JP5351844B2 - 車両内で画像を表示する表示システム - Google Patents
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Description
− 複数の画像の第1画像及び複数の画像の第2画像を生成するための表示スクリーン;並びに
− 第1オブザーバの方の第1方向に複数の画像の第1画像を選択的に通し、第2オブザーバの方の第2方向に複数の画像の第2画像を通すための光学選択スクリーンであって、第1オブザーバ及び第2オブザーバは車両の内側にいる、光学選択スクリーン;
を有することを達成することである。
− 第1方向に複数の画像の第1画像を選択的に通し、第2方向に複数の画像の第2画像を通すマルチビュー状態;
から、
− 第1方向及び第2方向における複数の画像の第3画像を通す単一ビュー状態;
に光学選択ユニットをスイッチングするためのスイッチングユニットを有する。
本発明に従ったこの実施形態は、マルチビューと標準的ビューとの間でスイッチングできるように構成されている。第3画像の画像解像度は第1及び第2画像の解像度の2倍である。同じことは、それぞれの画像に対応する光量に対しても適用される。例えば、第1解像度に関するナビゲーション情報を見ている運転者が、解像度が改善されたマップを見たい場合、これは優位性がある。これは、例えば、運転者が特定の通り又は建物の名前をそのマップ上で読みたいためである。
− 画像の第1集合と画像の第2集合とを生成するための表示スクリーン102;及び
− 第1オブザーバ106の方の第1方向101に複数の画像の第1画像を選択的に通し、第2オブザーバ108の方の第2方向103に複数の画像の第2画像を通すための光学選択スクリーン104;
を有する。
第1スクリーン102と光学選択スクリーンとの間の距離dと、複数のスリット218の第1スリットのサイズlとは、実質的に互いに等しい。次式2を参照されたい。
しかしながら、大きいビューイング角を達成するために、小さいdの値、即ち、l>dが又、可能である。次式が又、適用される。
本発明に従ったこの実施形態は、表示システムへの距離に関連して、オブザーバが互いから比較的遠くに座っている自動車内への適用のために表示システムを非常に適切にする、比較的大きいビューイング角を有する。その上、画像の第1集合と画像の第2集合との光学分離は比較的良好である。図4を又、参照されたい。
“in−plane switching”と呼ばれる技術に基づくことが可能である。それは、次のように機能する。光ソースは、特定のシートに光を照射するように導くように、そして、光学選択セクション104の方に方向付けられているバックライトについて要求される位置と対応する特定のシートの特定な位置に光が放射されるように、特定のシートのエッジに位置付けられている。光は、ガラス繊維内のような特定なシートに沿って進む。特定は位置において、
その材料により一時的に拡散される。その結果、光は、その特定な位置でシートに存在する。その技術に基づく実施形態の有利点は、電力消費が減少することである。
β(j)=arktan(−l/2―b/2−(j−1)p) (5)
ガラス−空気の遷移における反射のために、最終的な角度は、次の式6及び7において指定されるようなものである。
第1因子は、ブラックスポットがあることによる表示スクリーン102の透過率である。第2因数は、透過率が0、即ち、T=0に一致する、0のスリットl、即ち、l=0の幅に対して、個別のビューイングコーンは、各々が1つのビューに対応するように得られる。図9Aにおいては、異なるビュー−3、−2、−1、0、1、2、3に対して、コーンは2つの最大角度
(外1)
及び
(外2)
と、透過率Tの多くの値に対するこれらの最大値の間の可能な値とにより描かれる。スリットlの幅が増加する場合、ビューは最大化を開始する。lが更に増加するとき、効果的なビュー、即ち、クロストークのないビューはどんどん小さくなる。透過率Tが0.4以上に増加する場合、個々のビュー、即ち、クロストークのないビューは、もはや、観測されない。結論として、通常のoff−the−shelf LCDに対して典型的である寸法を適用すると、ビューイングコーンは、システムの透過率が0である場合、約10°である。透過率を増加させることにより、ビューイングコーンは減少する。従って、そのような設定は、自動車用アプリケーションに対する必要性を達成することはできない。
[付記]
付記(1):
車両内で複数の画像を表示する表示システムであって:
前記複数の画像の第1画像及び前記複数の画像の第2画像を生成する表示スクリーン;及び
第1オブザーバの方の第1方向に前記複数の画像の前記第1画像を選択的に通し、第2オブザーバの方の第2方向に前記複数の画像の前記第2画像を通す光学選択スクリーンであって、前記第1オブザーバ及び前記第2オブザーバは車両の内側にいる、光学選択スクリーン;
を有する表示システム。
付記(2):
