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DE4123157A1 - Anzeigevorrichtung fuer fahrzeuge - Google Patents

Anzeigevorrichtung fuer fahrzeuge

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Publication number
DE4123157A1
DE4123157A1 DE4123157A DE4123157A DE4123157A1 DE 4123157 A1 DE4123157 A1 DE 4123157A1 DE 4123157 A DE4123157 A DE 4123157A DE 4123157 A DE4123157 A DE 4123157A DE 4123157 A1 DE4123157 A1 DE 4123157A1
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DE
Germany
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prism
light
driver
display element
angle
Prior art date
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DE4123157A
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English (en)
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DE4123157C2 (de
Inventor
Kunimitsu Aoki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Publication of DE4123157A1 publication Critical patent/DE4123157A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4123157C2 publication Critical patent/DE4123157C2/de
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    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Fahrer mit Informationen bezüglich der Fahrbedingungen versorgt, beispielsweise den Fahrzeug­ geschwindigkeiten, mittels eines Prismas, welches das Bild eines Anzeigers in Richtung auf die Augen des Fahrers reflek­ tiert.
Die Fig. 7-9 zeigen konventionelle Anzeigevorrichtungen, die zur Bereitstellung eines optisch entfernten Informations­ bildes ausgebildet sind, welches auf einem Anzeigeelement an­ gezeigt wird, wobei darüber hinaus die Anzeigevorrichtung ei­ ne kompakte Gesamtgröße aufweist.
Fig. 8 zeigt einen allgemeinen Aufbau einer Anzeigevorrich­ tung mit einem Prisma 2, einem total reflektierenden Spie­ gel 3, und einem Anzeigeelement 1, beispielsweise VFT, LED, oder von hinten beleuchtetes LCD. Die Anzeigevorrichtung ist unterhalb einer Windschutzscheibe 7 eines Fahrzeugs ange­ bracht sowie oberhalb eines Lenkrades 6 und einer Lenksäule 5. In Fig. 7 gelangt ein Lichtstrahl von einem Anzeiger 1 durch das Prisma 2, wird dann durch den reflektierenden Spie­ gel 3 zurückreflektiert, und wird weiter durch eine reflek­ tierende Oberfläche 2b des Prismas 2 reflektiert, so daß eine Benutzerperson ein virtuelles Bild X jenseits des Pris­ mas 2 (in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges) mit den Augen 8 des Fahrers sehen kann.
Eine der Oberflächen des Prismas 2, nämlich die Oberfläche 2a, liegt der Anzeigeoberfläche 1a des Anzeigeelements 1 gegenüber, während die andere Oberfläche 2b dem Spiegel 3 gegenüberliegt, so daß das gesamte Bild des Anzeigeelements 1 durch den Spiegel 3 reflektiert wird. Punktgestrichelte Linien in Fig. 7 stellen einen Ausbreitungsweg von Licht dar, welches von dem Anzeigeelement 1 an die Augen des Fahrers übertragen wird. Das von dem Anzeigeelement 1 ausgegebene Bildlicht fällt auf eine erste Oberfläche 2a des Prismas mit einem Einfallswinkel von 90o ein, wird wie dargestellt durch eine optische Achse A gebrochen, wenn das Bildlicht eine zweite Oberfläche 2b des Prismas verläßt, und fällt dann auf den Spiegel 3 mit einem Einfallswinkel von im wesentlichen 90o auf. Der Spiegel 3 reflektiert das Licht zurück zu der zweiten Oberfläche 2b auf solche Weise, daß das reflektierte Licht in Richtung einer optischen Achse B liegt, in einem kleinen Winkel in bezug auf die Achse A. Das Bildlicht wird dann durch die zweite Oberfläche 2b in Richtung auf die Au­ gen 8 des Fahrers reflektiert in Richtung einer optischen Achse C. Die optische Achse A kann mit der optischen Achse B zusammenfallen oder geringfügig von der Achse B abweichen. Da die Achsen A und B genügend nahe aneinander liegen, brei­ tet sich das Bildlicht um eine Entfernung aus, die annähernd das Doppelte der Entfernung zwischen der zweiten Oberfläche 2b des Prismas 2 und dem Spiegel 3 ist. Dies hat den Vorteil, daß ein längerer Lichtweg innerhalb eines kleinen Raumes er­ zeugt wird, wodurch sich eine Vorrichtung kompakter Abmessun­ gen verwirklichen läßt.
