DE69200230T2

DE69200230T2 - Anzeigegerät für Fahrzeug.

Info

Publication number: DE69200230T2
Application number: DE69200230T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Iino
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1991-02-08
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2012-02-06
Also published as: US5291184A; DE69200230D1; EP0498395B1; EP0498395A1; JPH04101579U; JP2517835Y2

Description

1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichrung für ein Fahrzeug, bei der ein Anzeigebild eines Anzeigegerätes, das eine Fahrinformation, wie z.B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, durcn einen Teil der Windschutzscheibe nahe des Armaturenbretts zu der Seite eines Fahrersitzes hin reflektiert wird, so daß der Fahrer die Fahrinformation sehen kann.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die Vorrichtung dieser Art, die gegenwärtig in Gebrauch ist, ist in Fig. 2 gezeigte Die Anzeigevorrichtung weist ein Anzeigegerät 21 auf, das die Fahrzeuggeschwindigkeit od. dgl. zeigt und das in einem Armaturenbrett 22 nahe einer Windschutzscheibe 23 eingebaut ist. Ein dunkel reflektierender Eereich 23a ist auf einen Teil der Windschutzscheibe 23 nahe des Randes zum Armaturenbrett 22 ausgebildet. Das Anzeigebild des Anzeigegerätes 21 wird durch den reflektierenden Abschnitt 23a auf der Innenfläche der Windschutzscheibe 23 zu der Seite des Fahrersitzes hin reflektiert, womit eine sogenanntes "Head-up dispiay" ausgebildet wird.
In dieser Anordnung erscheint die Anzeige gegenüber dem dunklen Hintergrund des reflektierenden Abschnitts 23a innerhalb eines Gesichtsfeldes der Windschutzscheibe 23, was dem Fahrer ermöglicht, leicht die Anzeige zu sehen, um seine bzw. ihre Sichtlinie groß zu verändern. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß, da der Hintergrund der Anzeige dunkel ist, die Anzeige klar mit einem guten Kontrast gesehen werden kann.
In der herkömmlichen Anzeigevorrichtung, die oben erläutert wurde, kann jedoch nicht nur der dunkel reflektierende Bereich 23a von der Außenseite des Fahrzeugs bemerkt werden, und dieses beeinträchtigt das Erscheinungsbild des Fahrzeuges, sondern auch die Sichtlinie des Fahrers wird durch den dunkel reflektierenden Bereich 23a unterbrochen. Da der reflektierende Bereich 33a auf der Windschuczscheibe 23 ausgebildet ist, gibt es Grenzen für den Herstellungsprozeß, und die Wartungsarbeiten sind schwierig.
Die Anmelderin hab schon eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug in einer japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Heisei 2-050744 vorgeschlagen, in der die obigen Probleme gelöst sind Wie in Fig 3 beschrieben ist, hat die Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug ein dreiseitiges Prisma 12, das an eine Windschutzscheibe 11 angrenzt. Auf der Unterfläche 12C des Prismas 12 ist ein Anzeigegerät 13 angebracht, das in einem Gehäuse 19 aufgenommen wird auf einen Bereich, ausschließlich eines Anzeigemusternbereiches, wo das Anzeigebild des Anzeigegerätes 13 vorhanden ist, ist eine schwarze Farbschicht 14 aufgebracht.
Das Anzeigelicht, das von dem Anzeigegerät 13 emittiert wird, wird auf einer Fläche 12A des Prismas 12, das in Kontakt mit der Windschutzscheibe 14 besteht, reflektiert, um den Sichtpunkt E des Fahrers zu erreichen. Wenn man von dem Sichtpunkt E herschaut, wird das Bild des Anzeigegerätes innerhalb einer vorderen Sicht mit dunklem Hintergrund erkannt. Wenn andererseits von der Außenseite des Fahrzeugs her gesehen wird, wird das Prisma als ein transparenter Körper erkannt, so daß das äußere Erscneinungsbild des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist das Prisma 12 unabhängig von dem Windschutzscheibe 14 angebracht, was nicht den Produktionsprozeß der Windschutzscheibe begrenzt und die Wartungsarbeiten einfacher macht.
Die Bezugszeichen 16, 17 und 18 zeigen jeweils einen Motor, einen Nocken und eine Feder. Sie werden verwendet zum Lösen des Anzeigegerätes von der unteren Fläche des Prismas 12, wenn das Anzeigegerät abgeschaltet ist, um zu verhindern, daß ein dunkler Bereich auf der Windschutzscheibe 14 reflektiert wird.