付記(1)に記載の表示システムであって、前記光学選択スクリーンは複数のバー及び複数のスリットを有し、前記複数のスリットは、前記第1方向に前記複数の画像の前記第1画像を通すように、及び前記第2方向に前記複数の画像の前記第2画像を通すように備えられ、前記複数のバーは、前記第2方向に前記複数の画像の前記第1画像を遮るように、及び前記第1方向に前記複数の画像の前記第2画像を遮るように備えられている、表示システム。
付記(3):
付記(2)に記載の表示システムであって、前記表示スクリーンは、各々が第1サイズを有し、互いから第1距離の位置に位置している複数の光素子を有し、前記複数スリットの第1スリットのサイズは、前記第1距離と前記複数の光素子の第1光素子の前記第1サイズとの和に実質的に等しい、表示システム。
付記(4):
付記(2)に記載の表示システムであって、前記表示スクリーンは複数の光素子を有し、前記複数の光素子の第1光素子は第1サイズ及び該第1サイズより小さい第2サイズを有し、前記複数のスリットの第1スリットは第3サイズ及び該第3サイズより小さい第4サイズを有し、前記複数の光素子の第1光素子は前記複数のスリットの第1スリットの前記第3サイズに対して実質的に垂直である前記第1サイズにより方向付けられている、表示システム。
付記(5):
付記(1)に記載の表示システムであって、前記光学選択スクリーンは、前記第1オブザーバの方の前記第1方向に前記複数の画像の第1画像を選択的に通し、前記第2オブザーバの方の前記第2方向に前記複数の画像の第2画像を選択的に通すための複数のレンズを有する、表示システム。
付記(6):
付記(5)に記載の表示システムであって、前記表示スクリーンは、各々が第1サイズを有し、互いから第1距離の位置に位置している複数の光素子を有し、前記複数のレンズの第1レンズに属す前記複数の光素子の第1光素子と前記複数のレンズの第1レンズとの間の第2距離は、前記複数のレンズの第1レンズの焦点距離とは実質的に異なる、表示システム。
付記(7):
付記(5)に記載の表示システムであって、前記表示スクリーンは複数の光素子を有し、前記複数光素子の第1光素子は第1サイズ及び該第1サイズより小さい第2サイズを有し、前記複数のレンズの第1レンズは第3サイズ及び該第3サイズより小さい第4サイズを有し、前記複数の光素子の第1光素子は、前記複数レンズの第1レンズの前記第3サイズに対して実質的に垂直である前記第1サイズにより方向付けられている、表示システム。
付記(8):
付記(1)に記載の表示システムであって、前記第1オブザーバの位置情報を受信する受信手段を有し、前記表示スクリーンは、前記第1オブザーバの前記位置情報に基づいて制御される指向性バックライトを有するパッシブ表示スクリーンである、表示システム。
付記(9):
付記(1)に記載の表示システムであって、前記表示スクリーンは前記複数の画像の第3画像を生成するように備えられ、前記表示スクリーンは:
前記第1方向に前記複数の画像の第1画像を選択的に通し、前記第2方向に前記複数の画像の第2画像を通すマルチビュー状態から、
前記第1方向及び前記第2方向に前記複数の画像の第3画像を通す単一ビュー状態に、
前記光学選択ユニットをスイッチングするスイッチングユニットを有する;
表示システム。
付記(10):
付記(9)に記載の表示システムであって、前記光学選択スクリーンは、透明状態と非透明状態との間でスイッチングされるように設計された複数のバーを有する、表示システム。
付記(11):
付記(10)に記載の表示システムであって、前記複数のバーは、電界又は磁界に基づいて、透明状態と非透明状態との間でスイッチングされる、表示システム。
付記(12):
付記(9)に記載の表示システムであって、前記光学選択スクリーンは、前記複数のレンズの材料の第2屈折率に実質的に等しい第1屈折率を有する液体が、前記単一ビュー状態と前記マルチビュー状態との間で前記光学選択ユニットをスイッチングするようにオン及びオフにされることができる、リザーバ内に置かれた複数のレンズを有する、表示システム。
付記(13):
付記(1)に記載の、画像を表示する表示システムを有する車両。
付記(14):
付記(9)に記載の、画像を表示する表示システムを有する車両であって、第2オブザーバがいるかどうかを検出するための、又はスイッチングユニットを制御するためのセンサを有する車両。
102 表示スクリーン
104 光学選択セクション
110乃至128 光素子
500 表示システム
502 指向性バックライト
504 ヘッドトラッカ
506 受信ユニット
508 入力コネクタ
600 表示システム
604 入力コネクタ
Claims (13)
- 乗物内でイメージを表示するための表示システムであって、
前記イメージの第一のもの及び前記イメージの第二のものを発生させるための表示スクリーン、及び
選択的に第一の観察者に向かって第一の方向に前記イメージの第一のものを通すと共に第二の観察者に向かって第二の方向に前記イメージの第二のものを通すための光学的な選択スクリーン
を具備すると共に、
前記第一の観察者及び前記第二の観察者が前記乗物の内側に位置されられると共に、
前記表示スクリーンは、前記イメージの第三のものを発生させるために配置されたものであると共に、
