrahls, der von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert wird, kreuzen. Mit anderen Worten, wenn die optischen Wege A11 und A13 einander kreuzen, muss der optische Weg von zumindest einem Teil des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, den optischen Weg des Lichtstrahls, der von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert wird, kreuzen, bei Betrachtung senkrecht zu einer Ebene, die sowohl die Richtung parallel zu dem optischen Weg A11 als auch die Richtung parallel zu dem optischen Weg A13 beinhaltet.
In 1 sind die optischen Wege A11-A14, entlang welcher der Lichtstrahl, der um die Mitte des Anzeigebildschirms 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, um aus dem Anzeigegerät 20 heraus zu gelangen, durch die gepunkteten Linien angegeben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Linien und Kurven, welche den Bereich 200, durch welchen sich der Lichtstrahl bewegt, die optischen Wege A1 1-A14 des Lichtstrahls, der den Bereich 200 durchquert, und ein Intervall L1 angeben, in 1 nur zu veranschaulichenden Zwecken gezeigt sind und in der Realität nicht tatsächlich vorhanden sind.
In dieser Ausführungsform kreuzt, bevor der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, auf die letzte reflektierende Oberfläche 51 trifft, der optische Weg A11, entlang welchem sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, hin zu der ersten reflektierenden Oberfläche 31 bewegt, den optischen Weg A13, entlang welchem sich der Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 bewegt. Auf diese Weise kreuzen die optischen Wege A11 und A13 einander. So erhöht sich, unter der Annahme, dass der Lichtstrahl die gleiche Anzahl von Malen reflektiert wird wie in einer Situation, in welcher sich der Lichtstrahl entlang des Umfangs des Bereiches 200 bewegt, die Gesamtlänge des optischen Weges, der von dem Anzeigegerät 20 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 verläuft. Dies gestattet eine Verringerung des Intervalls L1 zwischen der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51, während die Gesamtlänge des optischen Weges, der von dem Anzeigegerät 20 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 verläuft, erhöht wird, wodurch sich die Gesamtgröße des Anzeigesystems 10 verkleinert. Dies verringert die Gesamtgröße des Anzeigesystems 10, während der Betrachtungsabstand von dem Blickpunkt des Benutzers 400 des Anzeigesystems 10 zu einem Bild (virtuelles Bild), das auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 angezeigt wird, erhöht wird.
In der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen sollen das erste optische Element, das zweite optische Element und das letzte optische Element separate optische Elemente sein. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu können ein Teil oder alle von dem ersten optischen Element, dem zweiten optischen Element und dem letzten optischen Element zusammen integriert sein. Auch sind das erste optische Element, das zweite optische Element und das letzte optische Element in dieser Ausführungsform als reflektierende Spiegel konfiguriert, sie können jedoch auch als Prismen konfiguriert sein. D.h. die erste reflektierende Oberfläche 31, die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 können reflektierende Oberflächen von Prismen sein und zwei oder alle drei von der ersten reflektierenden Oberfläche 31, der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51 können mehrere reflektierende Oberflächen eines einzelnen Prismas sein.
Details
Als nächstes wird ein Anzeigesystem 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
(2.1) Konfiguration
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet das Anzeigesystem 10 gemäß dieser Ausführungsform das Anzeigegerät 20, den ersten reflektierenden Spiegel 30 mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31, den zweiten reflektierenden Spiegel 40 mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und den letzten reflektierenden Spiegel 50 mit der letzten reflektierenden Oberfläche 51. Das Anzeigesystem 10 beinhaltet ferner einen Anzeige-Controller 22 und ein Gehäuse 70.
Das Anzeigesystem 10 gemäß dieser Ausführungsform und ein Bildaufnahmegerät 90 (siehe 2) bilden zusammen ein elektronisches Spiegelsystem 80. Das Anzeigegerät 20 zeigt basierend auf einem Bild, das durch das Bildaufnahmegerät 90 aufgenommen wird, ein erstes Bild an. Das elektronische Spiegelsystem 80 ist an einer Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110 bzw. eines Autos 100 als ein beispielhaftes fahrendes Fahrzeug montiert. D.h. das fahrende Fahrzeug (das Auto 100) beinhaltet das elektronische Spiegelsystem 80 und die Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110, die mit dem elektronischen Spiegelsystem 80 ausgestattet werden soll.
Das Gehäuse 70 kann zum Beispiel ein Formprodukt aus einem synthetischen Harz sein. Das Gehäuse 70 kann in der Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds mit einer Innenkammer 73 geformt sein. Das Gehäuse 70 ist in einer derartigen Form geformt, dass, wenn es an der Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110 montiert ist, seine Abmessung gemessen in der Richtung nach rechts/nach links (d.h. entlang der Breite des Fahrzeugs) kleiner als seine Abmessung gemessen in der Richtung nach oben/nach unten oder seine Abmessung gemessen in der Richtung nach vorn/nach hinten in Bezug auf die Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110 ist. In der Kammer 73 des Gehäuses 70 sind das Anzeigegerät 20, der erste reflektierende Spiegel 30, der zweite reflektierende Spiegel 40, der letzte reflektierende Spiegel 50 und der Anzeige-Controller 22 untergebracht.
Das Gehäuse 70 ist an einem vorderen Abschnitt des Daches 101 der Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110, der sich nahe einer Windschutzscheibe 102 befindet, installiert, sodass es sich im Blickfeld des Benutzers 400, der auf dem Fahrersitz 103 sitzt, befindet (siehe 2). Das Gehäuse 70 ist über ein Stützelement 72, wie z.B. ein Kugelgelenk, am Dach 101 der Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110 montiert, sodass es von dem Dach 101 herabhängt und die Sicht des Benutzers 400 nach vorn nicht versperrt. In dem in 1 und 2 veranschaulichten Beispiel ist das Stützelement in einem oberen Teil des Gehäuses 70 angeordnet und hängt von dem Dach 101 herab. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Stützelement auch in einem hinteren Teil (d.h. einem Teil näher zu dem vorderen Ende des Fahrzeugs) des Gehäuses 70 angeordnet sein, um das Gehäuse 70 an der Windschutzscheibe 102 zu montieren.
Das Gehäuse 70 weist eine Öffnung 71 an der Rückseite davon auf (d.h. in der Rückwand des Gehäuses 70), derart, dass die Öffnung 71 durch die Rückwand des Gehäuses 70 verläuft. Die Öffnung 71 hat eine größere Abmessung in der Richtung nach rechts/nach links (d.h. in der Richtung senkrecht zu der Richtung nach oben/nach unten und der Richtung nach vorn/nach hinten) als in der Richtung nach oben/nach unten. Das Verhältnis ihrer Abmessung in der Richtung nach rechts/nach links (d.h. die Abmessung auf der längeren Seite) zu ihrer Abmessung in der Richtung nach oben/nach unten (d.h. die Abmessung auf der kürzeren Seite) kann in den Bereich von etwa 3-6 zu 1 fallen.
Das Anzeigegerät 20 ist in einem unteren Teil der Kammer 73 untergebracht, wobei der Anzeigebildschirm 21 nach oben weist. Das Anzeigegerät 20 lässt einen Lichtstrahl, der ein erstes Bild bildet, aus sich selbst austreten. Das Anzeigegerät 20 beinhaltet zum Beispiel eine Lichtquelle und ein Flüssigkristallanzeige (LCD - Liquid Crystal Display) -Feld. Das LCD-Feld ist vor der Lichtquelle angeordnet. Die Lichtquelle wird als eine Hintergrundbeleuchtung für das LCD-Feld verwendet. Die Lichtquelle ist eine sogenannte „oberflächenemittierende Lichtquelle“. Die Lichtquelle ist eine Seitenbeleuchtungs-Lichtquelle, die ein lichtemittierendes Festkörperelement, wie z.B. eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode, verwendet. Der Lichtstrahl, der aus der Lichtquelle ausgesendet wird, wird durch das LCD-Feld übertragen und tritt dann aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 aus. Das erste Bild wird durch den Lichtstrahl gebildet, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt. In diesem Fall kann der Austrittswinkel des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, zum Beispiel durch das Anpassen des Abstrahlwinkels des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle ausgesendet wird, bestimmt werden.
Das Anzeigesystem 10 gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet ein optisches Reflexionssystem B1, das sich aus den drei Spiegeln zusammensetzt, nämlich dem ersten reflektierenden Spiegel 30 mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31, dem zweiten reflektierenden Spiegel 40 mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und dem letzten reflektierenden Spiegel 50 mit der letzten reflektierenden Oberfläche 51. In dieser Ausführungsform sind das Anzeigegerät 20, der erste reflektierende Spiegel 30, der zweite reflektierende Spiegel 40 und der letzte reflektierende Spiegel 50 derart angeordnet, dass sie den Bereich 200 umgeben, in welchem das Medium innerhalb der Kammer 73 vorliegt.
Der erste reflektierende Spiegel 30 kann zum Beispiel als ein Planspiegel konfiguriert sein. Die erste reflektierende Oberfläche 31 des ersten reflektierenden Spiegels 30 kann zum Beispiel durch das Verdampfen eines reflektierenden Metallfilms aus Aluminium auf der Glasoberfläche gebildet werden. Der erste reflektierende Spiegel 30 ist in einem oberen Teil der Kammer 73 angeordnet, wobei die erste reflektierende Oberfläche 31 nach unten weist. D.h. der Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 und die erste reflektierende Oberfläche 31 sind einander zugewandt und der Bereich 200 ist zwischen ihnen angeordnet. In dieser Ausführungsform weist die erste reflektierende Oberfläche 31 des ersten reflektierenden Spiegels 30 eine ebene Oberfläche auf. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Die erste reflektierende Oberfläche 31 kann auch eine gekrümmte Oberfläche sein, wie z.B. eine Freiformoberfläche. Das Bilden der ersten reflektierenden Oberfläche 31 als eine Freiformoberfläche gestattet eine Verringerung der Verzerrung des zweiten Bildes, das auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 erzeugt wird, eine Verringerung der Krümmung der Bildebene und eine Erhöhung der Auflösung.
In dieser Ausführungsform sind das Anzeigegerät 20 und der erste reflektierende Spiegel 30 derart angeordnet, dass der Anzeigebildschirm 21 im Allgemeinen parallel zu der ersten reflektierenden Oberfläche 31 ist, wodurch die Abmessung in der Richtung nach oben/nach unten des Gehäuses 70 verringert wird. Wie hierin verwendet kann sich, wenn zwei Oberflächen „parallel zueinander“ sind, diese Phrase natürlich auf eine Situation beziehen, in welcher die beiden Oberflächen einander niemals kreuzen, sie kann sich jedoch auch auf eine Situation beziehen, in welcher die beiden Oberflächen einander in einem Winkel von wenigen Grad kreuzen, solange die beiden Oberflächen für das menschliche Auge im Allgemeinen parallel zueinander aussehen.
Der zweite reflektierende Spiegel 40 weist eine lichtdurchlässige Eigenschaft auf. Der zweite reflektierende Spiegel 40 kann als ein Strahlteiler in einer flachen Plattenform konfiguriert sein und die zweite reflektierende Oberfläche 41 ist die Oberfläche des Strahlteilers. D.h. von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 ist mindestens eine reflektierende Oberfläche mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft (z.B. die zweite reflektierende Oberfläche 41 in dieser Ausführungsform) die Oberfläche des Strahlteilers. Mit anderen Worten, mindestens eine der ersten reflektierenden Oberfläche 31 oder der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 ist die Oberfläche eines lichtdurchlässigen optischen Elementes mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft, das den einfallenden Lichtstrahl teilweise überträgt. Der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, wird durch das lichtdurchlässige optische Element übertragen, um aus dem Anzeigesystem 10 heraus zu gelangen. In dieser Ausführungsform wird der zweite reflektierende Spiegel 40 als ein lichtdurchlässiges optisches Element verwendet und kann zum Beispiel als ein Strahlteiler konfiguriert sein. D.h. das lichtdurchlässige optische Element beinhaltet einen Strahlteiler.
Der zweite reflektierende Spiegel 40 weist die Eigenschaft des Übertragens eines Teils des einfallenden Lichtstrahls und des Reflektierens eines anderen Teils des einfallenden Lichtstrahls auf. In dieser Ausführungsform ist der zweite reflektierende Spiegel 40 durch das Bilden eines Halbspiegels, dessen optische Transmission und optische Reflexion beide etwa 50 % betragen, auf der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 vorgesehen (im Folgenden auch als eine „Innenfläche“ bezeichnet). Es sei darauf hingewiesen, dass der zweite reflektierende Spiegel 40 als ein Strahlteiler konfiguriert ist. Der zweite reflektierende Spiegel 40 ist an der Öffnung 71 des Gehäuses 70 angebracht und derart angeordnet, dass er an den Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 und die erste reflektierende Oberfläche 31 angrenzt. Bei dem zweiten reflektierenden Spiegel 40 sind die zweite reflektierende Oberfläche 41, die der Kammer 73 zugewandt ist, und eine Außenfläche 42, die dem Äußeren des Gehäuses 70 zugewandt ist, jeweils eine flache Oberfläche. In diesem Fall ist der zweite reflektierende Spiegel 40 derart angeordnet, dass eine Normale zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 die Richtung, in welcher der Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, auftrifft, und die Richtung, in welcher der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, auftrifft, schräg kreuzt. Die Richtung, in welcher der Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, auftrifft, ist parallel zu dem in 1 gezeigten optischen Weg A12 und die Richtung, in welcher der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, auftrifft, ist parallel zu dem in 1 gezeigten optischen Weg A14. In dieser Ausführungsform weist die zweite reflektierende Oberfläche 41 des zweiten reflektierenden Spiegels 40 eine ebene Oberfläche auf. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Die zweite reflektierende Oberfläche 41 kann auch eine gekrümmte Oberfläche sein, wie z.B. eine Freiformoberfläche. Das Bilden der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 als eine Freiformoberfläche gestattet eine Verringerung der Verzerrung des zweiten Bildes, das auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 erzeugt wird, eine Verringerung der Krümmung der Bildebene und eine Erhöhung der Auflösung.
