JP2009506948A - Vehicle display system having partially transparent elements and method for operating a vehicle display system - Google Patents
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Abstract
本発明は、ディスプレイ装置を備え、部分的に透明な要素および光学系を備える車両ディスプレイシステムに関し、さらに、車両ディスプレイシステムを操作するための方法に関する。部分的に透明な要素の第1の側部に位置する観察者に、第1の側部の反対側にある部分的に透明な要素の第2の側部上の車両ディスプレイシステムによって、バーチャル画像を生成することができる。部分的に透明な要素を通って第1の側部に伝えられる光は、部分的に透明な要素の第2の側部に反射される光に対して、異なる偏光状態を有する。 The invention relates to a vehicle display system comprising a display device and comprising partially transparent elements and optics, and further to a method for operating a vehicle display system. A virtual image is provided to an observer located on the first side of the partially transparent element by means of a vehicle display system on the second side of the partially transparent element opposite the first side. Can be generated. The light transmitted through the partially transparent element to the first side has a different polarization state with respect to the light reflected to the second side of the partially transparent element.
Description
本発明は、ディスプレイ装置を有し、部分的に透明な要素を有し、且つ、光学系を有する車両ディスプレイシステムに関し、部分的に透明な要素の第1の側部に位置するユーザ用に、部分的に透明な要素の第1の側部の反対側にある第2の側部で、車両ディスプレイシステムによって、バーチャル画像を生成することができる。 The present invention relates to a vehicle display system having a display device, having a partially transparent element and having an optical system, for a user located on a first side of the partially transparent element, On the second side opposite the first side of the partially transparent element, a virtual image can be generated by the vehicle display system.
そのような車両ディスプレイシステムは、基本的には、独国特許公開第DE4327926A1号から公知である。そのような公知の車両ディスプレイシステムにおいて、光制御フィルムが、所定の区域をカバーするためにハーフミラーに接着されており、これは、そのラインから上向きに延出し、側部から斜めに光が伝わることが、フィルムによって制御されるように、ディスプレイユニットの表面に最も近く位置する。 Such a vehicle display system is basically known from German Offenlegungsschrift DE 43 27 926 A1. In such known vehicle display systems, a light control film is glued to a half mirror to cover a predetermined area, which extends upward from the line and transmits light obliquely from the side. Is located closest to the surface of the display unit, as controlled by the film.
公知の車両ディスプレイシステムの不利な点は、部分的に透明な要素のおかげで、生成される光の大部分が失われるため、車両ディスプレイシステムの発光効率の点で効率レベルが比較的低いことである。 The disadvantage of the known vehicle display system is that the efficiency level is relatively low in terms of luminous efficiency of the vehicle display system because most of the generated light is lost due to the partially transparent element. is there.
本発明の目的は、ユーザの視覚順応作業が減少され、車両ディスプレイシステム用の必要な設置空間が減少され、一方、車両ディスプレイシステムを製造し装着するためのコストができるだけ低く、経常費または車両ディスプレイシステムによる電力消費が低く保たれ、それにもかかわらず、表示されるべき情報の顕著な可視性が、明確かつ取り入れるのが容易なやり方でユーザに提供される車両ディスプレイシステムを提供することである。 The object of the present invention is to reduce the user's visual adaptation work and reduce the required installation space for the vehicle display system, while the cost for manufacturing and mounting the vehicle display system is as low as possible, the current cost or the vehicle display. It is to provide a vehicle display system in which the power consumption by the system is kept low, yet nevertheless the remarkable visibility of the information to be displayed is provided to the user in a clear and easy to incorporate manner.