前記表示スクリーンは、
選択的に前記第一の方向に前記イメージの第一のものを通すと共に前記第二の方向に前記イメージの第二のものを通すためのマルチビューの状態から、
前記第一の方向に及び前記第二の方向に前記イメージの第三のものを通すためのシングルビュー状態へ、
前記光学的な選択ユニットをスイッチングするためのスイッチングユニットを具備する、
表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムにおいて、
前記光学的な選択スクリーンは、ある数のバー及びスリットを具備すると共に、
前記スリットが前記第一の方向に前記イメージの第一のものを通すために及び前記第二の方向に前記イメージの第二のものを通すために配置されたものであると共に、
前記バーが前記第二の方向に前記イメージの第一のものを遮るために及び前記第一の方向に前記イメージの第二のものを遮るために配置されたものである、
表示システム。 - 請求項2に記載の表示システムにおいて、
前記表示スクリーンは、各々が第一のサイズを有するものであると共に各々が他のものと第一の距離に配されたものである、ある数の光素子を具備すると共に、
前記スリットの第一のもののサイズは、前記光素子の第一のものの前記第一のサイズ及び前記第一の距離の和に実質的に等しいものである、
表示システム。 - 請求項2に記載の表示システムにおいて、
前記表示スクリーンは、ある数の光素子を具備すると共に、
前記光素子の第一のものが第一のサイズ及び前記第一のサイズと比べてより小さいものである第二のサイズを有するものであると共に、
前記スリットの第一のものが第三のサイズ及び前記第三のサイズと比べてより小さいものである第四のサイズを有するものであると共に、
前記光素子の第一のものが前記スリットの第一のものの前記第三のサイズに対して実質的に垂直な前記第一のサイズを伴って向けられたものである、
表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムにおいて、
前記光学的な選択スクリーンは、選択的に前記第一の観察者に向かって前記第一の方向に前記イメージの第一のものを通すと共に前記第二の観察者に向かって前記第二の方向に前記イメージの第二のものを通すためのある数のレンズを具備する、
表示システム。 - 請求項5に記載の表示システムにおいて、
前記表示スクリーンは、各々が第一のサイズを有するものであると共に各々が他のものと第一の距離に配されたものである、ある数の光素子を具備すると共に、
前記レンズの第一のもの及び前記レンズの第一のものに属するものである前記光素子の第一のものの間における第二の距離は、前記レンズの第一のものの焦点距離とは実質的に異なるものである、
表示システム。 - 請求項5に記載の表示システムにおいて、
前記表示スクリーンは、ある数の光素子を具備すると共に、
前記光素子の第一のものが第一のサイズ及び前記第一のサイズと比べてより小さいものである第二のサイズを有するものであると共に、
前記レンズの第一のものが第三のサイズ及び前記第三のサイズと比べてより小さいものである第四のサイズを有するものであると共に、
前記光素子の第一のものが前記レンズの第一のものの前記第三のサイズに対して実質的に垂直な前記第一のサイズを伴って向けられたものである、
表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムであって、
前記第一の観察者の位置の情報を受容するための受容する手段を具備すると共に、
前記表示スクリーンは、前記第一の観察者の位置の情報を基礎として制御されるものである方向をもったバックライトを具備する受動的な表示スクリーンである、
表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムにおいて、
前記光学的な選択スクリーンは、透明な状態及び不透明な状態の間でスイッチングされるために設計されたものである、ある数のバーを具備する、
表示システム。 - 請求項9に記載の表示システムにおいて、
前記バーは、電気的な又は磁気的な場を基礎として前記透明な状態及び前記不透明な状態の間でスイッチングされるものである、
表示システム。 - 請求項1に記載の表示システムにおいて、
前記光学的な選択スクリーンは、リザーバ内に置かれたものであるある数のレンズを具備すると共に、
前記リザーバに前記レンズの材料の第二の屈折率に実質的に等しいものである第一の屈折率を有する液体は、それぞれ、前記シングルビューの状態及び前記マルチビューの状態の間で前記光学的な選択ユニットをスイッチングするために、入れられると共に出されることができる、
表示システム。 - 請求項1に記載のイメージを表示するための表示システムを具備する乗物。
- 請求項1に記載のイメージを表示するための表示システムを具備する、乗物であって、
前記第二の観察者が存在するか否かを検出するための及び前記スイッチングユニットを制御するためのセンサーを具備する、乗物。
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