Der letzte reflektierende Spiegel 50 kann zum Beispiel als ein konkaver Spiegel konfiguriert sein. Die letzte reflektierende Oberfläche 51 des letzten reflektierenden Spiegels 50 kann zum Beispiel durch das Verdampfen eines reflektierenden Metallfilms aus Aluminium auf der Glasoberfläche gebildet werden. Der letzte reflektierende Spiegel 50 ist im Inneren der Kammer 73 angeordnet, sodass er dem zweiten reflektierenden Spiegel 40 zugewandt ist und der Bereich 200 zwischen ihnen angeordnet ist. Der letzte reflektierende Spiegel 50 ist mit der letzten reflektierenden Oberfläche 51 nach hinten gewandt in der Kammer 73 angeordnet und die letzte reflektierende Oberfläche 51 des letzten reflektierenden Spiegels 50 und die zweite reflektierende Oberfläche 41 des zweiten reflektierenden Spiegels 40 sind einander zugewandt und der Bereich 200 ist zwischen ihnen angeordnet. Die letzte reflektierende Oberfläche 51 des letzten reflektierenden Spiegels 50 ist angrenzend an den Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 und die erste reflektierende Oberfläche 31 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass der letzte reflektierende Spiegel 50 kein konkaver Spiegel sein muss, sondern zum Beispiel auch ein Planspiegel sein kann.
In dieser Ausführungsform reflektiert die erste reflektierende Oberfläche 31 den Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41. Dann reflektiert die zweite reflektierende Oberfläche 41 den Lichtstrahl, der einmal von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wurde, weiter hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51. D.h. der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, wird der Reihe nach von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert und trifft dann auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 auf.
Die letzte reflektierende Oberfläche 51 reflektiert den Lichtstrahl, der einmal von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert wurde, wieder zurück zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41. In dieser Ausführungsform ist die zweite reflektierende Oberfläche 41 als eine Oberfläche eines zweiten optischen Elementes konfiguriert (wie z.B. ein Strahlteiler), das einen Teil des einfallenden Lichtstrahls überträgt. D.h. das zweite optische Element mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 weist eine lichtdurchlässige Eigenschaft zum Übertragen eines Teils des einfallenden Lichtstrahls auf und das zweite optische Element dient als ein lichtdurchlässiges optisches Element. Wenn die letzte reflektierende Oberfläche 51 den einfallenden Lichtstrahl hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert, wird der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, durch die zweite reflektierende Oberfläche 41 übertragen, um aus dem Anzeigesystem 10 heraus zu gelangen. So wird, wenn das erste Bild auf dem Anzeigegerät 20 angezeigt wird, das zweite Bild, das von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 (Strahlteiler) mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 übertragen, sodass es durch den Benutzer 400 (bei dem es sich zum Beispiel um den Fahrer des Autos 100 handeln kann) als ein virtuelles Bild gesehen wird. D.h. der Benutzer 400 sieht das Bild, das von der ersten reflektierenden Oberfläche 31, der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wurde. So scheint das erste Bild, das auf dem Anzeigegerät 20 erzeugt wird, für die Augen des Benutzers 400 an einer Anzeigeposition gebildet zu werden, die weiter entfernt ist als die letzte reflektierende Oberfläche 51 (z.B. einige Meter vor dem Blickpunkt des Benutzers 400) in der Richtung, in welcher der Benutzer 400 die letzte reflektierende Oberfläche 51 durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 betrachtet. D.h. für die Augen des Benutzers 400 scheint ein virtuelles Bild, bei dem es sich um ein zweites Bild 300 basierend auf dem ersten Bild, das auf dem Anzeigegerät 20 erzeugt wird, handelt, tatsächlich einige Meter vor dem Auto 100 vorhanden zu sein (siehe 3).
Der Anzeige-Controller 22 steuert den Anzeigezustand des ersten Bildes, das durch das Anzeigegerät 20 erzeugt wird. Der Anzeige-Controller 22 kommuniziert (entweder über ein Kabel oder drahtlos) über ein fahrzeuginternes Netzwerk, das für das Auto 100 vorgesehen ist, mit dem Bildaufnahmegerät 90. Der Anzeige-Controller 22 wird durch das Bildaufnahmegerät 90 mit Bilddaten eines aufgenommenen Bildes versorgt, das eine Sicht nach hinten von dem Auto 100 aus darstellt. Der Anzeige-Controller 22 kann das erste Bild basierend auf dem aufgenommenen Bild, das durch das Bildaufnahmegerät 90 bereitgestellt wird, auf dem Anzeigegerät 20 anzeigen lassen.
Wie hierin verwendet kann das erste Bild basierend auf dem aufgenommenen Bild das aufgenommene Bild selbst sein, ein Bild, das erhalten wird, indem das aufgenommene Bild einer Bildbearbeitung unterzogen wird, oder ein Computergrafik (CG) -Bild, das basierend auf dem aufgenommen Bild erzeugt wird, je nach dem, was zutrifft. Zum Beispiel ist ein Bild, das nachts durch das Bildaufnahmegerät 90 aufgenommen wird, tendenziell ein dunkleres, und kann daher einer Helligkeitskorrektur unterzogen werden. Auch kann ein CG-Bild oder ein Marker, der eine Hindernisaufnahme in dem Bild angibt, basierend auf dem Bild, das durch das Bildaufnahmegerät 90 aufgenommen wird, erzeugt werden, und es kann ein Bild, in welchem das CG-Bild oder der Marker über das Bild, das durch das Bildaufnahmegerät 90 aufgenommen wird, gelegt ist, auf dem Anzeigegerät 20 angezeigt werden. Alternativ dazu kann ein Bild, in welchem ein Marker, der Fahrerassistenzinformationen angibt (wie z.B. Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, Navigationsinformationen, Fußgängerinformationen, Informationen zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, Spurabweichungsinformationen und Fahrzeugzustandsinformationen), über das Bild, das durch das Bildaufnahmegerät 90 aufgenommen wird, gelegt ist, auf dem Anzeigegerät 20 angezeigt werden.
Der Anzeige-Controller 22 ist als ein Computersystem implementiert, welches den Prozessor und den Speicher als wichtigste Hardwarekomponenten beinhaltet. Mit anderen Worten, das Computersystem führt die Funktionen des Anzeige-Controllers 22 durch, indem der Prozessor veranlasst wird, ein Programm auszuführen, das in dem Speicher des Computersystems gespeichert ist. Das Programm kann vorab in dem Speicher des Computersystems gespeichert werden. Alternativ dazu kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung heruntergeladen werden oder verteilt werden, nachdem es auf einem nichttransitorischen Speichermedium aufgezeichnet wurde, wie z.B. einer Speicherkarte, einer optischen Platte oder einem Festplattenlaufwerk, welche alle für das Computersystem lesbar sind. Der Prozessor des Computersystems kann aus einer einzelnen oder mehreren elektronischen Schaltungen bestehen, einschließlich einer integrierten Halbleiterschaltung (IC - Integrated Circuit) oder einer hochintegrierten Schaltung (LSI - Largescale Integrated Circuit). Wie hierin verwendet wird die „integrierte Schaltung“, wie z.B. eine IC oder eine LSI, in Abhängigkeit vom Grad der Integration davon unterschiedlich bezeichnet. Zu Beispielen der integrierten Schaltungen zählen eine System-LSI, eine VLSI (Very Largescale Integrated Circuit) und eine ULSI (Ultra Largescale Integrated Circuit). Wahlweise kann auch ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA - Field-Programmable Gate Array), das programmiert werden soll, nachdem eine LSI hergestellt wurde, oder ein neukonfigurierbares Logikgerät, welches eine Neukonfiguration der Verbindungen oder Schaltungsabschnitte im Inneren einer LSI gestattet, als der Prozessor übernommen werden. Diese elektronischen Schaltungen können entweder zusammen auf einem einzelnen Chip integriert sein oder auf mehrere Chips verteilt sein, je nach dem, was zutrifft. Diese mehreren Chips können zusammen in einem einzelnen Gerät integriert sein oder ohne Einschränkung auf mehrere Geräte verteilt sein. Wie hierin verwendet kann das „Computersystem“ einen Mikrocontroller beinhalten, der mindestens einen Prozessor und mindestens einen Speicher beinhaltet. Daher kann der Mikrocontroller auch aus einer einzelnen oder mehreren elektronischen Schaltungen bestehen, einschließlich einer integrierten Halbleiterschaltung (IC) oder einer hochintegrierten Schaltung (LSI).
Das Bildaufnahmegerät 90 kann zum Beispiel ein komplementärer Metalloxid-Halbleiter (CMOS - Complementary Metal-Oxide Semiconductor) -Bildsensor sein, der an einem hinteren Abschnitt des Autos 100 montiert ist, um ein Bild aufzunehmen, das eine Sicht nach hinten von dem Auto 100 aus darstellt. Das Bildaufnahmegerät 90 muss kein CMOS-Bildsensor sein, sondern kann auch jegliche andere Art eines Bildsensors sein, wie z.B. ein CCD (Charge Coupled Device) -Bildsensor.
Das Bildaufnahmegerät 90 gibt die Bilddaten, die durch das Aufnehmen eines Bildes, das eine Sicht nach hinten von dem Auto 100 aus darstellt, erhalten werden, über das fahrzeuginterne Netzwerk an den Anzeige-Controller 22 aus. Das Bildaufnahmegerät 90 ist um eine Mitte herum in der Richtung nach rechts/nach links des hinteren Abschnitts des Autos 100 angeordnet, um ein Bild aufzunehmen, das in einen sichtbaren Bereich durch einen herkömmlichen Rückspiegel fällt. Das elektronische Spiegelsystem 80 kann als ein bekannter Rückspiegel verwendet werden. Wahlweise kann das Bildaufnahmegerät 90 auch ein Bild aufnehmen, das eine Rückseitenansicht des Autos 100 darstellt. Als eine weitere Alternative dazu kann das Bildaufnahmegerät 90 auch ein Bild aufnehmen, das in einen sichtbaren Bereich durch einen herkömmlichen Außenspiegel oder Stoßstangenspiegel fällt. D.h. das elektronische Spiegelsystem 80 kann anstelle des bekannten Außenspiegels oder Stoßstangenspiegels als ein Rückspiegel verwendet werden. Das Bildaufnahmegerät 90 ist an dem oberen hinteren Abschnitt der Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110 montiert. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Bildaufnahmegerät 90 auch an jeder anderen geeigneten Position montiert sein, von welcher ein Bild in einem gewünschten Bereich aufgenommen werden kann.
Bei dem Anzeigesystem 10 gemäß dieser Ausführungsform wird das erste Bild, das durch das Anzeigegerät 20 angezeigt wird, d.h. der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt (der Lichtstrahl, der das erste Bild bildet), eine Reihe von Malen (z.B. drei Mal in dieser Ausführungsform) von der ersten reflektierenden Oberfläche 31, der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert. In dieser Ausführungsform wird der Abstand (Betrachtungsabstand) zu der Position, an welcher das Bild (virtuelles Bild), das für den Benutzer 400 sichtbar ist, angezeigt wird, durch die Länge des optischen Weges, der von dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 verläuft, und die Brennweite eines optischen Systems, das durch die erste reflektierende Oberfläche 31, die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 gebildet wird, bestimmt. So kann, indem der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, eine Reihe von Malen reflektiert wird, das Volumen des Gehäuses 70 (der Kammer 73), das durch das Intervall L1 zwischen der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51 dargestellt ist, verringert werden, während der Betrachtungsabstand zu der Bildanzeigeposition in einem gewünschten Abstand gehalten wird. Dies verringert die Gesamtgröße des Gehäuses 70 in der Richtung, in welcher der Benutzer 400 das Bild auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 betrachtet, wodurch ein Anzeigesystem 10 bereitgestellt wird, das zu einer Verringerung der Größe beiträgt.
(2.2) Betrieb
Als nächstes wird beschrieben, wie das Anzeigesystem 10 gemäß dieser Ausführungsform und das elektronische Spiegelsystem 80, welches das Anzeigesystem 10 beinhaltet, arbeiten.
Zum Beispiel beginnt das elektronische Spiegelsystem 80 zu arbeiten, wenn es ein Steuersignal, welches das elektronische Spiegelsystem 80 anweist, den Betrieb zu starten, von einer elektronischen Steuereinheit (ECU - Electronic Control Unit) des Autos 100 empfängt, während es Strom empfängt, der von einer Batterie des Autos 100 bereitgestellt wird.
Zum Beispiel veranlasst der Anzeige-Controller 22, wenn er ein Steuersignal von der ECU des Autos 100 empfängt, das Bildaufnahmegerät 90 zum Aufnehmen eines Bildes, das eine Sicht nach hinten von dem Auto 100 darstellt, mit einer vorbestimmten Bildrate, wodurch die Bilddaten des aufgenommenen Bildes von dem Bildaufnahmegerät 90 erfasst werden.
Bei Empfang der Bilddaten des aufgenommenen Bildes von dem Bildaufnahmegerät 90 erzeugt der Anzeige-Controller 22 ein erstes Bild basierend auf dem aufgenommenen Bild und lässt das erste Bild auf dem Anzeigegerät 20 anzeigen.
Wenn das erste Bild auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 angezeigt wird, bewegt sich das Licht, welches das erste Bild bildet, in der Richtung parallel zu dem optischen Weg A11 hin zu der ersten reflektierenden Oberfläche 31. Die erste reflektierende Oberfläche 31 reflektiert den einfallenden Lichtstrahl, der von dem Anzeigegerät 20 kommt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41. Der zweite reflektierende Spiegel 40, der die zweite reflektierende Oberfläche 41 aufweist, ist ein Strahlteiler. Die zweite reflektierende Oberfläche 41 reflektiert einen Teil des einfallenden Lichtstrahls von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51. Die letzte reflektierende Oberfläche 51 ist ein konkaver Spiegel, welcher einen Lichtstrahl, der ein zweites Bild bildet, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert, indem er das erste Bild, das durch das Anzeigegerät 20 angezeigt wird, vergrößert. Wenn der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, auf die zweite reflektierende Oberfläche 41 auftrifft, wird ein Teil des Lichtstrahls, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, durch den letzten reflektierenden Spiegel 50 übertragen, um das Gehäuse 70 zu verlassen. Dies gestattet dem Benutzer 400 das Betrachten des zweiten Bildes, das durch die letzte reflektierende Oberfläche 51 vergrößert wurde.