この目的は、ディスプレイ装置を有し、部分的に透明な要素を有し、且つ、光学系を有する車両ディスプレイシステムによって達成され、部分的に透明な要素の第1の側部に位置するユーザ用に、部分的に透明な要素の第1の側部の反対側にある第2の側部で、車両ディスプレイシステムによって、バーチャル画像を生成することができ、加えて、部分的に透明な要素によって、第1の側部に伝えられる光が、部分的に透明な要素で反射され第2の側部に入射する光に比較して、異なる偏光状態および/または異なる入射角度を有する。結果として、車両ディスプレイシステムの効率は有利に増加し、そのため、車両ディスプレイシステムの製造および操作の両方において、より低い電力消費が、したがって、より低いコストが、可能となる。さらに、結果として、部分的に透明な要素を通って伝えられる使用されていない光のおかげで発生し得る干渉をできるだけ避けることが可能であり、これは、例えば、車両ディスプレイシステムのユーザの車両における他の乗員に影響を与える干渉である。 This object is achieved by a vehicle display system having a display device, having a partially transparent element and having an optical system, for a user located on a first side of the partially transparent element. In addition, on the second side opposite to the first side of the partially transparent element, a virtual image can be generated by the vehicle display system, in addition, by the partially transparent element , The light transmitted to the first side has a different polarization state and / or a different angle of incidence compared to the light reflected by the partially transparent element and incident on the second side. As a result, the efficiency of the vehicle display system is advantageously increased, so that lower power consumption and therefore lower costs are possible in both manufacture and operation of the vehicle display system. Furthermore, as a result, it is possible to avoid as much as possible interference that can occur due to unused light transmitted through the partially transparent element, which is, for example, in the vehicle of the user of the vehicle display system. Interference affecting other passengers.
本発明に従った目的はまた、ディスプレイ装置を有し、部分的に透明な要素を有し、且つ、光学系を有する車両ディスプレイシステムによっても達成され、部分的に透明な要素の第1の側部に位置するユーザ用に、部分的に透明な要素の第1の側部の反対側にある第2の側部で、車両ディスプレイシステムによって、バーチャル画像を生成することができ、加えて、ディスプレイ装置は、電子的な第1のディスプレイユニット、および、機械的に可動な第2のディスプレイユニット、特に可動ポインタ、の両方を有する。結果として、本発明によると、電子的および機械的に可動なディスプレイユニットを組み合わせることによって、特に、車両ディスプレイシステムのディスプレイに速やかに取り入れられるべき重要な情報用に非常に高い程度のコントラストを達成することが可能である。さらに、機械的に可動な第2のディスプレイユニットによって、特に高い解像度、すなわち、鋭いエッジを達成することも可能であり、したがって、読み取りやすくもなる。 The object according to the invention is also achieved by a vehicle display system having a display device, having a partially transparent element and having an optical system, the first side of the partially transparent element. For the user located in the part, a virtual image can be generated by the vehicle display system on the second side opposite to the first side of the partially transparent element, in addition to the display The device has both an electronic first display unit and a mechanically movable second display unit, in particular a movable pointer. As a result, according to the present invention, the combination of electronic and mechanically movable display units achieves a very high degree of contrast, especially for important information that should be quickly incorporated into the display of a vehicle display system. It is possible. Furthermore, it is also possible to achieve a particularly high resolution, i.e. a sharp edge, by means of the second display unit which is mechanically movable and therefore also easy to read.
本発明によると、車両ディスプレイシステムが、光の偏光方向を、およそ45°を通ってまたはおよそ90°を通って、回転させる偏光素子を有することが好適である。結果として、特に線状偏光の好適な使用で、部分的に透明な要素、特に部分的に透明なミラーまたは半透明ミラーが、光を異なる程度で光の異なる偏光状態にまたは偏光方向に伝え且つ/または反射する場合に、非常に簡単な手段を使用して部分的に透明な要素の使用の効率を上げることが可能である。本発明によると、およそ合計で90°の偏光方向の回転が、部分的に透明な要素への光の入射に関して発生することが、特に好適である。上記回転は、およそ45°を通って回転する偏光素子による2つの通過によってもたらされるか、または、およそ30°を通って回転する偏光素子等による3つの通過によってもたらされるか、のいずれかであり得る。 In accordance with the present invention, it is preferred that the vehicle display system has a polarizing element that rotates the polarization direction of the light through approximately 45 ° or approximately 90 °. As a result, particularly with the preferred use of linearly polarized light, partially transparent elements, in particular partially transparent mirrors or translucent mirrors, transmit light to different degrees of polarization of light or in different directions of polarization and In the case of reflection, it is possible to increase the efficiency of the use of partially transparent elements using very simple means. According to the invention, it is particularly preferred that a rotation of the polarization direction of approximately a total of 90 ° occurs with respect to the incidence of light on the partially transparent element. The rotation is either caused by two passes by a polarizing element that rotates through approximately 45 °, or by three passes by a polarizing element that rotates through approximately 30 °, etc. obtain.
