DE4306083C2

DE4306083C2 - Anzeigegerät für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE4306083C2
Application number: DE4306083A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Ikegaya
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: US5398134A; JPH0568726U; DE4306083A1; JP2543557Y2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Anzeigegerät für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere um die Fahrzeuggeschwindig keit, die Motordrehzahl oder dergleichen anzuzeigen.

Ein solches Anzeigegerät ist aus DE 41 04 233 A1 bekannt.

Ein Anzeigegerät der vorstehenden Art, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, wurde bislang verwendet. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Gehäuse, das in einer Instrumententafel untergebracht ist. Ein Halbspie gel 2, der als ein semitransparentes, reflektierendes Ele ment dient, ist in dem Gehäuse 1 in einer solchen Stellung angeordnet, daß eine reflektierende Oberfläche 2a des Halb spiegels 2 zu einem Augenpunkt E eines Fahrers gerichtet ist, der visuell Dinge beobachtet, die auf der reflektieren den Oberfläche 2a des Halbspiegels 2 erscheinen. Eine Anzei gevorrichtung 3 zum Anzeigen verschiedener Dinge, wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl oder derglei chen, ist auf der rückwärtigen Oberflächenseite des Halb spiegels 2 angeordnet, und ein Konkavspiegel 4 ist in der Position angeordnet, die sich gegenüber der Anzeigevorrich tung 3 befindet, während der Halbspiegel 2 dazwischen ange ordnet ist. Zusätzlich ist eine Frontscheibe 5, die aus ei nem transparenten Material, wie etwa Acrylharz oder derglei chen geformt ist, so in dem Gehäuse 1 angeordnet, daß sie einen Öffnungsbereich 1a des Gehäuses 1 vor Beschädigung, Verletzung oder dergleichen schützt, indem sie den Öffnungs bereich 1a schließt.

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine Meßgerä tehaube, die integral mit der Instrumententafel geformt ist, und das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Warnanzeigeeinheit. Die auf der Warnanzeigeeinheit 7 erscheinenden Dinge können visuell von den Augen des Fahrers durch die Frontscheibe 5 erkannt werden. Die Anzeigeeinheit 3 ist in der Stellung an geordnet, in der ihre Anzeigeoberfläche sich im wesentlichen im Brennpunkt des Konkavspiegels 4 befindet, um sicherzu stellen, daß die auf der Anzeigeoberfläche der Anzeigevor richtung 3 erscheinenden Dinge visuell von den Augen des Fahrers auf der reflektierenden Oberfläche 2a des Halbspie gels 2 in einem vergrößerten Maßstab gesehen werden.

Von der Anzeigevorrichtung 3 emittiertes Anzeigelicht geht durch den Halbspiegel 2, um den konkaven Spiegel 4 zu erreichen, der seinerseits das Anzeigelicht auf den Halb spiegel 2 reflektiert. Anschließend wird das an der reflek tierenden Oberfläche 2a des Halbspiegels 2 abgelenkte An zeigelicht zum Augenpunkt E des Fahrers gestrahlt, so daß virtuelle Bilder, die den Dingen auf der Anzeigeoberfläche der Anzeigevorrichtung 3 entsprechen, visuell von den Fah reraugen in dem Anzeigebereich der reflektierenden Oberflä che 2a des Halbspiegels 2 erkannt werden, wenn der Fahrer visuell die reflektierende Oberfläche 2a des Halbspiegels 2 mit seinen Augen betrachtet. Dann können die auf der reflek tierenden Oberfläche 2a des Halbspiegels 2 erscheinenden Dinge visuell von den Fahreraugen aus einer entfernten Posi tion mit Hilfe des Konkavspiegels 4 und des Halbspiegels 2, welche beide dazu dienen, das Anzeigelicht wiederholt zu re flektieren, wobei sie vergrößernd wirken, in einem vergrö ßerten Maßstab erkannt werden können.