Das von den Augen 8 des Fahrers betrachtete virtuelle Bild befindet sich innerhalb eines Winkels, durch welchen die Be­ nutzerperson die zweite Oberfläche 2b des Prismas 2 betrach­ tet. Die Entfernung zwischen der zweiten Oberfläche 2b und dem virtuellen Bild ergibt sich wie folgt:
D = α + β + γ + δ ,
worin α, β, γ und δ Entfernungen zwischen den jeweiligen Tei­ len sind.
Die optische Position des Bildes relativ zu den Augen 8 des Fahrers kann einfach dadurch eingestellt werden, daß der Ver­ kippungswinkel des Spiegels 3 mit dem Anzeigeelement 1 und dem Prisma 2 eingestellt wird, die an einem Armaturenbrett 4 befestigt sind.
Die Positionsbeziehung zwischen den Augen des Fahrers und dem Prisma 2 sowie die Eigenschaften des Prismas 2 werden nach­ stehend beschrieben. Fig. 9 zeigt den Weg eines imaginären Lichtes LO, welches von den Augen 8 des Fahrers übertragen wird. Der Lichtweg LO läßt sich als eine visuelle Achse in der Betrachtungsweise der geometrischen Optik ansehen. Der durch die erste und zweite Oberfläche des Prismas 2 festge­ legte Winkel ist auf einen solchen Winkel eingestellt, daß das Licht LO auf das Prisma 2 einfällt, dann durch die zwei­ te Oberfläche 2b gebrochen wird, und schließlich durch die erste Oberfläche 2a eine Totalreflexion erfährt. Dies bedeu­ tet, daß ψ in Fig. 9 größer gewählt wird als der kritische Winkel der zweiten Oberfläche 2b. Wenn die Augen des Fahrers die zweite Oberfläche 2a des Prismas 2 betrachten, kann da­ her die Anzeigeoberfläche 1a des Anzeigeelements 1 nicht direkt durch die zweite Oberfläche 2b betrachtet werden. Da­ her kann das Prisma 2 so nahe an der Anzeigeoberfläche 1a wie möglich angeordnet werden, wodurch sich die längste mög­ liche Entfernung zwischen dem Prisma 2 und dem Spiegel 3 er­ reichen läßt.
Sieht man auf die zweite Oberfläche 2b in der Richtung des Lichtes LO, so wird eine dritte Oberfläche 2c des Prismas über die erste Oberfläche 2a gesehen. Allerdings ist die dritte Oberfläche 2c des Prismas 2 mit einer Beschichtung aus Farbe eines dunklen Farbtons versehen, beispielsweise Schwarz, und wird tatsächlich als ein dunkler Hintergrund angesehen. Das Bild des Anzeigeelementes 1 wird optisch entfernt, in dem die dunkle Farbe aufweisenden Hintergrund angezeigt, wodurch sich der Kontrast vergrößert. Die beiden Oberflächen 2a und 2b des Prismas 2 sind mit einer (nicht dargestellten) Farbbeschichtung versehen, die ähnlich ist wie die auf der dritten Oberfläche 2c.
Das auf die zweite Oberfläche 2b auffallende Licht erreicht nicht das Anzeigeelement 1 über die erste Oberfläche 2a. Da­ her wird das angezeigte Bild nicht "ausgewaschen" durch ein auftreffendes externes Licht.
Die Fig. 10-12 zeigen eine Abänderung der voranstehend er­ wähnten Anzeigevorrichtung, bei welcher ein breiterer Seh­ winkel eines virtuellen Bildes erzielt wird und daher ein breiteres Gesichtsfeld. In Fig. 10 ist das Anzeigeelement 1 in dem Armaturenbrett 4 so aufgenommen, daß die Anzeigeober­ fläche nach oben weist. Oberhalb der Anzeigeoberfläche ist ein reflektierendes Prisma 12 angeordnet, und ein Reflektor 13 ist in einer Meßgerätekappe 4a an dem oberen Ende des Armaturen­ brettes 4 aufgenommen.