本発明によると、少なくとも2つの反射が、好ましくは少なくとも3つの反射が、ディスプレイ装置と部分的に透明な要素を通る光の通路との間にもたらされることもまた好適である。結果として、比較的低いコストで、バーチャル画像がユーザからできるだけ大きく離れた距離に配置されるため、ディスプレイ装置のユーザによって必要な視覚順応の程度を減少し、且つ、この要件にもかかわらず、車両ディスプレイシステムの設置空間を非常にコンパクトに保つことが容易に可能である。 It is also preferred according to the invention that at least two reflections, preferably at least three reflections, are provided between the display device and the light path through the partially transparent element. As a result, the virtual image is placed as far as possible from the user at a relatively low cost, reducing the degree of visual adaptation required by the user of the display device, and despite this requirement, the vehicle It is easy to keep the installation space of the display system very compact.
本発明によると、ディスプレイ装置が部分的に透明な要素の第2の側部に光ガイド本体を有するか、または、光ガイド本体が部分的に透明な要素の第2の側部のビーム経路の最大部分上に延出することもまた好適である。結果として、全反射効果を使用することによって特に容易なやり方で特に高い効率レベルを達成することができる。 According to the invention, the display device has a light guide body on the second side of the partially transparent element or the beam path of the second side of the element with the light guide body partially transparent. It is also suitable to extend over the largest part. As a result, particularly high efficiency levels can be achieved in a particularly easy manner by using the total reflection effect.
本発明によると、部分的に透明な要素を通って第1の側部に伝えられる光がブルースター角で部分的に透明な要素の第2の側部に入射することもまた好適である。結果として、特に入射光の所与の対応する偏光では、伝えられる光が本質的に完全に伝えられることが有利に可能であり、その結果として、損失もまた減少され、光学効率が有意に改善される。 According to the invention, it is also preferred that the light transmitted through the partially transparent element to the first side is incident on the second side of the partially transparent element at Brewster's angle. As a result, particularly for a given corresponding polarization of incident light, it is advantageously possible that the transmitted light is transmitted essentially completely, with the result that losses are also reduced and optical efficiency is significantly improved. Is done.
本発明によると、車両ディスプレイシステムが全体としてまたは少なくとも車両ディスプレイシステムの一部が、ユーザの異なる閲覧位置に適応可能であるように設けられることもまた好適である。結果として、車両ディスプレイシステムの機能が、異なるユーザの異なる要件に最良のやり方で適応されることが可能である。特に、車両ディスプレイシステムに表示される情報の可視性は、サイズが異なるシステムのユーザに、等しく良好である。 According to the invention, it is also preferred that the vehicle display system is provided as a whole or at least a part of the vehicle display system is adaptable to different viewing positions of the user. As a result, the functions of the vehicle display system can be adapted in the best way to different requirements of different users. In particular, the visibility of information displayed on the vehicle display system is equally good for users of systems of different sizes.
本発明によると、ユーザの閲覧位置を検出するための検出手段が車両ディスプレイシステムに割り当てられることもまた好適である。結果として、本発明によると、この閲覧位置を決定し、車両ディスプレイシステムを、例えばユーザの頭部等の異なる位置に適応させるかまたは調整することが有利に可能である。同様にこれの結果として、本発明によると、例えば過度な疲労状態中にユーザが眠りに落ちる危険を減少することが有利に可能であるが、それは、ユーザの頭部の位置の検出された特定の変化に基づいて、ユーザが眠りに落ちるかまたは眠りに落ちているかの結論を引き出すからである。本発明によると、これの結果として、目の動き、目の位置を検出し、且つ/またはまぶたの動きを検出することによって、例えば存在するヘッドレストが最適なやり方で調整されるという事実によって、ユーザが眠りに落ちる危険を減少することが可能である。 According to the invention, it is also preferred that detection means for detecting the viewing position of the user is assigned to the vehicle display system. As a result, according to the present invention, it is advantageously possible to determine this viewing position and adapt or adjust the vehicle display system to a different position, for example the user's head. Similarly, as a result of this, according to the present invention, it is advantageously possible to reduce the risk of the user falling asleep, for example during excessive fatigue conditions, but it is possible to detect the location of the user's head. This is because the conclusion of whether the user falls asleep or falls asleep is drawn based on the change of the above. According to the present invention, this results in the user being able to adjust the existing headrest in an optimal manner, for example, by detecting eye movement, eye position and / or eyelid movement. It is possible to reduce the risk of falling asleep.
