[發明專利]平視顯示裝置

有效

• 申請號: 201010502820.2
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102033318A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 杉山貴
• 申請（專利權）人: 斯坦雷電氣株式會社
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;B60Q3/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及一種顯示裝置，其作為為車輛中的司機顯示信息的裝置，具體而言涉及一種平視顯示裝置。

背景技術

在諸如汽車的車輛中，經由在儀表板上安裝的所謂儀表群(儀表盤)中的例如車速表、轉速計等給予司機各種顯示的儀表信息，諸如速度、發動機轉數等。目前，可以使用平視顯示裝置將這些信息顯示在儀表板上方的擋風玻璃上(例如日本專利申請特開平09-15555號公報)。

在特開平09-15555號公報中所述的平視顯示裝置中，司機看到在擋風玻璃上反射的顯示圖像的虛像。因此，司機感知到在關于擋風玻璃與其相對一側的空間內，即在車輛外側的顯示圖像。

通常，所看到的顯示圖像的位置取決于觀看對象和擋風玻璃之間的距離和位于它們之間的鏡面的曲率半徑。總之，司機會看到在車輛外側的顯示圖像(擋風玻璃外側)，但根本不能感知到在車輛內側(擋風玻璃內側)的顯示圖像。

如上所述，即使使用利用虛像的常規平視顯示裝置，也不能夠為司機提供在擋風玻璃外側(車輛外側)和內側(車輛內側)的兩個空間內都顯示的任何圖像。

發明內容

考慮到上述問題，本發明的目的是提供一種平視顯示裝置，該平視顯示裝置能夠在自由設置顯示圖像相對于擋風玻璃的位置(進深)的同時，顯示生動的圖像。

根據本發明，提供了一種置于儀表板的上表面上的平視顯示裝置，該平視顯示裝置的特征在于包括：布置在所述儀表板的內側空間內的觀看對象；實鏡像成像光學系統，該實鏡像成像光學系統用于限定觀看者所在的空間和所述儀表板的所述內側空間，該實鏡像成像光學系統包括具有對稱平面的半透明基板，該實鏡像成像光學系統利用穿過所述基板的光線在所述觀看者的空間內形成所述觀看對象的實像；以及在所述觀看者的空間內布置的反射屏，該反射屏反射所述實鏡像成像光學系統提供的所述觀看對象的所述實像的光線，以將反射光束引導至觀看者，同時允許形成待由觀看者看到的圖像。

例如，本發明實現了一種平視顯示裝置，該平視顯示裝置能夠將待由觀看者看到的圖像顯示在擋風玻璃的外側(車輛外)和內側(車輛內)的兩個空間內。具體地說，這一實現通過一種平視實現裝置來完成，該平視顯示裝置包括：實鏡像成像光學系統，該實鏡像成像光學系統位于車輛儀表板的上表面上，以在觀看者的空間內形成觀看對象的實像(實鏡像)；用于所述實像(實鏡像)的觀看對象，該觀看對象位于與實鏡像成像光學系統的觀看者側相對的空間內；以及反射屏，該反射屏布置在與觀看者相同的空間內，以部分反射實鏡像成像光學系統提供的光，從而將反射光引向觀看者。

本發明實施為這樣的平視顯示裝置，其中擋風玻璃用作所述反射屏，并且另選地，所述反射屏形成在擋風玻璃的表面上。

本發明還實施為所述反射屏附著至擋風玻璃的表面。

若觀看對象和實鏡像成像光學系統之間的距離短于反射屏(擋風玻璃)和實鏡像成像光學系統之間的距離，則司機看到的觀看對象的圖像為在反射屏(擋風玻璃)外側(車輛外)的虛像。相反地，若觀看對象和實鏡像成像光學系統之間的距離大于反射屏(擋風玻璃)和實鏡像成像光學系統之間的距離，則司機看到的觀看對象的圖像為在反射屏(擋風玻璃)內側(車輛內)的實像。因此，所述平視顯示裝置還可以包括用于改變所述觀看對象相對于所述實鏡像成像光學系統的位置的裝置。所述平視顯示裝置還可以包括用于沿著連接所述觀看對象和所述實鏡像成像光學系統的線移動所述觀看對象的裝置。

換句話說，根據觀看對象和實鏡像成像光學系統之間的距離，司機以視覺方式感知觀看對象的圖像相對于反射屏(例如擋風玻璃)的位置在車輛內或車輛外，以及另選地，在擋風玻璃上(觀看對象的圖像穿透時)。因此，在所述平視顯示裝置中，觀看對象的位置以從以下情形中選出至少兩種情形的方式來變化，所述情形包括所見圖像被布置為與所述反射屏交叉、所見圖像是在所述反射屏內的虛像、以及所見圖像是在所述反射屏外的實像。優選地，以如下方式來選擇性地使用觀看對象，即：將多個觀看對象定位在多個位置處，從而控制觀看對象和實鏡像成像光學系統之間的距離。

存在另一種方式來控制觀看對象和實鏡像成像光學系統之間的距離，即：沿著連接所述觀看對象和所述實鏡像成像光學系統的線移動觀看對象的裝置。在此情況下，觀看對象的移動距離被設定在這樣的范圍內，在該范圍內觀看者(司機)既可以看到由實鏡像成像光學系統和反射屏形成的實像，也可以看到基于由實鏡像成像光學系統形成的實像由反射屏形成的虛像。