In dieser Ausführungsform sind das Anzeigegerät 20, die erste reflektierende Oberfläche 31, die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 derart angeordnet, dass sie den Bereich 200 umgeben, das Anzeigegerät 20 und die erste reflektierende Oberfläche 31 sind einander zugewandt und der Bereich 200 ist zwischen ihnen angeordnet und die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 sind einander zugewandt und der Bereich 200 ist zwischen ihnen angeordnet. Außerdem kreuzt, auf dem optischen Weg, entlang welchem sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, bewegt, um die letzte reflektierende Oberfläche 51 zu erreichen, der optische Weg A11 des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, den optischen Weg A13 des Lichtstrahls, der von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert wird. Ferner sind die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 derart angeordnet, dass der optische Weg A13 des Lichtstrahls, der sich von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 bewegt, und der optische Weg A14 des Lichtstrahls, der sich von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 bewegt, im Wesentlichen parallel zueinander werden. Wie hierin verwendet müssen, wenn diese optischen Wege A13 und A14 parallel zueinander sind, diese optischen Wege A13 und A14 bei Betrachtung senkrecht zu einer Ebene, die diese optischen Wege A13 und A14 beinhaltet, im Wesentlichen parallel zueinander sein. So können diese optischen Wege A13 und A14 einander kreuzen, um einen Winkel von wenigen Graden zwischen ihnen zu bilden.
In dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der optische Weg A11 den optischen Weg A13 kreuzt. Unter der Annahme, dass die Länge des optischen Weges, der von dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 verläuft, die gleiche ist, verringert dies die Gesamtgröße des Anzeigesystems 10 entlang der Länge des Autos 100.
3 veranschaulicht ein beispielhaftes Bild, das auf dem elektronischen Spiegelsystem 80 angezeigt wird. Auf einer Außenfläche 42 des zweiten reflektierenden Spiegels 40, der als ein Strahlteiler konfiguriert ist, wird ein zweites Bild (virtuelles Bild) 300 basierend auf dem ersten Bild und erzeugt durch den Lichtstrahl, der durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 übertragen wird, angezeigt. Das Anzeigesystem 10 zeigt das zweite Bild 300 an, das gebildet wurde, indem das erste Bild auf dem Anzeigegerät 20 von der ersten reflektierenden Oberfläche 31, der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird. So sieht das zweite Bild 300 für die Augen des Benutzers 400 aus, als würde sich das zweite Bild 300 einige Meter vor seinem oder ihrem Blickpunkt befinden. Daher muss in einer Situation, in welcher der Benutzer 400 das zweite Bild 300 betrachtet, während er oder sie die Situation vor dem Auto 100 durch die Windschutzscheibe 102 betrachtet, die Brennweite viel weniger signifikant angepasst werden als wenn das Anzeigegerät 20 einige zehn Zentimeter vor dem Benutzer 400 angeordnet ist. Dies verkürzt die Zeitspanne, die der Benutzer 400 benötigt, um den Fokus auf das zweite Bild 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, anzupassen. Außerdem ermöglicht dies auch eine Anpassung des Fokus des Benutzers 400, selbst wenn es für ihn oder sie aufgrund des Alters oder von Weitsichtigkeit schwierig ist, auf eine relativ kurze Länge zu fokussieren.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert, weiter von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 reflektiert und durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 übertragen, um aus dem Gehäuse 70 heraus zu gelangen, wie in 1 gezeigt. Zum Bilden derartiger optischer Wege A11-A14 lässt das Anzeigegerät 20 den Lichtstrahl sich schräg (d.h. entlang des optischen Weges A11) in Bezug auf eine Normale DR1 zu dem Anzeigebildschirm 21 bewegen (siehe 1).
Außerdem basiert in der oben beschriebenen Ausführungsform das zweite Bild 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, auf einem Teilbild P11 aus dem ersten Bild PI, das auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 angezeigt wird (siehe 4).
D.h. in dem Anzeigesystem 10 gemäß dieser Ausführungsform wird das optische Reflexionssystem B1 durch den ersten reflektierenden Spiegel 30, den zweiten reflektierenden Spiegel 40 und den letzten reflektierenden Spiegel 50 gebildet und der erste reflektierende Spiegel 30 reflektiert das Teilbild P11, das einen Teil des ersten Bildes P1 bildet, das auf dem Anzeigebildschirm 21 erzeugt wird. So wird das zweite Bild 300, das durch den Lichtstrahl gebildet wird, der von dem optischen Reflexionssystem B1 reflektiert wird, zu einem Teil des virtuellen Bildes 310, das gebildet wird, wenn das optische Reflexionssystem B1 das erste Bild B1 komplett reflektiert.
In diesem Fall befindet sich, während der Benutzer 400, bei welchem es sich um den Fahrer des Autos 100 handelt, in Position sitzt, das zweite Bild 300, das durch den Benutzer 400 mit seinem oder ihrem rechten und linken Auge betrachtet werden soll, in der Mitte des gesamten virtuellen Bildes 310 jeweils in der Richtung nach oben/nach unten und in der Richtung nach rechts/nach links. Unterdessen verschiebt sich, wenn der Benutzer 400 seinen oder ihren Kopf von der in 4 gezeigten Position nach rechts dreht, das zweite Bild 300R, das durch den Benutzer 400 mit seinem oder ihrem rechten und linken Auge betrachtet werden soll, in Bezug auf das zweite Bild 300 in dem gesamten virtuellen Bild 310 nach links. Ferner verschiebt sich, wenn der Benutzer 400 seinen oder ihren Kopf von der in 4 gezeigten Position nach links dreht, das zweite Bild 300L, das durch den Benutzer 400 mit seinem oder ihrem rechten und linken Auge betrachtet werden soll, in Bezug auf das zweite Bild 300 in dem gesamten virtuellen Bild 310 nach rechts.
Wie zu sehen ist, verschiebt sich gemäß dieser Ausführungsform, wenn der Benutzer 400 seinen oder ihren Kopf nach links oder nach rechts dreht, der Bereich des zweiten Bildes 300, der durch den Benutzer 400 betrachtet werden soll, in dem gesamten virtuellen Bild 310 nach rechts oder nach links. Ebenso verschiebt sich, wenn der Benutzer 400 seinen oder ihren Kopf nach oben oder nach unten dreht, der Bereich des zweiten Bildes 300, der durch den Benutzer 400 betrachtet werden soll, in dem gesamten virtuellen Bild 310 nach unten oder nach oben. D.h. wenn der Benutzer 400 seinen oder ihren Kopf nach oben, nach unten, nach rechts oder nach links dreht, variiert der Bereich des zweiten Bildes 300, der durch den Benutzer 400 betrachtet werden soll, mit seiner oder ihrer Kopfbewegung. So sieht das zweite Bild 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, wie ein Spiegelbild aus.
Variationen
Die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform ist lediglich eine von verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und kann leicht modifiziert, geändert, ersetzt oder mit jeglichen anderen Ausführungsformen kombiniert werden, in Abhängigkeit von einer Gestaltungsoption oder jeglichem anderen Faktor, ohne sich von einem wahren Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu entfernen.
Als nächstes werden Variationen der beispielhaften Ausführungsform eine nach der anderen aufgeführt. Wahlweise kann jegliche der unten beschriebenen Variationen gegebenenfalls in Kombination übernommen werden.
(3.1) Erste Variation
Bei einem Anzeigesystem 10 gemäß einer ersten Variation ist eine zweite reflektierende Oberfläche 601 mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft als die Oberfläche eines Polarisators 60 konfiguriert, wie in 5-8 gezeigt, wobei es sich um einen wesentlichen Unterschied zu der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform handelt. D.h. in dem Anzeigesystem 10 gemäß der ersten Variation ist eine reflektierende Oberfläche mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft, bei welcher es sich entweder um die erste reflektierende Oberfläche 31 oder die zweite reflektierende Oberfläche 601 handelt (in dieser Ausführungsform z.B. die zweite reflektierende Oberfläche 601), die Oberfläche des Polarisators 60. Außerdem beinhaltet das Anzeigesystem 10 gemäß der ersten Variation die optischen Elemente 61 und 62, die eine Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge in einer Richtung eines elektrischen Feldes von einfallendem Light auf der Oberfläche des Anzeigebildschirms 21 des Anzeigegerätes 20 bzw. auf der Oberfläche des Polarisators 60 erzeugen, wobei es sich um einen weiteren wesentlichen Unterschied zu der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform handelt. Wie hierin verwendet bezieht sich „die optischen Elemente 61 und 62, die eine Phasendifferenz in einfallendem Licht erzeugen“ auf das Erzeugen einer Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge zwischen dem Licht, das auf dem optischen Element 61, 62 auftrifft, und dem Licht, das durch das optische Element 61, 62 übertragen wird, indem entweder eine Phasenvoreilung oder eine Phasennacheilung für das Licht, das auf dem optischen Element 61, 62 auftrifft, verursacht wird. Außer dem Polarisator 60 und den optischen Elementen 61, 62 weist das Anzeigesystem 10 gemäß der ersten Variation die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform auf. So wird in der folgenden Beschreibung jeglicher Bestandteil der ersten Variation, welcher die gleiche Funktion wie ein Gegenstück der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform aufweist, durch die gleiche Referenzziffer wie die des Gegenstücks bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hierin weggelassen.
In 5 sind die optischen Wege A21-A24, entlang welcher der Lichtstrahl, der um die Mitte des Anzeigebildschirms 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, um aus dem Anzeigegerät 20 heraus zu gelangen, durch die gepunkteten Linien angegeben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Linien und Kurven, die den Bereich 200, durch welchen sich der Lichtstrahl bewegt, die optischen Wege A21-A24 des Lichtstrahls, der den Bereich 200 durchquert, und ein Intervall L1 angeben, in 5 nur zu veranschaulichenden Zwecken gezeigt sind und in der Realität nicht tatsächlich vorhanden sind.
Der Polarisator 60 kann zum Beispiel als eine Drahtgitter-Polarisationsplatte konfiguriert sein. Der Polarisator 60 kann eine reflektierende Polarisationsfolie sein, die auf der Oberfläche des Substrats 40A vorgesehen ist (seine der Kammer 73 zugewandte Oberfläche), das an der Öffnung 71 des Gehäuses 70 angebracht ist. Mit anderen Worten beinhaltet das lichtdurchlässige optische Element 40 mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft, bei welchem es sich um ein zweites optisches Element mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 601 handelt, das Substrat 40A und den Polarisator 60. Spezifischer beinhaltet das lichtdurchlässige optische Element 40 das Substrat 40A und den Polarisator 60, der auf der Oberfläche des Substrates 40A vorgesehen ist. Das Substrat 40A ist eine transparente Platte mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft und kann eine Glasscheibe oder eine Platte aus einem synthetischen Harz (wie z.B. ein Acrylharz oder ein Polycarbonatharz) sein. Der Polarisator 60 ist eine Polarisationsplatte, in welcher ein Feindrahtgitter im Nanometerbereich in einem Grundelement aus einem synthetischen Harz gebildet ist, und ist zum Polarisieren des einfallenden Lichtes durch das Übertragen eines Lichtstrahls in einem bestimmten Polarisationszustand konfiguriert. Zum Beispiel kann der Polarisator 60 zum Übertragen eines P-polarisierten Lichtstrahls und Reflektieren eines S-polarisierten Lichtstrahls konfiguriert sein. Es sei darauf hingewiesen, dass der Polarisator 60 keine Drahtgitter-Polarisationsplatte sein muss, sondern auch ein optisches Element sein kann, das zum Polarisieren des einfallenden Lichtstrahls durch das Übertragen eines Lichtstrahls in einem bestimmten Polarisationszustand konfiguriert ist.
Das Anzeigegerät 20 gemäß dieser Ausführungsform kann zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige (LCD - Liquid Crystal Display) beinhalten. Die LCD beinhaltet ein Flüssigkristallfeld, in welchem eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei Polarisationsplatten eingeschlossen ist. Dadurch weist der Lichtstrahl C1, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt (siehe 6), einen vorbestimmten Polarisationszustand auf. In der folgenden Beschreibung dieser ersten Variation soll der Lichtstrahl C1, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, ein P-polarisierter Lichtstrahl sein. Auch sind in 6 der Polarisator 60 und das optische Element 62 nur zu veranschaulichenden Zwecken als voneinander beabstandet veranschaulicht. Tatsächlich sind der Polarisator 60 und das optische Element 62 jedoch derart angeordnet, dass sie mit einem Klebrigkeitsmittel aneinanderhaften. D.h. der Polarisator 60 und das optische Element 62 sind auf der Oberfläche des Substrates 40A aufeinandergestapelt. Wahlweise können das Substrat 40A und der Polarisator 60 auch derart angeordnet sein, dass sie mit einem Klebrigkeitsmittel aneinanderhaften.
Die optischen Elemente 61 und 62, die auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 bzw. auf der Oberfläche des Polarisators 60 bereitgestellt sind, sind Verzögerungsplatten aus einem doppelbrechenden Material, in welchem sich das Licht mit variierenden Geschwindigkeiten gemäß der Schwingungsrichtung davon bewegt. In dieser Variation sind die optischen Elemente 61 und 62 als Viertelwellenplatten konfiguriert, die eine Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge zwischen einer P-polarisierten Komponente und einer S-polarisierten Komponente erzeugen.