本発明によると、車両ディスプレイシステムが設けられ、車両の操縦席に配置されるか、または、車両ディスプレイシステムが設けられ、車両のヘッドレストまたはバックレストに配置されるかが、特に好適である。結果として、本発明によると、本発明による車両ディスプレイシステムが、運転者に異なる情報、例えば、速度、エンジンの回転速度等を表示するために使用され、且つ、運転者の後ろに座っている閲覧者を楽しませるために車両ディスプレイシステムが使用されることが有利に可能であり、上記システムは、運転席のヘッドレストまたはバックレストに設置されており、例えば、ビデオフィルム等を見ることを可能にする。 According to the invention, it is particularly preferred if a vehicle display system is provided and arranged at the cockpit of the vehicle, or a vehicle display system is provided and arranged at the headrest or backrest of the vehicle. As a result, according to the present invention, the vehicle display system according to the present invention is used to display different information to the driver, for example, speed, engine speed, etc., and is sitting behind the driver. It is advantageously possible to use a vehicle display system to entertain the user, which system is installed on the headrest or backrest of the driver's seat and makes it possible to view eg video film etc. .
さらに、本発明によると、車両ディスプレイシステムをルーフコンソールに且つ/またはセンターコンソール(中心情報ディスプレイ)に配置することが好適である。 Furthermore, according to the invention it is preferred to arrange the vehicle display system on the roof console and / or on the center console (center information display).
本発明のさらなる主題は、本発明による車両ディスプレイシステムを操作するための方法であり、車両ディスプレイシステムに割り当てられる検出手段を使用して、車両ディスプレイシステムをユーザの異なる閲覧位置に適応させる。結果として、特に容易で直観的なやり方で、車両ディスプレイシステムを、ユーザの身長または位置、特に頭部に、最適に適応させることが常に可能である。 A further subject matter of the present invention is a method for operating a vehicle display system according to the present invention, using detection means assigned to the vehicle display system to adapt the vehicle display system to different viewing positions of the user. As a result, it is always possible to adapt the vehicle display system optimally to the height or position of the user, in particular the head, in a particularly easy and intuitive manner.
本発明は、図面に例示された例示的な実施形態を参照して、下記により詳細に説明される。 The invention is described in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings.