Bei dem auf die oben beschriebenen Weise konstruierten Anzeigegerät entsteht jedoch, wenn äußeres Licht von der Seite des Augenpunktes E auf das Anzeigegerät scheint, inso fern ein Problem, als das äußere Licht durch die Front scheibe 5 geht und den Halbspiegel erreicht und anschließend der Reihe nach von dem Halbspiegel 2, dem Konkavspiegel 4 und dem Halbspiegel 2 reflektiert wird, um zum Augenpunkt des Fahrers zurückzukehren, wie in Fig. 5 gezeigt, wodurch eine Störung der visuellen Beobachtung des Fahrers durch das äußere Licht verursacht wird.

Zum Lösen des obenstehenden Problems kann eine Verringerung der Durchlässigkeit der Frontscheibe 5 als Maß nahme ergriffen werden, um die Störung der visuellen Beobachtung des Fahrers durch äußeres Licht zu verhindern. Wenn jedoch die Frontscheibe flache spektroskopische Eigenschaften be sitzt, das heißt, ihre spektroskopischen Eigenschaften kann von der Wellenlänge des Lichtes abhängen, und die Durchlässigkeit der Frontscheibe 5 mit einer durchschnittlichen Rate für alle Wellenlängen des äußeren Lichts reduziert wird, entsteht ein weiteres Problem, inso fern die Helligkeit jedes virtuellen Bildes, das von den Fahreraugen visuell erkannt werden soll, bei dem Anzeigege rät nicht in ausreichender Weise beibehalten werden kann.

Eine weitere Lösung des Problems ist in DE 38 22 222 A1 bzw. DE 35 32 120 A1 angegeben. Dort werden reflektierende Flächen eingesetzt, die eine derartige Wellenlängenselektivität aufweisen, daß vornehmlich das Licht, das von der Anzeigevorrichtung ausgesendet wird, reflektiert wird, wogegen andere Wellenlängen nicht oder weniger reflektiert werden. Hierzu ist das Abscheiden von entsprechenden Antireflexionsschichten notwendig.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obenstehenden Probleme gemacht, und ihre Aufgabe liegt darin, ein Anzeigegerät für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem, wenn äußeres Licht auf das Anzeigegerät scheint, nicht die Fehlfunktion auftritt, daß die visuelle Beobachtung des Fahrers durch die Zurückreflexion des Lichts gestört wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Anzeigegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Spezielle Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei einem auf die oben beschriebene Weise konstruierten Anzeigegerät wird, da das semitransparente, reflektierende Element eine Wellenlängenselektivität besitzt, die ein hohes Reflexionsvermögen nur in dem Wellenlängenbereich des von der Anzeigevor richtung emittierten Anzeigelichts aufweist, wenn äußeres Licht durch die Frontscheibe auf das Anzeigegerät gestrahlt wird, nur eine Lichtkomponente des Anzeigelichtes mit einem Wellenlängenbereich entsprechend der Farbe des von der An zeigevorrichtung emittierten Anzeigelichtes von der reflek tierenden Oberfläche des semitransparenten, reflektierenden Elementes reflektiert, und andere Lichtkomponenten als die vorstehende werden ohne weitere Reflexion eliminiert.

Außerdem wird, da die Frontscheibe eine Wellenlängense lektivität besitzt, die eine hohe Durchläs sigkeit nur in dem Wellenlängenbereich des von der Anzeigevorrichtung emittierten An zeigelichts aufweist, wenn äußeres Licht durch die Frontscheibe auf das Anzeigegerät gestrahlt wird, nur eine Lichtkomponente des Anzeigelichtes mit einem Wellenlängenbe reich entsprechend der Farbe des von der Anzeigevorrichtung emittierten Anzeigelichtes durch die Frontscheibe gelassen, und andere Lichtkomponenten als die vorstehende werden ohne weiteren Durchgang eliminiert.