Wie zuvor beschrieben wurde, wird, cbwohl die obige Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug die zuvor erwähnten Probleme lösen kann, wenn äußeres Licht, wie z.B. Sonnenlicht, auf das Anzeigegerät des Fahrzeuges von der Windschutzscheibe 11 od. dgl. auftrifft, das äußere Licht auf dem Anzeigemusterbereich reflektiert, auch wenn das Anzeigegerät 13 nicht eingeschaltet ist, so daß der Anzeigemusterbereich erkannt wird, wenn der Anzeigemusterbereich angezeigt wird. Ferner ist auf einem Bereich, ausschließlich des Anzeigemusterbereichs, eine schwarze Farbschicht 14 aufgebracht, um das Anzeigebild mit einem dunklen Hintergrund anzuzeigen, was den angezeigten Inhalt der Anzeigevorrichtung begrenzt.
Entsprechend des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der EP-A-0 344 968 eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die ein Prisma umfaßt, das eine erste Fläche aufweist und eine zweite Fläche aufweist, die an einem Scheitel aneinanderstoßen. Das Prisma ist in dem Fahrzeug nahe einem Armaturenbrett innerhalb eines Gesichtsfeldes einer Windschutzscheibe angeordnet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung eine Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug zu schaffen, bei der die Qualität des Anzeigebildes des Anzeigegerätes verbessert wird und der angezeigte Inhalt der Anzeigevorrichtung ohne Beschränkung verändert werden kann.
Eine Anzeigevorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 definiert und weist ein Anzeigebild eines Anzeigegerätes auf mit einer Anzeigefläche, die nach oben gerichtet ist und die durch ein Reflexionselement, das nahe eines Armaturenbrettes innerhalb eines Sichtfeldes einer Windschutzscheibe angeordnet ist, reflektiert wird, so daß es durch einen Fahrer erkannt wird, wobei das Reflexionselement ein Prisma ist, wobei eine erste Fläche und eine zweite Fläche des Prismas sich an einem Scheitelpunkt des Prismas treffen; wobei die erste Fläche eine Reflexionsfläche ist, und wobei das Anzeigegerät ein Flüssigkristallanzeigegerät mit einer Gegenlichtlampe ist und in Kontakt mit einer dritten Fläche gehalten wird.
Entsprechend des obigen Aufbaus läßt die dritte Fläche des Prismas Anzeigelicht, das von dem Anzeigebild des Flüssigkristallanzeigegerätes emittiert wird, durch und schreitet in dem Prisma fort und wird von der zweiten Fläche durchgelassen und erreicht den Sichtpunkt E des Fahrers. Wenn vom Sichtpunkt des Fahrers her gesehen wird, wird das Anzeigebild des Anzeigegerätes innerhalb einer vorderen Sicht mit dunklem Hintergrund erkannt. Wenn das Anzeigegerät eingeschaltet ist, wird. auch wenn äußeres Licht in das Anzeigegerät des Fahrzeugs von der Windschutzscheibe her eintritt, das äußere Licht nicht auf dem Anzeigemusterbereich reflektiert, da das Anzeigegerät aus Flüssigkristallelementen besteht, so daß der Anzeigemusterbereich nicht als angezeigter Anzeigemusterbereich erkannt wird. Ferner gestattet die Verwendung des Flüssigkristallanzeigegerätes, daß der angezeigte Inhalt des Anzeigebildes ohne Beschränkung bestimmt werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird ersichtlicher aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Ansicht ist, die eine herkömmliche Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug zeigt,
Fig. 3 eine Ansicht ist, die eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug zeigt, die bereits vorgeschlagen wurde.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung ist mit einem Anzeigegerät 1 und einem Prisma 2, die integral miteinander ausgebildet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist, versehen. Das Prisma 2 ist aus einem transparenten Acrylwerkstoff hergestellt, und hat einen Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks. Ferner hat das Prisma in eine erste Fläche 2A und zweite Fläche 2B, die sich an einem Scheitelpunkt 2A des Prismas 2 treffen. Auf einer dritten Fläche 2C ist eine transparente Elektrode 3 ausgebildet, die aus einem Indium-Zinn-Oxid hergestellt ist.
Entlang eines Randbereiches der dritten Fläche 2c, auf dem die transparente Elektrode 3 ausgebildet ist, sind Abstandshalter 4 angeordnet. Auf der Innenfläche eines Abdeckglases 6 ist eine transparente Punktmatrix-Elektrode 7 ausgebildet. Ferner ist nematisches Flüssigkristall 5 mit einer Dicke von ungefähr 10 um in einen Bereich eingesetzt, der mittels der Abstandshalter 4 abgedichtet wird, die zwischen der zweiten Fläche 2c und der Abdeckglas 6 eingelegt sind. Als ein Ergebnis dessen wird eine verwundene nematische Zelle (TN) ausgebildet durch eine Ausrichtungsbehandlung der Fläche 2c und dem Abdeckglas.