図1は、ディスプレイ装置30と、光学系40と、部分的に透明な要素50と、を備える車両ディスプレイシステム10を例示する概略図である。部分的に透明な要素50は、特に、本発明においては、部分的に透明なミラーまたは半透明なミラー50として提供されるが、光に対して部分的に透明である他のいずれの要素として提供されることもできる。閲覧者60は、目だけが図1に例示されているが、例えば、部分的に透明な要素50の第1の側部51から車両ディスプレイシステム10を見る。ディスプレイ装置30は、1つまたはそれ以上の発光ダイオード(高性能発光ダイオード)としてまたはダイオードアレイとして提供される光源20からバックライトされる。結果として、ディスプレイ装置30用の情報を含む光は、まず第1の方向41に照射される。第1の方向41に照射されるかまたは第1の方向41に伝播する光は、光学系40に入射し、特に、本発明によると該システムによって繰り返し偏向される。これに関連して、図1に例示された例では、第1の偏向ミラー45が設けられ、これが、第1の方向41に入射する光を第2の方向42に偏向する。偏向は、図1の例では、部分的に透明な要素50の方向に発生し、この要素50に対して光が部分的に伝えられ(次いで失われ)るが、しかしそこで、光の最大可能なパーセンテージがまた、第3の方向43に偏向され、すなわち、反射する。第3の方向43に伝播する光は、今度は、第2の偏向ミラー47によって反射され、これは、特に球面鏡として設けられており、上記光は第4の方向44に偏向される。これに関連して、第4の方向44は、今度は、部分的に透明な要素50に向けて配向され、その場合、ここで光の最高可能なパーセンテージが、部分的に透明な要素50によって伝えられ、閲覧者60の目に入る。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a vehicle display system 10 that includes a
光源20は、車両ディスプレイシステム10の一部であるか、または、それとは別個に設けられるかのいずれかであり得る。本発明による車両ディスプレイシステム10の効率を上げるために、本発明の第1の実施形態によると、偏光素子46が光学系40の一部であることが特に有利である。偏光素子46は、第4の方向44に伝播している光に比較して、第2の方向42に移動しているか伝播している光の偏光状態を変える。結果として、光源20を離れる光が、比較的高いレベルの効率でユーザ60または閲覧者へ供給されるのを可能にする。これは、例えば、第1の方向41に移動するか伝播する光が、参照符号41’を付され特に線状偏光である偏光状態によって備えられるという事実によって可能である。この偏光状態41’は、第1の偏向ミラー45で反射した後に伝播されるか得られる(第2の方向42に伝播する光の偏光状態用の参照符号は42’である)。この偏光状態は、本発明によると、部分的に透明な要素50の反射の程度がこの点においてできるだけ大きくなるように選択され、そのため、光源20のエネルギの最小可能な割合は部分的に透明な要素50を通って伝えられる。図1の例では、第3の方向43に伝播する光が偏光素子46を通って進むときには、例えばおよそ45°を通る線状偏光の偏光方向の回転がもたらされ、その場合、第2の偏向ミラー47で反射した後に、光が再度偏光素子46を通って進むため、今度は第4の方向44に伝播する光の偏光方向の、さらなる45°を通って、さらなる回転が提供され、そのため、全体で、第2の方向42に伝播する光と第4の方向44に伝播する光との間におよそ90°の光の偏光方向の回転がある。光の偏光方向の変化のこのコンテクストは、参照符号43’または44’によって示される。本発明によると、当然ながら、偏光素子46を通る単一の経路のみが設けられるように(例示せず)、車両ディスプレイシステム10のビーム経路を選択することも可能であり、およそ90°を通る光の偏光方向を回転させる偏光素子46を、好ましくは、使うべきである。偏光素子46は、本発明によると、特に、ビーム経路内に構成要素をシフトするラムダ/4−フェーズとして導入され、そのため、線状偏光の損失を、ビームスプリッターで振動方向を適応させることによって最小限にすることができる。
The
車両ディスプレイシステム10の第2の実施形態が、図4に概略的に例示される。第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、車両ディスプレイシステム10は、ディスプレイ装置30と、光学系40と、部分的に透明な要素50と、を備える。部分的に透明な要素50は、第2の実施形態によると、第2の側部52から入射する光がブルースター角と称されるもので入射する場合にはこの光に対して本質的に完全に透明であるように、しかし、光が全反射の角度範囲で部分的に透明な要素50に入射する場合には本質的に完全に不透明であるかまたは反射するように、体現される。そのような全反射は、光学系40のビーム経路のより大きな部分が位置する媒体が、その媒体の反射表面のカバー材料のものよりも大きな屈折率を有するという事実によって、特に効率的に実施される。媒体はまた、下記では、光ガイド80とも称される。閲覧者60は、今度は、部分的に透明な要素50の第1の側部51から車両ディスプレイシステム10を凝視する。