Außerdem wird, da der reflektierende Spiegel eine Wel lenlängenselektivität besitzt, die ein hohes Reflexionsvermögen nur in dem Wellenlängenbereich des von der Anzeigevorrichtung emittierten Anzeigelichts aufweist, wenn äußeres Licht durch die Frontscheibe auf das Anzeigegerät gestrahlt wird, nur eine Lichtkomponente des Anzeigelichtes mit einem Wellenlängenbe reich entsprechend der Farbe des von der Anzeigevorrichtung emittierten Anzeigelichtes von der reflektierenden Oberflä che des semitransparenten, reflektierenden Elementes reflek tiert, und andere Lichtkomponenten als die vorstehende wer den ohne weitere Reflexion eliminiert.

Fig. 1 ist ein teilweiser Querschnitt eines Anzeigege räts für ein Fahrzeug, das nach der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, welche insbesondere die Struktur eines Halbspiegels, einer Frontscheibe und eines reflektierenden Konkavspiegels zeigt.

Fig. 2 zeigt mittels Kurven die Wellenlängenselektivität des Halbspiegels, der Frontscheibe und des reflektierenden Konkavspiegels, die in Fig. 1 gezeigt sind und die jeweils zum Aufbau des Anzeigegeräts verwendet werden.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt die Struktur eines herkömm lichen Anzeigegeräts für ein Fahrzeug.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht des herkömmlichen Anzeige geräts der Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Querschnitt des herkömmlichen Anzeigege räts, ähnlich der Fig. 3, der insbesondere dem herkömmlichen Anzeigegerät inhärente Probleme zeigt.

Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Be zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist festzustellen, daß die Struktur eines Anzeigegeräts für ein Fahrzeug, das nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, im wesentlichen der eines herkömmlichen Anzeigegeräts, wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurde, identisch ist.

Insbesondere umfaßt entsprechend einem ersten Gesichts punkt der vorliegenden Erfindung das Anzeigegerät einen Halbspiegel, der eine Wellenlängenselektivität besitzt, die das Auftreten eines hohen Reflexionsvermögens nur in dem Wellenlän genbereich ermöglicht, der für eine Farbe für das von der Anzeigevorrichtung emittierte Anzeigelicht definiert ist. Dieser Halbspiegel, der durch das Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, wird durch Verwendung eines Beschichtungsprozesses der art hergestellt, daß ein semitransparenter, reflektierender Film 22 mit einer Wellenlängenselektivität auf der Oberflä che eines Substrats 21 für den Halbspiegel abgeschieden wird, wie in Fig. 1(a) gezeigt. Der semitransparente, re flektierende Film 22 kann unter Verwendung eines holographi schen Films, eines abgeschiedenen Metallfilms oder derglei chen, die jeweils eine Wellenlängenselektivität besitzen, gebildet werden.

Fig. 2(a) ist eine Kurve, die die Reflexionseigenschaft des Halbspiegels 2 für das Anzeigegerät der vorliegenden Er findung im Vergleich mit der des herkömmlichen Anzeigegeräts zeigt. Da das herkömmliche Anzeigegerät, das durch eine ge punktete Linie dargestellt ist, kann eine Abhängigkeit des Reflexionsvermögens von der Wellenlänge zeigt, wird das meiste des auf das Anzeigegerät gestrahlten, äußeren Lichtes von diesem reflektiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn äußeres Licht auf das erfindungsgemäße Anzeigegerät, das durch die durchgezo gene Linie dargestellt ist, gestrahlt wird, nur eine be stimmte Lichtkomponente, die der Farbe des von der Anzeige vorrichtung emittierten Anzeigelichtes entspricht, von dem Halbspiegel 2 reflektiert, und ein großer Teil der von dem äußeren Licht herrührenden Lichtenergie wird im wesentlichen von dem Halbspiegel 2 elimiert. Demzufolge kann das Anzeige gerät nach der vorliegenden Erfindung eine Störung der visu ellen Beobachtung des Fahrers durch äußeres Licht verhin dern, ohne die Helligkeit jedes von dem Anzeigegerät gezeig ten Dinges zu reduzieren.

Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung umfaßt das Anzeigegerät eine Frontscheibe, die eine Wellenlängenselektivität besitzt, die das Auftreten ei nes hohen Transmissionsvermögens nur in dem Wellenlängenbereich ermög licht, der für eine Farbe für das von der Anzeigevorrichtung emittierte Anzeigelicht definiert ist. Diese mit dem Bezugs zeichen 5 bezeichnete Frontscheibe kann durch Mischen eines transparenten Kunstharzes 51 für die Frontscheibe 5 mit ei nem speziellen Pigment 52, wie in Fig. 2(a) gezeigt, erhal ten werden.

Fig. 2(b) ist eine Kurve, die die Transmissionsanzeigen schaft der Frontscheibe 5 für das Anzeigegerät der vorlie genden Erfindung im Vergleich mit der des herkömmlichen An zeigegeräts zeigt. Da das herkömmliche Anzeigegerät, das durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, kann eine Abhängigkeit des Transmissionsvermögens von der Wellenlänge zeigt, wird das meiste des auf das Anzeigegerät gestrahlten, äuße ren Lichtes durch die Frontscheibe 5 durchgelassen. Im Ge gensatz dazu wird, wenn äußeres Licht auf das erfindungsge mäße Anzeigegerät, das durch die durchgezogene Linie darge stellt ist, gestrahlt wird, nur eine bestimmte Lichtkompo nente, die der Farbe des von der Anzeigevorrichtung emit tierten Anzeigelichtes entspricht, von der Frontscheibe 5 durchgelassen, und ein großer Teil der von dem äußeren Licht herrührenden Lichtenergie wird im wesentlichen von der Frontscheibe 5 elimiert. Demzufolge kann das Anzeigegerät nach der vorliegenden Erfindung eine Störung der visuellen Beobachtung des Fahrers durch äußeres Licht verhindern, ohne die Helligkeit jedes von dem Anzeigegerät gezeigten Dinges zu reduzieren.

Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung umfaßt das Anzeigegerät einen Konkavspiegel 4, der eine Wellenlängenselektivität besitzt, die das Auftreten einer hohen Reflexion nur in dem Wellenlängenbereich ermög licht, der für eine Farbe für das von der Anzeigevorrichtung emittierte Anzeigelicht definiert ist. Dieser Konkavspiegel 4 wird durch Verwendung eines Beschichtungsprozesses derart hergestellt, daß ein reflektierender Film 42 mit einer Wel lenlängenselektivität auf der Oberfläche eines Substrats 41 für den Konkavspiegel 4 abgeschieden wird, wie in Fig. 1(c) gezeigt. Der reflektierende Film 42 kann unter Verwendung eines holographischen Films, eines abgeschiedenen Metall films oder dergleichen, die jeweils eine Wellenlängenselek tivität besitzen, gebildet werden.

Fig. 2(c) ist eine Kurve, die die Reflexionseigenschaft des Konkavspiegels 4 für das Anzeigegerät der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der des herkömmlichen Anzeigege räts zeigt. Da das herkömmliche Anzeigegerät, das durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, kann eine Abhängigkeit des Reflexionsvermögens von der Wellenlänge zeigt, wird das meiste des auf das Anzeigegerät gestrahlten, äußeren Lichtes von diesem reflektiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn äußeres Licht auf das erfindungsgemäße Anzeigegerät, das durch die durchgezogene Linie dargestellt ist, gestrahlt wird, nur eine bestimmte Lichtkomponente, die der Farbe des von der Anzeigevorrichtung emittierten Anzeigelichtes entspricht, von dem Konkavspiegel 4 reflektiert, und ein großer Teil der von dem äußeren Licht herrührenden Lichtenergie wird im we sentlichen von dem Konkavspiegel 4 elimiert. Demzufolge kann das Anzeigegerät nach der vorliegenden Erfindung eine Stö rung der visuellen Beobachtung des Fahrers durch äußeres Licht verhindern, ohne die Helligkeit jedes von dem Anzeige gerät gezeigten Dinges zu reduzieren.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, wird ent sprechend der vorliegenden Erfindung, wenn äußeres Licht auf das Anzeigegerät durch die Frontscheibe gestrahlt wird, nur eine Lichtkomponente des äußeren Lichtes, die dem für die Farbe des von der Anzeigevorrichtung emittierten Anzeige lichtes definierten Wellenlängenbereich entspricht, von dem semitransparenten, reflektierenden Element reflektiert, und andere Lichtkomponenten als die vorstehende werden im we sentlichen ohne Reflexion durch dieses Element eliminiert. Demzufolge kann das Anzeigegerät eine Störung der visuellen Beobachtung des Fahrers von virtuellen Bildern, die von der Anzeigevorrichtung angezeigt werden, durch das äußere Licht verhindern, während die Helligkeit jedes virtuellen Bildes auf der reflektierenden Oberfläche des semitransparenten, reflektierenden Elements erhalten bleibt.