Auf dem Abdeckglas 6 ist eine Polarisierungsplatte 8 angebracht und ferner eine Dispersionsplatte darauf angebracht. Die Polarisierungsrichtung der Polarisierungsplatte 8 wird so bestimmt, daß nur Licht durch die Polarisierungsplatte hindurchtritt, dessen Schwingungskomponente senkrecht zur Papierfläche von Fig. 1 verläuft. Eine Gegenlichtlampe 10 ist hinter der Dispersionsplatte 9 angebracht und wird durch die Reflexionsplatte 20 getragen. Mit 40 ist eine Energiequelle zu Antreiben eines Flüssigkristall-Anzeigegerätes 1 bezeichnet.
Die Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung ist auf einem Armaturenbrett angebracht, wobei die erste Fläche 2A des Prismas 2 in Kontakt mit der Windschutzscheibe gehalten wird und wobei der Scheitel 2a des Prismas zum Fahrersitz hin geneigt ist, wie die vorgeschlagene Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug.
Bei dem obigen Aufbau wird beim Einschalten der Gegenlichtlampe 10 des Flüssigkristall-Anzeigegerätes 1 Licht durch die Dtspersionsplatte 9 dispergiert und durch die Polarisationsplatte 8 polarisiert, um nur eine polarisierte Komponente zu erzielen, die vertikal zur Papierfläche von Fig. 1 verläuft. Wenn das Licht durch die Flüssigkristallschicht 5 durchgelassen wird, wird das Licht um 90º gedreht und nur die polarisierte Komponente parallel zum Papier läuft weiter, um sich in dem Prisma 2 fortzupflanzen und tritt in die erste Fläche 2A des Prismas 2 ein. Als ein Ergebnis dessen schwingt die vom Licht polarisierte Komponente (p-polarisiertes Licht) parallel zu der einfallenden Fläche. Deshalb ermöglicht eine geeignete Einstellung des Einfallswinkels, daß Licht von der ersten Fläche 2A des Prismas durchgelassen wird und nicht den Sichtpunkt E des Fahrers erreicht, was ein dunkles Aussehen des Anzeigegerätes ermöglicht.
Wenn ein Signal von der Energiequelle zum Anzeigegerät 1 als eine Betriebsinformation eingegeben wird, wird ein Verdrehen des Flüssigkristalls des Anzeigemusterbereiches vermieden, und das Licht hat nur die polarisierte Komponente, die vertikal zur Papierfläche von Fig. 1 verläuft, wenn es den Abschnitt durchläuft. Da das Licht nur eine polarisierte Komponente hat, die In der Richtung senkrecht zur Einfallsfläche (s-polarisiertes Licht) schwingt, wird der größte Anteil des Lichts auf der ersten Fläche 2A reflektiert. Das reflektierte Licht wird von der zweite Fläche 2B durchgelassen, um den Sichtpunkt E des Fahrers zu erreichen, was als ein ein Anzeigebild emittierendes Licht mit einem dunklen Hintergrund erkannt wird.
Wenn die Polarisierungsrichtung der Polarisierungsplatte 8 um 90º gedreht wird, wird die Helligkeit und Dunkelheit des Anzeigebildes und des Hintergrundes umgekehrt. Es ist ebenfalls möglich, negative und positive Zustände durch eine der zwei Flüssigkristallschichten umzukehren.
Wie zuvor beschrieben wurde, wird ein Anzeigerät mit einem verdrehten nematischen Flüssigkristall als ein Anzeigegerät in dem obigen Aufbau verwendet. Da das Prisma 2 in Kontakt mit der Anzeigefläche des Flüssigkristall-Anzeigegerätes gehalten wird und die erste Fiache 2A des Prismas einen polarisierenden Effekt hat, kann die Polarisierungsplatte weggelassen werden, obwohl normalerweise zwei Polarisierungsplatten verwendet werden. Ferner ist das Flüssigkristall in direktem Kontakt mit der dritten Fläche 2C des Prismas 2, so daß, auch wenn äußeres Licht in die dritte Fläche 2C eintritt, das Licht total von der Flüssigkristallschicht absorbiert wird, was verhindert, daß das Anzeigemuster reflektiert und erkannt wird. Ferner ist die Elektrode des Flässigkristall-Anzeigegerätes 1 eine Punktmatrix-Elektrode, was ermöglicht, daß die gesamte dritte Fläche als eine Anzeigefläche verwendet werden kann und als etne Mehrfachanzeige verwendet werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, wird in der Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung, auch wenn äußeres Licht von der Windschutzscheibe des Fahrzeugs her eintritt und auf die Anzeigefläche des Anzeigegerätes fällt, das äußere Licht von der Anzeigefläche absorbiert, und das An zeigemuster wird nicht reflektiert, da das Anzeigegerät aus Flüssigkristallelementen besteht. Als ein Ergebnis wird, wenn das Anzeigegerät nicht eingeschaltet ist, die Anzeigevorrichtung nicht als etwas häßliches durch den Fahrer erkannt. Ferner gestattet die Verwendung des Flüssigkristall-Anzeigegerätes die Erkennung des angezeigten Inhaltes des Anzeigebildes ohne Beschränkung.