ディスプレイ装置30は、光源20からバックライトされる。結果として、光は、まず第1の方向41に照射される。第1の方向41に照射されるかまたは第1の方向41に伝播する光は、光学系40に入射し、本発明によると、特に、後者によって繰り返し偏向される。これに関連して、図4に例示された例では、第1の偏向ミラー45が設けられ、第1の方向41に入射する光が上記偏向ミラー45によって第2の方向42に偏向され、その場合、できるだけ全反射の効果が使用される。第1の偏向ミラー45は、ここでは、別個のミラー要素であってもよく、または代替的に、光ガイド80のミラー状端面(または、境界面)であってもよい。図4の例では、偏向は部分的に透明な要素50の方向に発生し、そこで光の最大可能なパーセンテージが第3の方向43に偏向され、すなわち、反射し、その場合も、できる限り全反射の効果が使用される。第3の方向43に伝播する光は、今度は特に球面鏡として設けられている第2の偏向ミラー47によって反射され、第4の方向44に偏向される。このコンテクストで、第4の方向44は、今度は、部分的に透明な要素50に向けられ、その場合光の最大可能なパーセンテージが部分的に透明な要素50によって伝えられ、これは、第2の実施形態によると、第4の方向44に伝播する光がブルースター角で部分的に透明な要素50に入射するという事実によってもたらされる。これは例えば、ミラー状境界面として体現されることもできる第2の偏向ミラー47がわずかに傾斜した位置で設けられるという事実によって実施される。この傾斜の結果として、第2の偏向ミラー47で反射するビームが今度は、部分的に透明な要素50に、すなわち、光ガイド80の前部境界面に、異なる角度で入射する。ブルースター角のこの効果は、部分的に透明な要素50に入射するときに光が特定の偏光状態にある場合に、特に顕著であり、または、その場合にのみ存在する。この偏光状態はまた、下記では、p偏光とも称される。本発明によると、光が、経路全体にわたって、できるだけ規定された偏光状態にあり、特にp偏光される場合には、また好適である。これは、例えば、第1の偏向ミラー45、第2の偏向ミラー47および/または部分的に透明な要素50等の構成要素、および、適切な場合にはディスプレイ装置30が、少なくとも部分的には互いに平行に位置決めされるという事実によって達成することができる。また、ディスプレイ装置30を離れる光(特に線状偏光)の偏光ベクトルが入射の平面に平行である場合には、特に好適である(入射の平面は、ここでは、入射光ビームおよび(ディスプレイ装置30の)前部境界面の表面法線によって規定される)。これは、ディスプレイ装置30の表面の(または表面の近隣の)最後の偏光子の選択によってもたらされることができる。ディスプレイ装置30を離れる光は、まず、光ガイド80内に入力される。これに関連して、一定の割合が反射し、失われる。代替の配置(例示せず)において、ブルースター角状態が境界面の間のこの接合で遂行された場合には、この損失は避けることができる。
A second embodiment of the vehicle display system 10 is schematically illustrated in FIG. In the second embodiment, similar to the first embodiment, the vehicle display system 10 includes a
本発明によると、好ましくは、第1および第2の実施形態の両方にしたがって、車両ディスプレイシステム10がユーザの異なる閲覧位置に適応されることができるように、車両ディスプレイシステム10全体かまたは車両ディスプレイシステム10の少なくとも一部かのいずれか、例えば、第2の偏向ミラー47かまたは光学系40全体を、調整することができる。特に、本発明によると、車両ディスプレイシステム10の高さを、例えば、異なるユーザサイズに調整することが提供される。任意に、車両ディスプレイシステム10を異なる閲覧位置にそのように調整するか適応させることが自動的に発生することもまた、特に有利である。この目的のために、特に好適な実施形態において、特に検出手段70が、例えば小さなカメラの形態で、車両ディスプレイシステム10に割り当てられるか、または、車両ディスプレイシステム10がそのような検出手段70を備え、そのため、視野を運転者のサイズにまたはユーザのサイズに適応させることは、手動でおよび/または自動で、例えば回転機構によって可能である。検出手段70は、車両ディスプレイシステム10の内部から見られることなく、特に、小さなカメラの形態であるときに、どの位置またはどの閲覧位置をユーザが想定したかを決定することができる。そのような位置検出システムによってさらなる機能が可能であり、例えば、睡眠検出プロセスまたは自動頭部高さ設定プロセスを、例えばユーザの頭部が動くときに、実行することができる。車両ディスプレイシステム10の機械的設定または車両ディスプレイシステム10の一部の機械的調整の代替として、本発明によると、ユーザ60の異なる閲覧位置へ適応させる目的のために、車両ディスプレイシステム10のすべての部分が機械的に固定されたままであり、ディスプレイ装置30に表示された画像の変位のみを適応させることができることもまた可能である。ここでは、ディスプレイ装置30のその部分を使用しないことが必要である。しかし、本発明によると、ディスプレイ装置30の活性ディスプレイ表面全体をこのように使用することができるため、車両ディスプレイシステム10全体またはその一部のその後の機械的調整が行われることが好適である。さらに、したがって、視野をより小さくすることができるため光源20から作られた要件を減少することが可能であり、したがって、車両ディスプレイシステム10を全体的により小型にすることができる。