7 veranschaulicht schematisch, wie das optische Element 62, das auf der Oberfläche des Polarisators 60 bereitgestellt ist, eine Phasendifferenz in dem einfallenden Licht erzeugt. In 7 ist der optische Weg des Lichtstrahls, der auf die Oberfläche des optischen Elementes 62 trifft, der von der Oberfläche des Polarisators 60 reflektiert wird und dann durch die Oberfläche des optischen Elementes 62 aus dem Polarisator 60 herausgelangt, durch die gepunkteten Linien angegeben. Der Lichtstrahl, der in einem Einfallwinkel θ1 auf die Oberfläche des optischen Elementes 62 trifft, wird durch die Oberfläche des optischen Elementes 62 gebrochen. In diesem Fall wird, wenn der Einfallwinkel θ2 ist, die Dicke des optischen Elementes 62 t1 ist und die Länge des optischen Weges, entlang welchem sich der Lichtstrahl, der auf die Oberfläche des optischen Elementes 62 trifft, bewegt, um die Oberfläche des Polarisators 60 (d.h. die zweite reflektierende Oberfläche 601) zu erreichen, L2 ist, die folgende Gleichung (1) erfüllt: $L2 \times cos θ2= t1$
Daher ist, wenn die Dicke t1 und der Brechungswinkel θ2 derart ausgelegt sind, dass die Phasendifferenz, die durch die Länge des optischen Weges L2 erzeugt wird, gleich einem Viertel der Wellenlänge des Lichtstrahls, der auf das optische Element 62 trifft, wird, das optische Element 62 dann in der Lage, den Polarisationszustand des einfallenden Lichtstrahls von einer zirkulären Polarisation in eine lineare Polarisation umzuwandeln. Außerdem ist, wenn das optische Element 61 die gleiche Konfiguration wie das optische Element 62 aufweist, das optische Element 61 auch in der Lage, den Polarisationszustand des einfallenden Lichtstrahls von einer linearen Polarisation in eine zirkuläre Polarisation umzuwandeln.
Es sei darauf hingewiesen, dass das optische Element 62 geeigneterweise Gleichung (1) erfüllt. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das optische Element 62 eine derartige Eigenschaft aufweisen, die eine Phasendifferenz entsprechend einem Viertel der Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls erzeugt, wenn der Einfallwinkel θ1 0 Grad beträgt.
Außerdem weisen die optischen Elemente 61 und 62 geeigneterweise eine Breitbandeigenschaft auf, wodurch die Phasendifferenz nahezu ein Viertel der Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls in dem gesamten sichtbaren Strahlungsbereich aufweist. Das Verwenden der optischen Elemente 61 und 62 mit einer derartigen Breitbandeigenschaft erhöht die Effizienz weiter und verringert eine Farbgebung des Videos.
Ferner werden der Polarisator 60 und das optische Element 62 in dieser ersten Variation im Voraus mit einem Klebrigkeitsmittel versehen. Jedoch ist diese Konfiguration lediglich ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann ein Haftmittel mit einer niedrigeren Viskosität als das Klebrigkeitsmittel verwendet werden. Dies würde eine Verteilung in der Dicke des optischen Elementes 62 selbst, eine Verteilung in der Dicke der Klebrigkeitsmittelschicht zwischen dem Substrat 40A und dem Polarisator 60 und eine Verteilung in der Dicke der Klebrigkeitsmittelschicht zwischen dem Polarisator 60 und dem optischen Element 62 verringern. Folglich würde dies das Maß an feiner Wellenbildung der entsprechenden Schnittstellen zwischen dem Substrat 40A, dem Polarisator 60 und dem optischen Element 62 verringern, wodurch eine Verschlechterung in der Bildqualität des reflektierten Bildes minimiert wird. Zum Beispiel kann ein UV-härtbares Haftmittel als das Haftmittel verwendet werden.
Ferner sind der Polarisator 60 und das optische Element 62 in der oben beschriebenen Variation auf der Oberfläche des Substrates 40A aufeinandergestapelt. Wahlweise kann ein Gegensubstrat mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft auf der anderen Oberfläche gegenüber der dem Polarisator 60 zugewandten Oberfläche des optischen Elementes 62, das auf der Oberfläche des Polarisators 60 vorgesehen ist, angeordnet sein. Spezifisch ist, wie in 8 gezeigt, außerdem ein Gegensubstrat 40B auf der anderen Oberfläche gegenüber der dem Polarisator 60 zugewandten Oberfläche des optischen Elementes 62 gestapelt. Mit anderen Worten, das lichtdurchlässige optische Element 40 kann derart konfiguriert sein, dass der Polarisator 60 und das optische Element 62 zwischen diesen beiden Substraten 40A und 40B eingeschlossen sind. D.h. das lichtdurchlässige optische Element 40 beinhaltet ferner ein Paar lichtdurchlässige Substrate 40A und 40B, das den Polarisator 60 und das optische Element 62, das auf der Oberfläche des Polarisators 60 vorgesehen ist, dazwischen einschließt. Dies würde eine Verteilung in der Dicke des optischen Elementes 62 selbst, eine Verteilung in der Dicke der Klebrigkeitsmittelschicht zwischen dem Substrat 40A und dem Polarisator 60 und eine Verteilung in der Dicke der Klebrigkeitsmittelschicht zwischen dem Polarisator 60 und dem optischen Element 62 verringern. Folglich würde dies das Maß an feiner Wellenbildung der entsprechenden Schnittstellen der Substrate 40A und 40B, des Polarisators 60 und des optischen Elementes 62 verringern, wodurch die Verschlechterung in der Bildqualität des reflektierten Bildes minimiert wird. Wahlweise kann die Klebrigkeitsmittelschicht selbst in der in 8 gezeigten Sandwichstruktur auch durch ein Haftmittel zur Bindung ersetzt werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben, wohin sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, bewegt, bevor er aus dem Anzeigesystem 10 herausgelangt. 6 ist eine schematische Darstellung, welche veranschaulicht, wie der Lichtstrahl durch die optischen Elemente 61 und 62 polarisiert wird. In 6 sind der Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 und das optische Element 61 als voneinander getrennt veranschaulicht und der Polarisator 60 und das optische Element 62 sind als voneinander getrennt veranschaulicht. Tatsächlich ist in dieser Variation das optische Element 61 auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 vorgesehen und das optische Element 62 ist auf dem Polarisator 60 vorgesehen. Wahlweise kann ein Spalt zwischen dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 und dem optischen Element 61 verbleiben und ein Spalt zwischen dem Polarisator 60 und dem optischen Element 62 verbleiben.
Zum Beispiel wird ein P-polarisierter Lichtstrahl C1, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, durch das optische Element 61 übertragen, um in einen zirkular polarisierten Lichtstrahl C2 umgewandelt zu werden. Somit ist der Lichtstrahl C3, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, auch ein zirkular polarisierter Lichtstrahl. Der zirkular polarisierte Lichtstrahl C3, der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, wird dann durch das optische Element 62 übertragen, um in einen S-polarisierten Lichtstrahl C4 umgewandelt zu werden, welcher auf die zweite reflektierende Oberfläche 601 des Polarisators 60 trifft. Der Polarisator 60 überträgt nur den P-polarisierten Lichtstrahl und reflektiert den S-polarisierten Lichtstrahl. Somit wird der Lichtstrahl C4, der auf die zweite reflektierende Oberfläche 601 des Polarisators 60 trifft, von der zweiten reflektierenden Oberfläche 601 des Polarisators 60 reflektiert. Dann durchquert der Lichtstrahl C5, der von der zweiten reflektierenden Oberfläche 601 des Polarisators 60 reflektiert wird, wieder das optische Element 62, um in einen zirkular polarisierten Lichtstrahl C6 umgewandelt zu werden. Danach wird der zirkular polarisierte Lichtstrahl C6 von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert und trifft wieder auf das optische Element 62. Der Lichtstrahl C7, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, ist ein zirkular polarisierter Lichtstrahl C7, welcher durch das optische Element 62 übertragen wird, um in einen P-polarisierten Lichtstrahl C8 umgewandelt zu werden, und auf die zweite reflektierende Oberfläche 601 des Polarisators 60 trifft. Der Polarisator 60 ist nur zum Übertragen eines P-polarisierten Lichtstrahls konfiguriert. Somit wird der P-polarisierte Lichtstrahl C8, der durch das optische Element 62 übertragen wird und auf die zweite reflektierende Oberfläche 601 trifft, durch den Polarisator 60 übertragen und durchquert das Substrat 40A, um aus dem lichtdurchlässigen optischen Element 40 heraus zu gelangen. Dies gestattet dem Benutzer 400 das Betrachten des zweiten Bildes 300, das auf der letzten reflektierenden Oberfläche 51 des letzten reflektierenden Spiegels 50 angezeigt wird, indem der Lichtstrahl C9 durch den Polarisator 60 und das Substrat 40A aus dem lichtdurchlässigen optischen Element 40 herausgelangt.
In der ersten Variation ist das zweite optische Element mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 601 als eine Kombination aus dem Substrat 40A und dem Polarisator 60 konfiguriert. Außerdem kann, da die zweite reflektierende Oberfläche 601 durch die Oberfläche des Polarisators 60 definiert ist, nahezu der gesamte Lichtstrahl (S-polarisierter Lichtstrahl), der von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert werden und nahezu der gesamte Lichtstrahl (P-polarisierter Lichtstrahl), der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, kann übertragen werden. Im Vergleich zu der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, in welcher die zweite reflektierende Oberfläche durch die Oberfläche des Halbspiegels definiert ist, reduziert dies den Lichtverlust und erhöht die Helligkeit des zweiten Bildes 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird. Außerdem gestattet, wenn die Helligkeit des zweiten Bildes 300 so hoch wie die der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, in welcher die zweite reflektierende Oberfläche durch die Oberfläche des Halbspiegels definiert ist, ist, eine Reduzierung des Lichtverlustes eine Verringerung des Energieverbrauchs des Anzeigegerätes 20.
Auch wird, wie in 9 gezeigt, wenn ein nicht-polarisierter, von außen einfallender Lichtstrahl C11 (wie z.B. ein Lichtstrahl, der vom Gesicht des Benutzers 400 oder einem Innenelement des Autos 100 reflektiert wird, ein Lichtstrahl, der von einer Struktur außerhalb des Fahrzeuginnenraums reflektiert wird, oder Sonnenlicht) aus der Richtung hereingelangt, in welcher sich der Benutzer 400, der auf das Anzeigesystem 10 schaut, befindet, der von außen einfallende Lichtstrahl C11 durch den Polarisator 60 in einen P-polarisierten Lichtstrahl C12 umgewandelt. Der Lichtstrahl C12 wird dann durch das optische Element 62 in einen zirkular polarisierten Lichtstrahl C13 umgewandelt, welcher von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird. Dann wird der Lichtstrahl C14, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, durch das optische Element 62 in einen S-polarisierten Lichtstrahl C15 umgewandelt. Da jedoch der Polarisator 60 den S-polarisierten Lichtstrahl C15 reflektiert, wird der Lichtstrahl C16, der von dem letzten reflektierenden Spiegel 50 reflektiert und durch den Polarisator 60 hin zu dem Benutzer 400 übertragen wird, signifikant reduziert. Dies erhöht das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, signifikant. Außerdem verringert dies auch die Wahrscheinlichkeit eines grellen Lichtstrahls, wie z.B. das Sonnenlicht oder das Licht, das von einem nachfolgenden Fahrzeug ausgesendet wird, welches hin zu dem Benutzer 400 reflektiert wird. Dies verringert somit die Wahrscheinlichkeit, dass der Benutzer 400 geblendet wird. In dieser Variation ist der Polarisator 60 als ein reflektierender Polarisationsfilm konfiguriert, und daher wird nahezu kein Licht reflektiert und kehrt zu dem Benutzer 400 zurück. Daher reduziert dies die Reflektion des von außen einfallenden Lichtstrahls im Vergleich zu einem aufgedampften Halbspiegel, der etwa 25 % zurückkehrendes Licht durch Reflektion erzeugt, wodurch das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, weiter erhöht wird.
Selbst wenn der Lichtstrahl C16, der hin zu dem Benutzer 400 reflektiert wird, signifikant reduziert wird, besteht noch immer die Möglichkeit, dass ein intensiver Lichtstrahl, wie z.B. Sonnenlicht, der durch die letzte reflektierende Oberfläche 51, die als ein konkaver Spiegel dient, kondensiert wird, hin zu dem Benutzer 400 herausgelangt. Somit kann, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein derartiger kondensierter Lichtstrahl hin zu dem Benutzer 400 gelangt, bei dem Anzeigesystem 10 gemäß der ersten Variation ein Harzfilm mit einer geringeren Lichtdurchlässigkeit als das Substrat 40A auf der Außenfläche (d.h. die dem Benutzer 400 zugewandte Oberfläche) des Substrates 40A angebracht sein. Alternativ dazu kann anstelle des Anbringens eines derartigen Harzfilms mit geringer Lichtdurchlässigkeit an dem Substrat 40A das Substrat 40A selbst aus Glas mit geringer Lichtdurchlässigkeit, wie z.B. Rauchglas, oder einer Harzplatte hergestellt sein. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein derartiger Harzfilm mit geringerer Lichtdurchlässigkeit als das Substrat 40A auf der Außenfläche des Substrates 40A angebracht wird oder wenn die Lichtdurchlässigkeit des Substrates 40A selbst gesenkt wird, das zweite Bild 300 basierend auf dem ersten Bild, das durch das Anzeigegerät 20 angezeigt wird, ein dunkleres wird. Somit wird in einer derartigen Situation die Luminanz des Anzeigegerätes 20 geeigneterweise erhöht.
Wahlweise kann das Substrat 40A als ein Halbspiegel konfiguriert sein. Während das Anzeigesystem 10 keine Bilder anzeigt, gestattet das Bereitstellen eines zusätzlichen Mechanismus zum Verändern des Anordnungswinkels des Anzeigesystems 10 die Verwendung des Halbspiegelsubstrates 40A als ein Spiegel.