Claims

1. Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug, mit einem Prisma (2), das eine erste Fläche (2A) und eine zweite Fläche (2B) aufweist, die sich an einem Scheitel (2a) treffen, und mit einer dritten Fläche (2C), wobei das Prisma (2) in der Nähe eines Armaturenbrettes im Sichtfeld einer Windschutzscheibe angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein Flüssigkristall-Anzeigegerät (1) mit einer Gegenlichtlampe (10) in Kontakt mit der dritten Fläche (2C) des Prismas (2) befindlich ist, und daß ein Anzeigebild des Flüssigkristall-Anzeigegeräts (1) direkt auf der ersten Fffläche (2A) des Prismas (2) reflektiert wird, um durch einen Fahrer durch die zweite Fläche erkann zu werden.

2 Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fiüssigkristall-Anzeigegerät umfaßt: eine erste transparente Elektrode (3), die auf der dritten Fläche (2C) des Prismas (2) ausgebildet ist; Abstandshalter (4), die entlang eines Randbereiches der dritten Fläche (2C) des Prismas (2) angeordnet sind; ein Abdeckglas (6), das auf den Abstandshaltern (4) angeordnet ist; eine zweite transparente Elektrode (7), die auf einer Innenfläche des Abdeckglases (6) ausgebildet ist; ein nematisches Flüssigkristall (5), das durch die dritte Fläche (2C) des Prismas (2), das Abdeckglas (6) und die Abstandshalter (4) abgedichtet ist; eine polarisierungsplatte (8), die auf dem Abdeckglas (6) angeordnet ist; und eine Dispersionsplatte (9), die auf der Polarisierungsplatte (8) angeordnet ist.

3. Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Prisma (2) aus einem transparenten Acrylwerkstoff hergestellt ist und einen Querschnitt eines rechtwinkligen Dieieckes hat.