According to the present invention, preferably in accordance with both the first and second embodiments, the entire vehicle display system 10 or the vehicle display so that the vehicle display system 10 can be adapted to different viewing positions of the user. Any of at least part of the system 10, for example the
図2は、本発明による車両ディスプレイシステム10の様々な設置位置を例示する概略図である。車両ディスプレイシステム10の設置位置の第1の変形例において、後者は、車両1の前部座席または運転席4に位置するユーザによって閲覧方向2で車両1の操縦席位置3に見ることができる。車両ディスプレイシステム10の設置位置の第2の変形例6において、後者は、閲覧方向5で後部座席7のユーザによって見ることができる。設置位置の第3および4の変形例8、9において、車両ディスプレイシステム10は、センターコンソール8またはルーフコンソール9に配置される。異なる設置位置3、6、8および9は、車両ディスプレイシステム10から作られる異なる要件を伴う。特に、第1の設置変形例3を使用して、車両1の運転者に安全関連情報を表示し、一方、後部座席7に位置する乗員へ第2の設置位置6に表示される車両ディスプレイシステム10の情報は、特にそのような乗員の娯楽用である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating various installation positions of the vehicle display system 10 according to the present invention. In a first variant of the installation position of the vehicle display system 10, the latter can be seen at the
図3は、本発明による車両ディスプレイシステム10のディスプレイ装置30のさらなる実施形態を例示し、図3の実施形態は、特に、第1の設置位置3(図2)に設置されているものである。図3に例示されるディスプレイ装置30の実施形態において、ディスプレイ装置30は、第1の電子ディスプレイユニット31と、第2の機械的に可動なディスプレイユニット32と、を備える。第2の機械的に可動なディスプレイユニット32は、本発明によると、特に、例えばポインタ器具等の可動ポインタ32であり、それに関連して、図3の例示は、概略的であるとしてのみ理解されるべきであり、ポインタ32の回転軸等は例示されていない。第1のディスプレイユニット31は、本発明によると、特に、LCDディスプレイまたはTFTディスプレイであり、その色または位置は、特に、エンドカスタマーの適応および好みによって構成されることができる。第1のディスプレイユニット31としてのそのようなTFTディスプレイは、特に、良好なコントラストおよびフルカラー能力が可能であるため、有利である。さらに、第1の電子ディスプレイユニット31は、高度運転者補助システム、例えば、暗視機能性、カメラ用リアビジョン、サイドミラー、ナビゲーション、静止状態におけるマルチメディアアプリケーション、および、車両の非運転状態用に、新しいアプリケーションを可能にする。本発明によると、特に、機械的に照明されたポインタとして設けられるべき第2の機械的に可動なディスプレイユニット32が設けられ、それは、自由に選択可能な色を有し、特に、第1のディスプレイユニット31から光学軸に沿って数ミリメートルの距離で配置され、そこを動く。これは、バーチャル画像では、自己照明であり且つ三次元であるように思われる。これは、リアルタイムでポインタのエイリアシング効果を排除するのに費用が必要ないという利点を有し、ディスプレイ装置30が第1のディスプレイユニット31のみを備え機械的に可動な第2のディスプレイユニット32を備えない場合が該当する。本発明によると、機械的に可動な第2のディスプレイユニット32が離れて動くことができ、すなわち、第1のディスプレイユニット31から取り外すことができ、そのため、第1のディスプレイユニット31全体が例えばマルチメディアアプリケーション等にアクセス可能である場合には、また有利である。第1のディスプレイユニット31内における機械的ポインタ32とデジタルスケールポインタとの組み合わせにおいて、例えば、異なる器具を、例えば速度および回転速度用の機械的ポインタを備えた同時ディスプレイでさえ、速度スケールより上の第1のディスプレイユニット31のディスプレイに回転速度スケールが適応されるかまたは動的に表示されるという事実によって、実践することが可能である。