(3.2) Zweite Variation
Ein Anzeigesystem 10 gemäß einer zweiten Variation beinhaltet ferner ein Phasensteuerungselement 63, wie in 10 gezeigt, wobei es sich um einen wesentlichen Unterschied zu der oben beschriebenen ersten Variation handelt. Abgesehen von dem Phasensteuerungselement 63 weist das Anzeigesystem 10 gemäß der zweiten Variation die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform oder erste Variation auf. So wird in der folgenden Beschreibung jegliches Bestandselement der zweiten Variation, welches die gleiche Funktion wie ein Gegenstück in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform oder ersten Variation hat, mit der gleichen Referenzziffer wie die des Gegenstücks bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hierin weggelassen.
In dem Anzeigesystem 10 gemäß der zweiten Variation ist das optische Element 62 vor der Oberfläche des Polarisators 60 angeordnet, auf welchen der vom Anzeigegerät 20 kommende Lichtstrahl trifft. Außerdem ist das Phasensteuerungselement 63 zur Erzeugung einer Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge in Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtstrahls auf der Oberfläche des lichtdurchlässigen optischen Elementes (wie z.B. des Substrates 40A), die von dem Anzeigesystem 10 nach außen gewandt ist, angeordnet.
Wie bereits für den Abschnitt „(3.1) Erste Variation“ beschrieben, wird in dem Anzeigesystem 10 gemäß der ersten Variation der Lichtstrahl C8, der durch das optische Element 62 übertragen wird und auf das Substrat 40A trifft, zu einem P-polarisierten Lichtstrahl C8. So wird, indem der P-polarisierte Lichtstrahl C8 das Phasensteuerungselement 63 durchqueren darf, der Lichtstrahl C10, der aus dem Anzeigesystem 10 herausgelangt, zu einem zirkular polarisierten Lichtstrahl C10. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass das zweite Bild, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, selbst für einen Benutzer 400, der/die eine Polarisationsbrille trägt, dunkel aussieht.
In der zweiten Variation erzeugt das Phasensteuerungselement 63 eine Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Phasensteuerungselement auch eine Phasendifferenz ungleich einer Viertelwellenlänge (z.B. eine Phasendifferenz von einer Fünftelwellenlänge bis einer Dreizehntelwellenlänge) erzeugen. Dies verringert eine Farbgebung des Bildes.
(3.3) Dritte Variation
In dem Anzeigesystem 10 gemäß der dritten Variation reflektiert die letzte reflektierende Oberfläche 51 den Lichtstrahl, der in einer Richtung von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 gekommen ist, hin zu einer anderen Richtung, wie in 11A gezeigt, wobei es sich um einen wesentlichen Unterschied zu der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und ersten und zweiten Variation handelt. Abgesehen von diesem Merkmal, dass die letzte reflektierende Oberfläche 51 den einfallenden Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 in eine unterschiedliche Richtung reflektiert, weist diese Variation die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform oder erste und zweite Variation auf. So wird in der folgenden Beschreibung jegliches Bestandselement der dritten Variation, welches die gleiche Funktion wie ein Gegenstück in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform oder ersten und zweiten Variation hat, mit der gleichen Referenzziffer wie die des Gegenstücks bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hierin weggelassen.
11B veranschaulicht die Anordnung des optischen Reflexionssystems B1, das bereits für die beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde. Sowohl im optischen Reflexionssystem B1 gemäß dieser dritten Variation, das in 11A gezeigt ist, als auch im optischen Reflexionssystem B1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform, das in 11B gezeigt ist, weist das Anzeigegerät 20 einen Austrittswinkel von etwa 16 Grad auf, die erste reflektierende Oberfläche 31 weist einen Reflexionswinkel von etwa 22 Grad auf und die zweite reflektierende Oberfläche 41 weist einen Reflexionswinkel von etwa 30 Grad auf. Außerdem ist bei dem in 11B gezeigten optischen Reflexionssystem B1 der Reflexionswinkel von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 auf 0 Grad eingestellt. Andererseits wird in dieser Variation der Reflexionswinkel von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 auf etwa 4 Grad eingestellt, indem nur die Ausrichtung des letzten reflektierenden Spiegels 50 angepasst wird. D.h. in dieser Variation gestattet das Anpassen der Ausrichtung des letzten reflektierenden Spiegels 50, dass die letzte reflektierende Oberfläche 51 den einfallenden Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 in eine unterschiedliche Richtung reflektiert.
Wenn die letzte reflektierende Oberfläche 51 in einer Situation, in welcher sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, schräg zu einer Normalen DR1 zu dem Anzeigebildschirm 21 davon bewegt, einen Reflexionswinkel von 0 Grad aufweist, dann weist das zweite Bild 300B, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, eine trapezförmige Verzerrung auf, wie in 12B gezeigt. Wenn das Anzeigesystem 10 als ein elektronisches Spiegelsystem 80 für das Auto 100 verwendet wird, wären, wenn keine Verzerrungskorrektur an dem zweiten Bild 300B durchgeführt werden würde, Objekte (wie z.B. Strommasten oder Leitplanken), die am rechten oder linken Ende des zweiten Bildes 300B angezeigt werden, derart geneigt, dass der Benutzer 400 ein derartiges zweites Bild 300B unnatürlich finden könnte. Andererseits würde das Durchführen einer Verzerrungskorrektur an dem zweiten Bild 300B einen unteren Abschnitt des zweiten Bildes 300B leicht verziehen.
Gemäß der dritten Variation reflektiert die letzte reflektierende Oberfläche 51 den einfallenden Lichtstrahl in einer unterschiedlichen Richtung. So wird das zweite Bild 300A, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, insgesamt etwas gekrümmt, weist jedoch eine signifikant verringerte trapezförmige Verzerrung auf, wie in 12A gezeigt. Daher wäre, selbst wenn keine Verzerrungskorrektur an dem zweiten Bild 300A durchgeführt wird, die Neigung der Objekte, die am rechten und linken Ende des zweiten Bild 300A angezeigt werden, viel unauffälliger. Außerdem würde sich, selbst wenn eine Verzerrungskorrektur an dem zweiten Bild 300A durchgeführt wird, das zweite Bild 300A nicht leicht verziehen.
(3.4) Vierte Variation
Ein Anzeigesystem 10 gemäß einer vierten Variation beinhaltet ferner einen Reflexblendungsminderer wie in 13 gezeigt, bei welchem es sich um einen wesentlichen Unterschied zu der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform handelt. Der Reflexblendungsminderer ist zum Verringern der Reflexblendung eines von außen einfallenden Lichtstrahls, der von außerhalb des Anzeigesystems 10 kommt (wie z.B. der Lichtstrahl mit dem in 13 gezeigten optischen Weg A41), hauptsächlich auf einer Innenfläche (wie z.B. die zweite reflektierende Oberfläche 41) des lichtdurchlässigen optischen Elementes (wie z.B. der zweite reflektierende Spiegel 40) konfiguriert. In dieser vierten Variation beinhaltet der Reflexblendungsminderer einen Halbspiegel 76, der auf der Innenfläche (der zweiten reflektierenden Oberfläche 41) des lichtdurchlässigen optischen Elementes (des zweiten reflektierenden Spiegels 40) vorgesehen ist, und ein reflexionsminderndes Element 75. Abgesehen von dem reflexionsmindernden Element weist diese vierte Variation die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform auf. So wird in der folgenden Beschreibung jegliches Bestandselement dieser vierten Variation, welches die gleiche Funktion wie ein Gegenstück in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform hat, mit der gleichen Referenzziffer wie die des Gegenstücks bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hierin weggelassen.
In dieser vierten Variation wird der Halbspiegel 76 mit einer optischen Durchlässigkeit von 50 % und einer optischen Reflexion von 50 % auf der Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40, der als ein lichtdurchlässiges optisches Element dient, gebildet. Außerdem weist das lichtdurchlässige optische Element (der zweite reflektierende Spiegel 40) eine ebene Oberfläche auf. Dies gestattet es, dass der Halbspiegel 76 exakt und gleichmäßig auf der Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40 gebildet wird. Wie hierin verwendet, bezieht sich die Innenfläche (die zweite reflektierende Oberfläche 41) des zweiten reflektierenden Spiegels 40 (des lichtdurchlässigen Elementes) auf eine Oberfläche, die dem Inneren des Gehäuses 70A zugewandt ist, der beiden Oberflächen des zweiten reflektierenden Spiegels 40 in der Richtung, in welcher der Lichtstrahl, der im Inneren des Gehäuses 70A reflektiert wird, durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 übertragen wird. Der zweite reflektierende Spiegel 40 ist derart angeordnet, dass er die Richtung, in welcher sich der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, bewegt (d.h. eine Richtung parallel zu der durch den Pfeil DR2 in 13 angegebenen) schräg kreuzt. D.h. der zweite reflektierende Spiegel 40 ist derart angeordnet, dass die Richtung, in welcher sich der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, bewegt und die Normale DR3 zu der Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40 einander kreuzen, um einen vorbestimmten Winkel θ41 von weniger als 90 Grad zu bilden. Dies verringert, wenn die Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40 aus der Richtung, in welcher das Bild ausgegeben wird, betrachtet wird, die Reflexblendung des Lichtstrahls auf der Innenfläche (der zweiten reflektierenden Oberfläche 41). Dies erhöht das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes 300, das durch die Innenfläche betrachtet wird. D.h., gemäß dieser Variation, beinhaltet der Reflexblendungsminderer den zweiten reflektierenden Spiegel 40 (das lichtdurchlässige optische Element) schräg zu der Richtung angeordnet, in welcher der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, aus dem Gehäuse 70A herausgelangt.
Außerdem beinhaltet das Anzeigesystem 10 gemäß der vierten Variation ferner einen vorstehenden Abschnitt 74, der von einem oberen Abschnitt des Gehäuses 70A nach hinten vorsteht. Das reflexionsmindernde Element 75 ist unter diesem vorstehenden Abschnitt 74 angeordnet. D.h. das reflexionsmindernde Element 75 ist, einer Außenfläche 42 des zweiten reflektierenden Spiegels 40 zugewandt, in einem Teil des vorstehenden Abschnittes 74 angeordnet.
Das reflexionsmindernde Element 75 ist in der Richtung angeordnet, in welcher der Lichtstrahl, der auf die Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40 trifft (d.h. der Lichtstrahl dessen optischer Weg durch den Pfeil A41 in 13 angegeben ist) von außerhalb des Gehäuses 70 entlang des optischen Weges des ausgehenden Lichtstrahls (d.h. die Richtung, die durch den Pfeil DR2 in 13 angegeben ist) und antiparallel zu der Bewegungsrichtung des ausgehenden Lichtstrahls von der Innenfläche (der zweiten reflektierenden Oberfläche 41) des zweiten reflektierenden Spiegels 40 reflektiert wird. Das reflexionsmindernde Element 75 ist dem zweiten reflektierenden Spiegel 40, der als ein lichtdurchlässiges optisches Element dient, zugewandt. In dieser Variation weist der Großteil des reflexionsmindernden Elementes 75 eine flache Plattenform auf und die Abmessung des reflexionsmindernden Elementes 75 in der Richtung nach rechts/nach links ist gleich der oder größer als die des zweiten reflektierenden Spiegels 40. Das reflexionsmindernde Element 75 hat die Fähigkeit, das einfallende Licht zu absorbieren. Das reflexionsmindernde Element 75 weist eine dunklere Farbe (z.B. schwarz) als die Innenfläche des Daches 101 der Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs 110 (siehe 2) auf. In dieser Variation weist das reflexionsmindernde Element 75 auch die Fähigkeit auf, den einfallenden Lichtstrahl zu absorbieren, kann jedoch auch die Fähigkeit aufweisen, den einfallenden Lichtstrahl zu streuen.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu sehen ist, beinhaltet der Reflexblendungsminderer gemäß dieser Variation das reflexionsmindernde Element 75 angeordnet in der Richtung, in welcher der Lichtstrahl, der auf die Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40 (des lichtdurchlässigen optischen Elementes) trifft, von außerhalb des Anzeigesystems 10 entlang des optischen Weges des ausgehenden Lichtstrahls, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, von der Innenfläche reflektiert wird, und der Außenfläche 42 des zweiten reflektierenden Spiegels 40 (des lichtdurchlässigen optischen Elementes) zugewandt. Das reflexionsmindernde Element 75 absorbiert und/oder streut den einfallenden Lichtstrahl. Dies verringert die Menge des Lichtstrahls, die auf den zweiten reflektierenden Spiegel 40 trifft, aus der Region, in welcher das reflexionsmindernde Element 75 angeordnet ist, wodurch die Reflexblendung des Lichtstrahls auf der Innenfläche des zweiten reflektierenden Spiegels 40 verringert wird. Dies erhöht das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes 300, das durch den Lichtstrahl gebildet wird, der durch den zweiten reflektierenden Spiegel 40 übertragen wird, wodurch sich das zweite Bild 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, leichter betrachten lässt.
In der oben beschriebenen vierten Variation beinhaltet der Reflexblendungsminderer sowohl den Halbspiegel 76, der auf dem lichtdurchlässigen optischen Element gebildet ist, als auch das reflexionsmindernde Element 75. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann der Reflexblendungsminderer auch nur entweder den Halbspiegel 76 oder das reflexionsmindernde Element 75 beinhalten. In einer weiteren Alternative kann der vorstehende Abschnitt 74 durch ein Stück Stoff ersetzt sein, welches die Fähigkeit zur Lichtabsorption oder -streuung aufweist, welche dem reflexionsmindernden Element 75 entspricht, und das an dem Dach 101 vorgesehen ist.
(3.5) Fünfte Variation
Ein Anzeigesystem 10 gemäß einer fünften Variation beinhaltet ferner ein Lichtsteuerungselement 23, das auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 angeordnet ist, zum Steuern des Austrittswinkels des Lichtstrahls aus dem Anzeigegerät 20 wie in 14 gezeigt. Abgesehen von dem Lichtsteuerungselement 23 weist das Anzeigesystem 10 gemäß der fünften Variation die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform auf. So wird in der folgenden Beschreibung jegliches Bestandselement dieser fünften Variation, welches die gleiche Funktion wie ein Gegenstück in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform hat, mit der gleichen Referenzziffer wie die des Gegenstücks bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hierin weggelassen.