Das Bildlicht von dem Anzeigeelement 1 gelangt durch das re­ flektierende Prisma 12 und wird durch den Reflektor 13 zurück­ reflektiert. Das Licht von dem Reflektor 13 wird dann durch eine reflektierende Oberfläche 12A des reflektierenden Pris­ mas 12 reflektiert, so daß ein virtuelles Bild X an einem Ort hinter dem reflektierenden Prisma 12 betrachtet wird, gesehen von der Nähe der Augen 8 des Fahrers aus.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist das reflektierende Prisma 12 aus einem keilförmigen Prisma 21 aufgebaut, welches mit einem flachen, plattenartigen Flansch 22 unter Verwendung eines transparenten Harzes verbunden ist. Die erste Oberfläche 21A liegt in derselben Ebene wie die Oberfläche 22A des Flansches 22, und diese beiden Oberflächen bilden eine reflektierende Oberfläche 12A. Daher weist die reflektierende Oberfläche 12A eine größere Fläche auf als eine zweite Oberfläche 21B des Prismas 21.
Das Prisma 21 ist mit einer zweiten Oberfläche 21B versehen, die im wesentlichen dieselbe Fläche aufweist wie das Anzeige­ element 1.
Eine Farbbeschichtung dunkler Farbe, beispielsweise Schwarz, ist auf der dritten Oberfläche 21C des Prismas 21 und der hin­ teren Oberfläche 22B des Flansches 22 vorgesehen, und auf zwei (nicht dargestellten) Seitenoberflächen des Prismas 21. Das An­ zeigeelement weist eine Anzeigeoberfläche 1a gegenüberliegend der zweiten Oberfläche 21B des reflektierenden Prismas 12 auf. Der Reflektor 13 in Fig. 10 ist so angeordnet, daß die opti­ sche Achse einer konkaven Oberfläche 13A des Reflektors 13 in bezug auf die reflektierende Oberfläche 12A des reflektieren­ den Prismas 12 gekippt ist, und weiterhin liegt die Anzeige­ oberfläche 1a des Anzeigeelementes 1 innerhalb des Fokussier­ bereiches der konkaven Oberfläche 13A.
Die punktgestrichelten Linien in Fig. 11 repräsentieren das Licht, welches sich von dem Anzeigeelement 1 schließlich bis zu den Augen 8 des Fahrers ausbreitet. Das von dem Anzeige­ element 1 projizierte Licht ist in bezug auf die zweite Ober­ fläche 21B des Prismas 21 normal und wird wie dargestellt durch eine optische Achse LA gebrochen, wenn das Licht durch die reflektierende Oberfläche 12A des reflektierenden Prismas 12 gelangt.
Der Reflektor 13 reflektiert das auftreffende Licht auf die optische Achse LA und strahlt das reflektierte Licht auf der optischen Achse LB in einem kleinen Winkel in bezug auf die optische Achse LA aus. Das reflektierte Licht wird weiter durch die reflektierende Oberfläche 12A in Richtung auf die Augen des Fahrers reflektiert.
Die optischen Achsen LA und LB können entweder zusammenfallen oder im wesentlichen zusammenfallen. In jedem Fall breitet sich das Licht um eine Entfernung aus, die das Doppelte der Entfernung zwischen der reflektierenden Oberfläche 12A und der konkaven Oberfläche 13A des Reflektors 13 beträgt. Die­ se Anordnung stellt einen längeren optischen Weg innerhalb eines kleinen Raumes zur Verfügung. Das von dem Fahrer be­ trachtete virtuelle Bild befindet sich innerhalb eines Seh­ winkelbereichs, der in der reflektierenden Oberfläche 12A gesehen wird. Die Gesamtentfernung D von der reflektierenden Oberfläche 12A bis zu dem virtuellen Bild ist größer als die Entfernung, die sich aus dem nachfolgenden Ausdruck ergibt:
α + β + γ + δ .
Die Entfernung D ist länger, und zwar infolge der Expandier­ wirkung des Reflektors 13.