Außerdem wird, wenn äußeres Licht auf das Anzeigegerät durch die Frontscheibe gestrahlt wird, nur eine Lichtkompo nente des Anzeigelichtes mit einem Wellenlängenbereich ent sprechend der Farbe des von der Anzeigevorrichtung emittier ten Anzeigelichtes durch die Frontscheibe gelassen, und an dere Lichtkomponenten als die vorstehende werden ohne weite ren Durchgang eliminiert.

Außerdem wird, wenn äußeres Licht durch die Frontscheibe auf das Anzeigegerät gestrahlt wird und dann von dem semi transparenten, reflektierenden Element reflektiert wird, nur eine Lichtkomponente des Anzeigelichtes mit einem Wellenlän genbereich entsprechend der Farbe des von der Anzeigevor richtung emittierten Anzeigelichtes von dem Konkavspiegel reflektiert, und andere Lichtkomponenten als die vorstehende werden ohne weitere Reflexion eliminiert. Demzufolge kann das Anzeigegerät eine Störung der visuellen Beobachtung des Fahrers von virtuellen Bildern, die auf der reflektierenden Oberfläche des semitransparenten, reflektierenden Elementes erscheinen, durch das äußere Licht verhindern, während die Helligkeit jedes virtuellen Bildes auf der reflektierenden Oberfläche des semitransparenten, reflektierenden Elements erhalten bleibt.

Claims

1. Anzeigegerät für ein Fahrzeug, mit einer Anzeigevorrichtung (3), einem Konkavspiegel (4) und einem zwischen Anzeigevorrichtung (3) und Konkavspiegel (4) angeordneten semitransparenten, reflektierenden Element (2), wobei das von der Anzeigevorrichtung (3) ausgestrahlte Anzeigelicht durch das Element (2) auf den Konkavspiegel (4) gelangt, von diesem auf das Element (2) zurückreflektiert und in den Augenbereich (E) des Fahrers gelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliuch vor dem Element (2) eine Frontscheibe (5) angeordnet ist, durch die das Anzeigelicht tritt, bevor es den Augenbereich (E) des Fahrers erreicht und die Frontscheibe (5) eine derartige Wellenlängenselektivität besitzt, daß sie ein hohes Transmissionsvermögen nur für den Wellenlängenbereich des von der Anzeigevorrichtung (3) emittierten Anzeigelichts aufweist.

2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das semitransparente, reflektierende Element (2) eine derartige Wellenlängenselektivität besitzt, daß sie ein hohes Reflexionsvermögen nur in dem Wellenlängenbereich des von der Anzeigevorrichtung (3) emittierten Anzeigelichts aufweist.

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Spiegel (4) eine derartige Wellenlängenselektivität besitzt, daß er ein hohes Reflexionsvermögen nur in dem Wellenlängenbereich des von der Anzeigevorrichtung (3) emittierten Anzeigelichts aufweist.