Das Lichtsteuerungselement 23 begrenzt der Austrittswinkel des Lichtstrahls aus dem Anzeigegerät 20 auf einen vorbestimmten zulässigen Winkelbereich. D.h. das Lichtsteuerungselement 23 steuert den Austrittswinkel, um zu verhindern, dass der Lichtstrahl in einem Austrittswinkel austritt, der außerhalb des zulässigen Winkelbereichs fällt.
In 14 ist die Sichtlinie des Benutzers 400, der/die von über seiner oder ihrer Eyebox 410 in den zweiten reflektierenden Spiegel 40 des Anzeigesystems 10 schaut, durch die gepunktete Linie A31 angegeben. Wie hierin verwendet bezieht sich die Eyebox 410 auf einen Bereich, in welchem die Ränder des zweiten Bildes als ein virtuelles Bild sichtbar werden, wenn der Benutzer 400 seinen oder ihren Blickpunkt verschiebt. In dieser Variation wird der Lichtstrahl, der entlang der durch die gepunktete Linie A31 angegebenen Sichtlinie kommt, von dem ersten reflektierenden Spiegel 30 und dem letzten reflektierenden Spiegel 50 reflektiert und trifft dann auf das Anzeigegerät 20. Der zulässige Winkelbereich des Lichtsteuerungselementes 23 ist derart eingestellt, dass der Einfallwinkel θ31 des einfallenden Lichtstrahls C31 auf der Oberfläche des Lichtsteuerungselementes 23 außerhalb des zulässigen Winkelbereichs fällt, in welchem das Lichtsteuerungselement 23 den Austrittswinkel begrenzt. So ist, wenn der Benutzer 400 von über der Eyebox 410 in den zweiten reflektierenden Spiegel 40 des Anzeigesystems 10 schaut, das Bild, das auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 erzeugt und dann von dem ersten reflektierenden Spiegel 30 und dem letzten reflektierenden Spiegel 50 reflektiert wird, weniger leicht zu betrachten.
In 14 ist auch die Sichtlinie des Benutzers 400, der/die von unter seiner oder ihrer Eyebox 410 in den zweiten reflektierenden Spiegel 40 des Anzeigesystems 10 schaut, durch die gepunktete Linie A32 angegeben. In dieser Variation ist der zulässige Winkelbereich des Lichtsteuerungselementes 23 derart eingestellt, dass der Einfallwinkel θ32 des Lichtstrahls C32, der auf die Oberfläche des Lichtsteuerungselementes 23 trifft, entlang der durch die gepunktete Linie A32 angegebenen Sichtlinie außerhalb des zulässigen Winkelbereichs fällt, in welchem das Lichtsteuerungselement 23 den Austrittswinkel begrenzt. So wird, wenn der Benutzer 400 von unter der Eyebox 410 in den zweiten reflektierenden Spiegel 40 des Anzeigesystems 10 schaut, der Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 direkt unsichtbar.
(3.6) Sechste Variation
In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und ersten und zweiten Variation weist das zweite optische Element mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41, 601 eine lichtdurchlässige Eigenschaft auf. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das erste optische Element mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31 (dem ersten reflektierenden Spiegel 30) eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweisen. D.h. mindestens entweder das erste optische Element mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31 oder das zweite optische Element mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41, 601 kann eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweisen, die dem optischen Element gestattet, den einfallenden Lichtstrahl teilweise zu übertragen. Der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, wird durch ein lichtdurchlässiges des ersten und zweiten optischen Elementes übertragen, bevor er aus dem Anzeigesystem 10 herausgelangt.
Ferner kann, wenn die letzte reflektierende Oberfläche 51 einen Lichtstrahl hin zu der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert, der erste reflektierende Spiegel 30 mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31 eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweisen, und ein Teil des Lichtstrahls, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, wird durch den ersten reflektierenden Spiegel 30 übertragen, bevor er aus dem Anzeigesystem 10 herausgelangt, wie in 15 gezeigt. In dem in 15 gezeigten Anzeigesystem 10 kreuzen auch die optischen Wege A11 und A13 einander. Dies verringert das Intervall zwischen der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51, wodurch die Gesamtgröße des Anzeigesystems 10 reduziert wird, im Vergleich zu einer Situation, in welcher die optischen Wege A11 und A13 einander nicht kreuzen.
In dieser Variation kann von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 die erste reflektierende Oberfläche 31 mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft zum Beispiel als die Oberfläche eines Strahlteilers konfiguriert sein. Der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, wird durch den ersten reflektierenden Spiegel 30, der als ein Strahlteiler konfiguriert ist, übertragen, um aus dem Anzeigesystem 10 heraus zu gelangen. In diesem Fall kann der zweite reflektierende Spiegel 40 mit der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweisen oder nicht.
Wahlweise kann in dem in 15 gezeigten Anzeigesystem 10 der erste reflektierende Spiegel 30 mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft als ein Polarisator konfiguriert sein und die erste reflektierende Oberfläche 31 des ersten reflektierenden Spiegels 30 kann wie in der ersten Variation als die Oberfläche des Polarisators konfiguriert sein. In diesem Fall ist ein optisches Element, bei welchem es sich um eine Verzögerungsplatte zum Erzeugen einer Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge in der Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtes handelt, für jede aus der Oberfläche des Polarisators und der Oberfläche des Anzeigebildschirms 21 des Anzeigegerätes 20 vorgesehen. Dies gestattet dem optischen Element, das auf dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 vorgesehen ist, und dem optischen Element, das auf der Oberfläche des Polarisators vorgesehen ist, das Umwandeln des Polarisationszustands des einfallenden Lichtstrahls. Somit gestattet dieses Anzeigesystem 10, dass der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigebildschirm 21 des Anzeigegerätes 20 austritt, von der ersten reflektierenden Oberfläche 31 reflektiert wird, und gestattet auch, dass der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, durch den ersten reflektierenden Spiegel 30 mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31 übertragen wird und aus dem Anzeigesystem 10 herausgelangt.
(3.7) Andere Variationen
In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das optische Reflexionssystem zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, die erste reflektierende Oberfläche 31, die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51. Jedoch müssen das Anzeigegerät 20, die erste reflektierende Oberfläche 31, die zweite reflektierende Oberfläche 41 und die letzte reflektierende Oberfläche 51 nicht wie in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform angeordnet sein. Alternativ dazu kann das Anzeigegerät 20 auch mit seinem Anzeigebildschirm 21 nach unten weisend in einem oberen Teil der Kammer 73 angeordnet sein, und der erste reflektierende Spiegel 30 kann mit der ersten reflektierenden Oberfläche 31 davon nach oben weisend in einem unteren Teil der Kammer 73 angeordnet sein. Außerdem geht in dem oben beschriebenen Anzeigesystem 10 der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät 20 austritt, durch die erste reflektierende Oberfläche 31 und die zweite reflektierende Oberfläche 41, bevor er die letzte reflektierende Oberfläche 51 erreicht. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Anzeigesystem 10 ferner eine oder mehrere reflektierende Oberflächen zusätzlich zu der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 beinhalten.
In dem Anzeigesystem 10 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist die letzte reflektierende Oberfläche 51 derart angeordnet, dass der Lichtstrahl, der entlang der optischen Wege A13 und A23 darauf auftrifft, einen Reflexionswinkel von 0 Grad aufweist. Jedoch muss der Lichtstrahl, der entlang der optischen Wege A13 und A23 kommt, keinen Reflexionswinkel von 0 Grad aufweisen, sondern der Reflexionswinkel kann entsprechend gemäß dem Design der optischen Wege verändert werden.
In dem Anzeigesystem 10 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und ersten und zweiten Variation kann der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, aus dem Anzeigesystem 10 herausgelangen, indem er durch ein anderes lichtdurchlässiges Element (wie z.B. eine für das Gehäuse 70 vorgesehene lichtdurchlässige Abdeckung) anstelle des ersten reflektierenden Spiegels 30 und des zweiten reflektierenden Spiegels 40 übertragen wird.
Außerdem ist in dem Anzeigesystem 10 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform jede der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 eine ebene Oberfläche. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu können die erste reflektierende Oberfläche 31 und die zweite reflektierende Oberfläche 41 zumindest teilweise gekrümmt sein. Die Oberfläche der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 können derart ausgelegt sein, dass eine Krümmung der ersten reflektierenden Oberfläche 31 und der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 zumindest teilweise die Verzerrung des Bildes verringert und dessen Auflösung erhöht.
Außerdem ist in dem Anzeigesystem 10 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und Variationen (außer der sechsten Variation) die zweite reflektierende Oberfläche 41 die Oberfläche eines lichtdurchlässigen optischen Elementes (der zweite reflektierende Spiegel 40) mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft, das den einfallenden Lichtstrahl teilweise überträgt, und der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche 51 reflektiert wird, wird durch die zweite reflektierende Oberfläche 40 übertragen, um aus dem Anzeigesystem 10 heraus zu gelangen. In diesem Fall ist die Längsabmessung des Anzeigegerätes 20 geeigneterweise kleiner als die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 des zweiten reflektierenden Spiegels 40 als das zweite optische Element oder die der letzten reflektierenden Oberfläche 51 des letzten reflektierenden Spiegels 50 als das letzte optische Element. Ebenso ist die Längsabmessung der ersten reflektierenden Oberfläche 31 des ersten reflektierenden Spiegels 30 als das erste optische Element geeigneterweise kleiner als die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 des zweiten reflektierenden Spiegels 40 als das zweite optische Element oder die der letzten reflektierenden Oberfläche 51 des letzten reflektierenden Spiegels 50 als das letzte optische Element. Wie hierin verwendet entspricht die „Längsrichtung“ der Länge des zweiten Bildes 300, das durch das Anzeigesystem 10 angezeigt wird, und ist die Richtung, in welcher das rechte und linke Auge des Benutzers, der das zweite Bild 300 betrachtet, nebeneinander angeordnet sind. Wenn das Anzeigesystem 10 auf ein elektronisches Spiegelsystem 80 für ein Auto 100 angewandt wird, entspricht die Längsrichtung der Breite des Autos 100. Spezifisch beträgt die Längsabmessung des Anzeigegerätes 20 etwa 70 % von der der letzten reflektierenden Oberfläche 51, und die Längsabmessung der ersten reflektierenden Oberfläche 31 beträgt etwa 80 % von der der letzten reflektierenden Oberfläche 51. Außerdem ist die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 etwa gleich der der letzten reflektierenden Oberfläche 51. Wie hierin verwendet können, wenn ein Wert „gleich“ einem anderen Wert ist, diese beiden Werte natürlich exakt gleich einander sein, können aber auch ungefähr gleich einander sein, und zwar innerhalb einer Toleranz von höchstens ein paar Prozent (z.B. etwa 1 %). D.h. die Längsabmessungen der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 und der letzten reflektierenden Oberfläche 51 können natürlich exakt gleich einander sein, können sich aber auch um eine Toleranz von höchstens ein paar Prozent (z.B. ein Prozent) voneinander unterscheiden. Selbst dann ist die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 geeigneterweise innerhalb der oben spezifizierten Toleranz größer als die der letzten reflektierenden Oberfläche 51. Dies gestattet, dass die vier Ecken des zweiten reflektierenden Spiegels 40 und des letzten reflektierenden Spiegels 50 gerundet sind, wie in 16 gezeigt. Folglich kann, bei Ansicht von der Vorderseite der Anzeigesystems 10 angebracht in dem Auto 100, das Gehäuse 70 vier gerundete Ecken aufweisen, wie in 3 gezeigt, und daher eine verringerte Gesamtgröße aufweisen. Außerdem verringert das Runden der vier Ecken des Gehäuses 70 bei dem Benutzer das Gefühl von Beklemmung, wenn das Anzeigesystem 10 von einer Person, die auf dem Beifahrersitz sitzt, betrachtet wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Längsabmessung des Anzeigegerätes 20 geeigneterweise kleiner als die der ersten reflektierenden Oberfläche 31 ist und die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche 41 geeigneterweise gleich der der letzten reflektierenden Oberfläche 51 ist. Dies gestattet, dass die vier Ecken des zweiten reflektierenden Spiegels 40 und die vier Ecken des letzten reflektierenden Spiegels 50 weiter gerundet sind, wodurch zu einer signifikanteren Größenverringerung beigetragen wird.
In dem Anzeigesystem 10 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und Variationen ist das Anzeigegerät 20 als eine Flüssigkristallanzeige implementiert, die ein Flüssigkristallfeld und eine Lichtquelle beinhaltet. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Anzeigegerät 20 zum Beispiel auch als ein selbstleuchtendes Anzeigefeld, das organische Leuchtdioden (OLEDs) beinhaltet, implementiert sein. Als eine weitere Alternative kann das Anzeigegerät 20 auch derart konfiguriert sein, dass es ein Bild auf einem Diffusionsübertragungsbildschirm rendert, indem der Bildschirm mit einem Laserstrahl gescannt wird, der von hinter dem Bildschirm ausgestrahlt wird. Als noch eine weitere Alternative kann das Anzeigegerät 20 auch zum Projizieren eines Bildes auf einen Diffusionsübertragungsbildschirm von einem Projektor, der hinter dem Bildschirm angeordnet ist, konfiguriert sein.
Darüber hinaus wird in der/n oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und Variationen das Anzeigesystem 10 auf das elektronische Spiegelsystem 80 angewandt. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Anzeigesystem 10 auch auf ein Head-Up-Display (HUD) zur Verwendung in einem Auto 100 als ein beispielhaftes fahrendes Fahrzeug angewandt werden. Spezifisch projiziert, bei einem Head-Up-Display, welches das Anzeigesystem 10 beinhaltet, das Anzeigesystem 10 von unter der Windschutzscheibe 102 ein Bild auf die Windschutzscheibe 102 (reflektierendes Element) des Autos 100, und das Bild, das von der Windschutzscheibe 102 reflektiert wird, wird durch den Benutzer 400 (den Fahrer) betrachtet. Ein derartiges Head-Up-Display gestattet dem Benutzer 400 das Erkennen des Bildes als ob das Bild (ein virtuelles Bild) auf einen Raum vor dem (und außerhalb des) Auto/s 100 projiziert werden würde.