FIG. 3 illustrates a further embodiment of the
車両ディスプレイシステム10を備えた本発明によると、ユーザ60の目には視覚順応作業の必要性がほとんどないことが可能であるが、それは、バーチャル画像を、ユーザ60の目からおよそ2mの距離で生成することができるからである。当然ながら、他のより大きな距離またはより小さな距離もまた可能である。これに関連して、車両ディスプレイシステム10またはその関連設置空間の小型化は、車両ディスプレイシステム10のまたは光学系40のビーム経路を構成する際に含まれる費用の異なる程度に依存する。本発明は、したがって、ヘッドアップディスプレイに比較して可能な輝度の点から要求を低くすることができ、且つ、光学状態を制御することができるため有意により大きくより鮮明な画像を生成することが可能である。さらに、本発明にしたがった車両ディスプレイシステム10は、本質的に太陽光からのまぶしさに対して保護されるが、それは、太陽放射が、運転者の頭部によって覆われる視野のみに発生することができるからである。したがって、先行技術から公知である慣習的サンシェードを最小限にすることができる。主に車両ディスプレイシステム10の出力で垂直に光を伝えるさらなる光学要素(例示せず)の使用は、いわゆるサンシェードを完全になくすことができ、そのため、新しい設計可能性が開発される。さらに、本発明によると、本発明による車両ディスプレイシステム10によって三次元ディスプレイが可能であることが有利である。
According to the present invention with the vehicle display system 10, it is possible that the user's 60 eyes have little need for visual adaptation work, but that the virtual image is at a distance of approximately 2 m from the user's 60 eyes. This is because it can be generated. Of course, other larger or smaller distances are also possible. In this connection, the miniaturization of the vehicle display system 10 or its associated installation space depends on different degrees of cost involved in configuring the beam path of the vehicle display system 10 or of the
本発明によると、バーチャル画像が、ディスプレイ装置30のサイズに比較して拡大された形態で設けられることが、且つさらに、バーチャル画像が、できるだけ大きな視角で現れることが好適である。結果として、小型でコスト効果的なディスプレイ装置30を使用することが可能である。さらに、したがって、車両の対応する領域に利用可能な空間よりも大きなバーチャル画像を表示することが可能である。
According to the present invention, it is preferable that the virtual image is provided in an enlarged form as compared with the size of the
本発明によると、ディスプレイ装置30をソフトウェアによって構成することができる場合は有利である。これは、車両製造業者によって、例えば、車両モデル等の機能として行うことができる。しかしこれはまた、一定の例えば人間工学的に適切な限界内で、車両のエンドカスタマー/ユーザによって行うこともできる。さらに、本発明によると、例えば暗視機能性、リアビューカメラ、サイドミラー、または、静止状態におけるマルチメディアアプリケーション等の状況の点で、他のアプリケーションを実行することが可能である。
According to the present invention, it is advantageous if the
1 車両
2、5 閲覧方向
3、6 設置位置
4、7 車両座席
10 車両ディスプレイシステム
20 光源
30 ディスプレイ装置
31 第1のディスプレイユニット
32 第2のディスプレイユニット/ポインタ
40 光学系
41、42、43、44 光の伝播方向
41’、42’、43’、44’ 光の偏光状態
45 第1の偏向ミラー
46 偏光素子
47 第2の偏向ミラー
50 部分的に透明な要素
51 部分的に透明な要素の第1の側部
52 部分的に透明な要素の第2の側部
60 ユーザ/ユーザの目
70 検出手段/カメラ
80 光ガイド
DESCRIPTION OF
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