Das Anzeigesystem 10 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und Variationen ist zum Aufnehmen und Anzeigen eines Bildes konfiguriert, das eine Sicht nach hinten für den Fahrer des Autos 100 darstellt. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ dazu kann das Anzeigesystem 10 auch ein Bild basierend auf einem aufgenommenen Bild anzeigen, das eine Rückseitenansicht, eine Seitenansicht oder eine Vorderansicht für den Fahrer des Autos 100 darstellt.
In der/n oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform und Variationen ist das elektronische Spiegelsystem 80, welches das Anzeigesystem 10 beinhaltet, auf das Auto 100 angewandt. Jedoch ist dies nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Das elektronische Spiegelsystem 80 kann auch auf Motorräder, Fahrräder, Züge, Flugzeuge, Baumaschinen, Schiffe, Boote und verschiedene Arten anderer fahrender Fahrzeuge als Autos 100 angewandt werden.
Das Anzeigesystem 10 muss nicht als ein einzelnes Gerät implementiert sein, sondern kann auch über mehrere Geräte verteilt sein. D.h. die entsprechenden Funktionen des Anzeigesystems 10 können verteilt durch zwei oder mehr Geräte durchgeführt werden. Zum Beispiel können die Funktionen des Anzeige-Controllers 22 getrennt durch eine elektronische Steuereinheit (ECU - Electronic Control Unit) des Autos 100 und durch ein Servergerät, das außerhalb des Autos 100 bereitgestellt ist, durchgeführt werden. In diesem Fall wird das auf dem Anzeigegerät 20 anzuzeigende Bild entweder durch die ECU oder das Servergerät erzeugt.
(Zusammenfassung)
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu sehen ist, ist ein Anzeigesystem (10) gemäß einem ersten Aspekt basierend auf einem ersten Bild, das auf einem Anzeigegerät (20) erzeugt wird, zum Anzeigen eines zweiten Bildes darauf konfiguriert. Das Anzeigesystem (10) beinhaltet mindestens eine erste reflektierende Oberfläche (31) und eine zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) auf einem optischen Weg (A11, A21, A13, A23), der von dem Anzeigegerät (20) zu einer letzten reflektierenden Oberfläche (51) verläuft. Die letzte reflektierende Oberfläche (51) ist zum Reflektieren eines Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, hin zu einem Raum außerhalb des Anzeigesystems (10) konfiguriert. Die erste reflektierende Oberfläche (31) ist zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) konfiguriert. Die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) ist zum Reflektieren des Lichtstrahls, der von der ersten reflektierenden Oberfläche (31) reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51) konfiguriert. Der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, bewegt sich entlang eines ersten optischen Weges (A11, A21) und dann eines zweiten optischen Weges (A13, A23). Der erste optische Weg (A11, A21) verläuft von einem Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) zu der ersten reflektierenden Oberfläche (31). Der zweite optische Weg (A13, A23) verläuft von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51). Der erste optische Weg (A11, A21) und der zweite optische Weg (A13, A23) kreuzen einander, bevor der Lichtstrahl auf der letzten reflektierenden Oberfläche (51) auftrifft.
Dieser Aspekt lässt den ersten optischen Weg (A11, A21) den zweiten optischen Weg (A13, A23) kreuzen, wodurch die Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) im Vergleich zu einer Situation, in welcher der erste optische Weg (A11, A21) und der zweite optische Weg (A13, A23) einander nicht kreuzen, verringert wird.
Ein Anzeigesystem (10) gemäß einem zweiten Aspekt ist basierend auf einem ersten Bild, das auf einem Anzeigegerät (20) erzeugt wird, zum Anzeigen eines zweiten Bildes darauf konfiguriert. Das Anzeigesystem (10) beinhaltet das Anzeigegerät (20), ein erstes optisches Element (30), ein zweites optisches Element (40) und ein letztes optisches Element (50). Das erste optische Element (30) ist dem Anzeigegerät (20) zugewandt angeordnet und weist eine erste reflektierende Oberfläche (31) auf, die zum Reflektieren eines ersten einfallenden Lichtstrahls, der in einer ersten Richtung von einem Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) kommt, hin zu einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet und nicht parallel dazu ist, konfiguriert ist. Das zweite optische Element (40) ist der ersten reflektierenden Oberfläche (31) zugewandt angeordnet und weist eine zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) auf, die zum Reflektieren eines zweiten einfallenden Lichtstrahls, der in der zweiten Richtung von der ersten reflektierenden Oberfläche (31) kommt, hin zu einer dritten Richtung, die sich von der zweiten Richtung unterscheidet, konfiguriert ist. Das letzte optische Element (50) ist der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) zugewandt angeordnet und weist eine letzte reflektierende Oberfläche (51) auf, die zum Reflektieren eines dritten einfallenden Lichtstrahls, der in der dritten Richtung von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) kommt, konfiguriert ist. Ein optischer Weg (A11, A21) des ersten einfallenden Lichtstrahls kreuzt einen optischen Weg (A13, A23) des dritten einfallenden Lichtstrahls.
Dieser Aspekt lässt den optischen Weg (A11, A21) den optischen Weg (A13, A23) kreuzen, wodurch die Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) im Vergleich zu einer Situation, in welcher der optische Weg (A11, A21) und der optische Weg (A13, A23) einander nicht kreuzen, verringert wird.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem dritten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem ersten Aspekt implementiert sein kann, tritt der Lichtstrahl, der sich entlang des ersten optischen Weges (A11, A21) bewegt, schräg zu einer Normalen zu dem Anzeigebildschirm (21) aus.
Dieser Aspekt trägt zur Verringerung der Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) bei.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem vierten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem dritten Aspekt implementiert sein kann, ist die letzte reflektierende Oberfläche (51) zum Reflektieren des Lichtstrahls hin zu einer Richtung, die sich von einer einfallenden Richtung, in welcher der Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) kommt, unterscheidet und nicht parallel dazu ist, konfiguriert.
Dieser Aspekt verringert die trapezförmige Verzerrung des zweiten Bildes.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem fünften Aspekt, welcher in Verbindung mit dem zweiten Aspekt implementiert sein kann, tritt der erste einfallende Lichtstrahl schräg zu einer Normalen zu dem Anzeigebildschirm (21) aus. Die letzte reflektierende Oberfläche (51) ist zum Reflektieren des dritten einfallenden Lichtstrahls hin zu einer vierten Richtung, die sich von der dritten Richtung, in welcher der dritte einfallende Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) kommt, unterscheidet und nicht parallel dazu ist, konfiguriert.
Dieser Aspekt trägt zur Verringerung der Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) und zur Verringerung der trapezförmigen Verzerrung des zweiten Bildes bei.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem sechsten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen aus dem ersten bis fünften Aspekt implementiert sein kann, ist mindestens entweder die erste reflektierende Oberfläche (31) oder die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) eine Oberfläche eines lichtdurchlässigen optischen Elementes (30, 40), das eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweist, welche die Oberfläche veranlasst, einen einfallenden Lichtstrahl teilweise zu übertragen. Der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, wird durch das lichtdurchlässige optische Element (30, 40) übertragen, um das Anzeigesystem (10) zu verlassen.
Dieser Aspekt trägt zur Verringerung der Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) bei.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem siebenten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem sechsten Aspekt implementiert sein kann, beinhaltet das lichtdurchlässige optische Element (30, 40) einen Strahlteiler.
Dieser Aspekt gestattet dem Strahlteiler das Durchführen sowohl der Funktion des Reflektierens des einfallenden Lichtstrahls als auch der Funktion, den Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, das Anzeigesystem (10) verlassen zu lassen.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem achten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem sechsten Aspekt implementiert sein kann, beinhaltet das lichtdurchlässige optische Element (30, 40) ein Substrat (40A) und einen Polarisator (60). Das Anzeigesystem (10) beinhaltet ferner die optischen Elemente (61, 62), die jeweils zum Erzeugen einer Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge in einer Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtstrahls konfiguriert sind. Die optischen Elemente (61, 62) sind auf dem Anzeigebildschirm (21) bzw. auf einer Oberfläche des Polarisators (60) vorgesehen.
Dieser Aspekt gestattet nicht nur dem Polarisator (60) das Durchführen sowohl der Funktion des Reflektierens des einfallenden Lichtstrahls und der Funktion, den Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, das Anzeigesystem (10) verlassen zu lassen, sondern reduziert auch den Lichtverlust. Außerdem gestattet dieser Aspekt auch den optischen Elementen (61, 62) das Erzeugen einer Phasendifferenz in dem einfallenden Lichtstrahl, der auf die Oberfläche des Polarisators (60) auftrifft. Dies gestattet dem Polarisator (60) das Reflektieren des einfallenden Lichtstrahls, der entweder von dem Anzeigegerät (20) oder der ersten reflektierenden Oberfläche (31) kommt, und das Übertragen des Lichtstrahls, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem neunten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem achten Aspekt implementiert sein kann, beinhaltet das lichtdurchlässige optische Element (40) ferner ein Gegensubstrat (40B) mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft. Der Polarisator (60) und das optische Element (62), das auf der Oberfläche des Polarisators (60) vorgesehen ist, sind zwischen dem Substrat (40A) und dem Gegensubstrat (40B) eingeschlossen.
Bei diesem Aspekt sind der Polarisator (60) und das optische Element (62) zwischen den beiden Substraten (40A, 40B) eingeschlossen, wodurch eine Verteilung in der Dicke des optischen Elementes (62) selbst, eine Verteilung in der Dicke zwischen dem Substrat (40A) und dem Polarisator (60) und eine Verteilung in der Dicke zwischen dem Polarisator (60) und dem optischen Element (62) verringert wird. Dies verringert eine feine Wellenbildung der entsprechenden Schnittstellen zwischen dem Polarisator (60), dem optischen Element (62) und den beiden Substraten (40A, 40B) und verringert dadurch eine Verschlechterung in der Qualität des reflektierten Bildes.
Ein Anzeigesystem (10) gemäß einem zehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem achten Aspekt implementiert sein kann, beinhaltet ferner ein Phasensteuerungselement (63). Das Phasensteuerungselement (63) erzeugt eine Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge in der Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtstrahls. Das optische Element (62) ist auf einer Oberfläche (601), auf welcher der Lichtstrahl, der von dem Anzeigegerät (20) kommt, auftrifft, des Polarisators (60) angeordnet. Das Phasensteuerungselement (63) ist auf einer nach außerhalb des Anzeigesystem (10) weisenden Oberfläche des lichtdurchlässigen optischen Elementes (40) angeordnet.
Dieser Aspekt gestattet es, dass das Licht, das sich von innerhalb des Anzeigesystems (10) über das Phasensteuerungselement (63) nach außerhalb des Anzeigesystems (10) bewegt, von einem linear polarisierten Lichtstrahl in einen zirkular polarisierten Lichtstrahl umgewandelt wird. Dies verringert, selbst wenn der Benutzer (400) eine Polarisationsbrille trägt, die Wahrscheinlichkeit, dass das zweite Bild, das durch das Anzeigesystem (10) angezeigt wird, dunkel aussieht.
Ein Anzeigesystem (10) gemäß einem elften Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des sechsten bis zehnten Aspektes implementiert sein kann, beinhaltet ferner einen Reflexblendungsminderer, der zum Verringern einer Reflexblendung, die durch einen von außen einfallenden Lichtstrahl auf einer Innenfläche des lichtdurchlässigen optischen Elementes (welches dem ersten reflektierenden Spiegel 30 gemäß der in 14 gezeigten Konfiguration entspricht, jedoch ansonsten dem zweiten reflektierenden Spiegel 40 entspricht) verursacht wird, konfiguriert ist. Der von außen einfallende Lichtstrahl kommt von außerhalb des Anzeigesystems (10).
Dieser Aspekt erhöht das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes, das durch das Anzeigesystem (10) angezeigt wird, zu der Reflexblendung.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem zwölften Aspekt, welcher in Verbindung mit dem elften Aspekt implementiert sein kann, beinhaltet der Reflexblendungsminderer das lichtdurchlässige optische Element (30, 40), welches derart angeordnet ist, dass die Innenfläche davon schräg eine Richtung kreuzt, in welcher sich der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, bewegt.
Dieser Aspekt sieht einen Reflexblendungsminderer vor, der das Blenden hochgenau und gleichmäßig verringert, wodurch das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes, das durch das Anzeigesystem (10) angezeigt wird, zu der Reflexblendung weiter erhöht wird.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem dreizehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem elften oder zwölften Aspekt implementiert sein kann, beinhaltet der Reflexblendungsminderer ein reflexionsminderndes Element (75), das in einer Richtung angeordnet ist, in welcher der von außen einfallende Lichtstrahl von der Innenfläche reflektiert wird. Der von außen einfallende Lichtstrahl trifft von außerhalb des Anzeigesystems (10) auf die Innenfläche auf. Eine Richtung, in welcher der von außen einfallende Lichtstrahl kommt, ist antiparallel zu einer Richtung, in welcher sich der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, bewegt. Das reflexionsmindernde Element (75) ist dem lichtdurchlässigen optischen Element (30, 40) zugewandt. Das reflexionsmindernde Element (75) ist zum Absorbieren und/oder Streuen des einfallenden Lichtstrahls konfiguriert.
Dieser Aspekt gestattet es, dass der von außen einfallende Lichtstrahl, der von der Innenfläche reflektiert wird, entweder absorbiert oder gestreut wird, wodurch das Kontrastverhältnis des zweiten Bildes, das durch das Anzeigesystem (10) angezeigt wird, zu der Reflexblendung weiter erhöht wird.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem vierzehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des ersten bis dreizehnten Aspektes implementiert sein kann, ist jede der ersten reflektierenden Oberfläche (31) und der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) eine zumindest teilweise gekrümmte Oberfläche.
Dieser Aspekt gestattet das Korrigieren der Verzerrung des Bildes.
Ein Anzeigesystem (10) gemäß einem fünfzehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des ersten bis vierzehnten Aspektes implementiert sein kann, beinhaltet ferner ein Lichtsteuerungselement (23), das auf dem Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) angeordnet ist und zum Steuern eines Austrittswinkels des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, konfiguriert ist.
Dieser Aspekt gestattet es, dass das zweite Bild, das durch das Anzeigesystem (10) angezeigt wird, nur in einem begrenzten Winkelbereich betrachtet werden kann.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem sechszehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des ersten bis fünfzehnten Aspektes implementiert sein kann, basiert das zweite Bild (300) auf einem Teilbild (PII), das einen Teil des ersten Bildes (P1) bildet.
Dieser Aspekt gestattet es, dass der Bereich, in welchem das zweite Bild betrachtet werden kann, gemäß des Blickpunktes des Benutzers (400) variiert.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem siebzehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem ersten oder zweiten Aspekt implementiert sein kann, ist die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) eine Oberfläche eines lichtdurchlässigen optischen Elementes (40), das eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweist, die verursacht, dass die Oberfläche einen einfallenden Lichtstrahl teilweise überträgt. Der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, wird durch das lichtdurchlässige optische Element (40) in einen Raum außerhalb des Anzeigesystems (10) übertragen. Eine Längsabmessung des Anzeigegerätes (20) ist kleiner als jede aus einer Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) und einer Längsabmessung der letzten reflektierenden Oberfläche (51). Eine Längsabmessung der ersten reflektierenden Oberfläche (31) ist kleiner als jede aus der Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) und der Längsabmessung der letzten reflektierenden Oberfläche (51).
Dieser Aspekt gestattet das Abrunden der vier Ecken des lichtdurchlässigen optischen Elementes (40) mit der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) und des letzten optischen Elementes (50) mit der letzten reflektierenden Oberfläche (51), wodurch zur Verringerung der Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) beigetragen wird.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem achtzehnten Aspekt, welcher in Verbindung mit dem siebzehnten Aspekt implementiert sein kann, ist die Längsabmessung des Anzeigegerätes (20) kleiner als die Längsabmessung der ersten reflektierenden Oberfläche (31) und die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) ist gleich der Längsabmessung der letzten reflektierenden Oberfläche (51).
Dieser Aspekt gestattet es, dass derartige gerundete Abschnitte an den vier Ecken des lichtdurchlässigen optischen Elementes (40) mit der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) und des letzten optischen Elementes (50) mit der letzten reflektierenden Oberfläche (51) sogar an inneren Positionen bereitgestellt werden können, wodurch weiter zur Verringerung der Gesamtgröße des Anzeigesystems (10) beigetragen wird.
Ein elektronisches Spiegelsystem (80) gemäß einem neunzehnten Aspekt beinhaltet Folgendes: das Anzeigesystem (10) gemäß einem beliebigen des ersten bis achtzehnten Aspektes und ein Bildaufnahmegerät (90). Das Anzeigegerät (20) ist zum Anzeigen des ersten Bildes basierend auf einem Bild, das durch das Bildaufnahmegerät (90) aufgenommen wird, konfiguriert.
Dieser Aspekt sieht ein elektronisches Spiegelsystem (80) vor, welches ein Anzeigesystem (10) beinhaltet, das eine verringerte Gesamtgröße aufweisen kann.
Ein fahrendes Fahrzeug (100) gemäß einem zwanzigsten Aspekt beinhaltet Folgendes: das elektronische Spiegelsystem (80) gemäß dem neunzehnten Aspekt und eine Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs (110), das mit dem elektronischen Spiegelsystem (80) ausgestattet ist.
Dieser Aspekt sieht ein fahrendes Fahrzeug (100) vor, welches ein Anzeigesystem (10) beinhaltet, das eine verringerte Gesamtgröße aufweisen kann.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des ersten bis achtzehnten Aspektes implementiert sein kann, sind der Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) und die erste reflektierende Oberfläche (31) einander zugewandt, während sie zwischen sich einen Bereich (200) einschließen, in welchem sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, bewegt, um die letzte reflektierende Oberfläche (51) zu erreichen. Wie hierin verwendet können, wenn zwei Oberflächen einander zugewandt sind, mit dem Bereich (200) zwischen ihnen eingeschlossen, die beiden Oberflächen parallel zueinander angeordnet sein und können auch nicht parallel zueinander und einander zugewandt sein, mit dem Bereich (200) zwischen ihnen eingeschlossen.
Dieser Aspekt sieht ein Anzeigesystem (10) vor, welches eine verringerte Gesamtgröße aufweisen kann.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des ersten bis achtzehnten und einundzwanzigsten Aspektes implementiert sein kann, sind die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) und die letzte reflektierende Oberfläche (51) einander zugewandt, mit dem Bereich (200) zwischen ihnen eingeschlossen.
Dieser Aspekt sieht ein Anzeigesystem (10) vor, welches eine verringerte Gesamtgröße aufweisen kann.
In einem Anzeigesystem (10) gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt, welcher in Verbindung mit einem beliebigen des ersten bis achtzehnten, einundzwanzigsten und zweiundzwanzigsten Aspektes implementiert sein kann, ist der optische Weg (A13, A23), entlang welchem sich der Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51) bewegt, parallel zu dem optischen Weg (A14, A24), entlang welchem sich der Lichtstrahl von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) zu der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) bewegt.
Dieser Aspekt sieht ein Anzeigesystem (10) vor, welches eine verringerte Gesamtgröße aufweisen kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den Bestandselementen gemäß dem dritten bis achtzehnten Aspekt und dem einundzwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Aspekt nicht um wesentliche Elemente des Anzeigesystems (10) handelt, sondern diese gegebenenfalls weggelassen sein können.
Bezugszeichenliste

10: Anzeigesystem
20: Anzeigegerät
21: Anzeigebildschirm
23: Lichtsteuerungselement
30: Erster reflektierender Spiegel (erstes optisches Element, lichtdurchlässiges optisches Element)
31: Erste reflektierende Oberfläche
40: Zweiter reflektierender Spiegel (zweites optisches Element, lichtdurchlässiges optisches Element)
40A, 40B: Substrat (lichtdurchlässiges optisches Element)
41, 601: Zweite reflektierende Oberfläche
50: Letzter reflektierender Spiegel (letztes optisches Element)
51: Letzte reflektierende Oberfläche
60: Polarisator
61, 62: Optisches Element
63: Phasensteuerungselement
70, 70A: Gehäuse
74: Vorstehender Abschnitt
75: Reflexionsminderndes Element (Reflexblendungsminderer)
76: Halbspiegel (Reflexblendungsminderer)
80: Elektronisches Spiegelsystem
90: Bildaufnahmegerät
100: Auto (fahrendes Fahrzeug)
110: Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs
200: Bereich
300: Zweites Bild
400: Benutzer
A11-A13,: A21-A23 Optischer Weg
P1: Erstes Bild
P11: Teilbild

Claims

Anzeigesystem (10), das basierend auf einem ersten Bild, das auf einem Anzeigegerät (20) erzeugt wird, zum Anzeigen eines zweiten Bildes darauf konfiguriert ist, wobei das Anzeigesystem (10) mindestens eine erste reflektierende Oberfläche (31) und eine zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) auf einem optischen Weg, der von dem Anzeigegerät (20) zu einer letzten reflektierenden Oberfläche (51) verläuft, umfasst, wobei die letzte reflektierende Oberfläche (51) zum Reflektieren eines Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, hin zu einem Raum außerhalb des Anzeigesystems (10) konfiguriert ist, wobei die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) eine Oberfläche eines lichtdurchlässigen optischen Elementes (40) ist, das eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufweist, die dazu führt, dass die Oberfläche einen einfallenden Lichtstrahl teilweise überträgt, wobei die erste reflektierende Oberfläche (31) zum Reflektieren des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, hin zu der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) konfiguriert ist, wobei die zweite reflektierende Oberfläche (41, 601) zum Reflektieren des Lichtstrahls, der von der ersten reflektierenden Oberfläche (31) reflektiert wird, hin zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51) konfiguriert ist wobei der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, durch das lichtdurchlässige optische Element (40) übertragen wird, um aus dem Anzeigesystem (10) heraus zu gelangen, wobei sich der Lichtstrahl, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, entlang eines ersten optischen Weges (A11, A21) und eines zweiten optischen Weges (A13, A23) bewegt, wobei der erste optische Weg (A11, A21) von einem Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) zu der ersten reflektierenden Oberfläche (31) verläuft, der zweite optische Weg (A13, A23) von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) zu der letzten reflektierenden Oberfläche (51) verläuft und der erste optische Weg (A11, A21) und der zweite optische Weg (A13, A23) einander kreuzen, bevor der Lichtstrahl auf der letzten reflektierenden Oberfläche (51) auftrifft, wobei das lichtdurchlässige optische Element (40) ein Substrat (40A) und einen Polarisator (60) beinhaltet, und das Anzeigesystem (10) ferner optische Elemente (61, 62) umfasst, die jeweils zum Erzeugen einer Phasendifferenz, die sich von einer Wellenlänge des eingehenden Lichtstrahls in einer Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtstrahls unterscheidet, konfiguriert sind, wobei die optischen Elemente (61, 62) auf dem Anzeigebildschirm (21) bzw. auf einer Oberfläche des Polarisators (60) vorgesehen sind.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 1, wobei der Lichtstrahl, der sich entlang des ersten optischen Weges (A11, A21) bewegt, schräg zu einer Normalen zu dem Anzeigebildschirm (21) austritt.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 2, wobei die letzte reflektierende Oberfläche (51) zum Reflektieren des Lichtstrahls hin zu einer Richtung, die sich von einer einfallenden Richtung, in welcher der Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) kommt, unterscheidet und nicht parallel dazu ist, konfiguriert ist.
Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das lichtdurchlässige optische Element (40) ferner ein Gegensubstrat (40A) mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft beinhaltet, wobei der Polarisator (60) und das optische Element (62), das auf dem Polarisator (60) vorgesehen ist, zwischen dem Substrat (40A) und dem Gegensubstrat (40A) eingeschlossen sind.
Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , welches ferner ein Phasensteuerungselement (63) umfasst, das zum Erzeugen einer Phasendifferenz von einer Viertelwellenlänge in der Richtung eines elektrischen Feldes des einfallenden Lichtstrahls konfiguriert ist, wobei das optische Element (62) auf einer Oberfläche (601) des Polarisators (60), auf welcher der Lichtstrahl, der von dem Anzeigegerät (20) kommt, einfällt, angeordnet ist, und das Phasensteuerungselement (63) auf einer Oberfläche des lichtdurchlässigen optischen Elementes (40A), die nach außerhalb des Anzeigesystems (10) gewandt ist, angeordnet ist.
Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches ferner einen Reflexblendungsminderer umfasst, der zum Verringern einer Reflexblendung konfiguriert ist, die durch einen extern einfallenden Lichtstrahl auf einer Innenfläche des lichtdurchlässigen optischen Elementes (40) verursacht wird, wobei der extern einfallende Lichtstrahl von außerhalb des Anzeigesystems (10) kommt.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 6, wobei der Reflexblendungsminderer ein lichtdurchlässiges optisches Element (40) beinhaltet, das derart angeordnet ist, dass die Innenfläche davon schräg eine Richtung schneidet, in welcher sich der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, bewegt.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Reflexblendungsminderer ein reflexionsminderndes Element (75) beinhaltet, das in einer Richtung angeordnet ist, in welcher der extern einfallende Lichtstrahl von der Innenfläche reflektiert wird, wobei der extern einfallende Lichtstrahl von außerhalb des Anzeigesystems (10) auf die Innenfläche eingefallen ist, wobei eine Richtung, in welcher der extern einfallende Lichtstrahl gekommen ist, antiparallel zu einer Richtung ist, in welcher sich der Lichtstrahl, der von der letzten reflektierenden Oberfläche (51) reflektiert wird, bewegt, wobei das reflexionsmindernde Element (75) dem lichtdurchlässigen optischen Element (40) zugewandt ist, und wobei das reflexionsmindernde Element (75) zum Absorbieren und/oder Streuen des einfallenden Lichtstrahls konfiguriert ist.
Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jede der ersten reflektierenden Oberfläche (31) und der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) eine zumindest teilweise gekrümmte Oberfläche ist.
Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welches ferner ein Lichtsteuerungselement (23) umfasst, das auf dem Anzeigebildschirm (21) des Anzeigegerätes (20) angeordnet ist und zum Steuern eines Austrittswinkels des Lichtstrahls, der aus dem Anzeigegerät (20) austritt, konfiguriert ist.
Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das zweite Bild (300) auf einem Teilbild (P11) basiert, das einen Teil des ersten Bildes (P1) bildet.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 1, wobei eine Längsabmessung des Anzeigegerätes (20) kleiner als jede von einer Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) und einer Längsabmessung der letzten reflektierenden Oberfläche (51) ist, und eine Längsabmessung der ersten reflektierenden Oberfläche (31) kleiner als jede von einer Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) und der Längsabmessung der letzten reflektierenden Oberfläche (51) ist.
Anzeigesystem (10) nach Anspruch 12, wobei die Längsabmessung des Anzeigegerätes (20) kleiner als die Längsabmessung der ersten reflektierenden Oberfläche (31) ist und die Längsabmessung der zweiten reflektierenden Oberfläche (41, 601) gleich der Längsabmessung der letzten reflektierenden Oberfläche (51) ist.
Elektronisches Spiegelsystem (80), welches Folgendes umfasst: das Anzeigesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13; und ein Bildaufnahmegerät (90), wobei das Anzeigegerät (20) zum Anzeigen des ersten Bildes basierend auf einem Bild, das durch das Bildaufnahmegerät (90) aufgenommen wird, konfiguriert ist.
Fahrendes Fahrzeug (100), welches Folgendes umfasst: das elektronische Spiegelsystem (80) nach Anspruch 14; und eine Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs (110), die mit dem elektronischen Spiegelsystem (80) ausgestattet ist.