Nachstehend wird der Betrieb des reflektierenden Prismas 12 beschrieben. Fig. 12 zeigt das reflektierende Prisma 12, wenn auf dieses ein imaginäres Licht LO von den Augen 8 des Be­ trachters auftrifft, und erläutert den Betrieb des reflektie­ renden Prismas 12. Die Kontur des imaginären Lichtes LO läßt sich als eine Sehlinie des Betrachters in der Betrachtungs­ weise der Optik ansehen. Der Winkel R (Prismenwinkel), der durch die reflektierende Oberfläche 12A und die zweite Ober­ fläche 21B gebildet wird, ist so eingestellt, daß das Licht LO, welches auf die reflektierende Oberfläche 12A des Prismas 21 auffällt, gebrochen wird und dann durch die zweite Ober­ fläche 21B innerhalb des Prismas 21 total reflektiert wird. Dies bedeutet, daß der Winkel ψ in Fig. 12 so gewählt wird, daß er größer ist als der kritische Winkel der zweiten Ober­ fläche 21B. Wird das Licht durch die zweite Oberfläche 21B vollständig reflektiert, so wird das Licht ebenfalls durch die reflektierende Oberfläche 12A vollständig reflektiert, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Wenn man die reflektierende Ober­ fläche 12A in der Richtung des Lichts LO betrachtet, kann daher die Anzeigeoberfläche 1A des Anzeigeelements 1 nicht direkt durch die reflektierende Oberfläche 12A des Prismas 21 betrachtet werden. Daher kann das reflektierende Prisma 12 so nahe an dem Anzeigeelement 1 wie möglich angeordnet werden, und dies erlaubt die Bereitstellung der größtmögli­ chen Entfernung zwischen dem reflektierenden Prisma 2 und dem Reflektor 13.
Sieht man auf die reflektierende Oberfläche 12A in der Rich­ tung des Lichts LO, wie voranstehend beschrieben, so wird über die reflektierende Oberfläche 12A und die zweite Ober­ fläche 21B eine dritte Oberfläche 21C des Prismas 12 betrach­ tet. Allerdings ist die dritte Oberfläche 21C des Prismas 12 mit einer Farbbeschichtung mit einem dunklen Farbton versehen und wird daher tatsächlich nur als dunkler Hintergrund gese­ hen. Das Bild des Anzeigeelements 1 wird entfernt im Hinter­ grund, der die dunkle Farbe aufweist, angezeigt, wodurch der Kontrast eines angezeigten Bildes verbessert wird. Das auf die reflektierende Oberfläche 12A auffallende Licht erreicht nicht das Anzeigeelement 1 durch die zweite Oberfläche 21B, wodurch ein "Auswaschen" des Bildlichtes infolge externen Lichtes vermieden wird.
Die Fig. 13-15 zeigen ein weiteres Beispiel für eine Anzei­ gevorrichtung dieser Art, bei welcher der Hintergrund der An­ zeige zur Vergrößerung des Kontrastes abgedunkelt ist, und bei welcher daher reflektierende Teile nicht bemerkbar sind, so daß die Erscheinung der Vorrichtung nicht beeinträchtigt wird, wenn die Vorrichtung von außerhalb des Fahrzeuges aus betrachtet wird.
In Fig. 13 ist das Anzeigeelement 1 in dem Armaturenbrett 4 so angeordnet, daß die Anzeigeoberfläche nach oben gerichtet ist. Ein Prisma 32 ist mit einer ersten Oberfläche 32A ver­ sehen, die dem Fahrer gegenüberliegt, und einer zweiten Ober­ fläche 32B, die in Berührung mit der inneren Oberfläche einer Windschutzscheibe 7 steht, und befindet sich auf dem Armatu­ renbrett 4, so daß die Spitze P des Prismas, die durch die er­ ste und zweite Oberfläche 32A bzw. 32B festgelegt wird, sich in Richtung auf den Fahrer hin neigt. Die erste Oberfläche 32A ist mit einer aufgedampften Beschichtung 9a versehen, die einen Reflexionskoeffizienten von etwa 20% aufweist, und auf der dritten Oberfläche 32C ist eine Farbbeschichtung 9b dunk­ ler Farbe angebracht, beispielsweise Schwarz. Das Bildlicht von dem Anzeigeelement 1 wird durch die erste Oberfläche 32A des Prismas 32 in Richtung auf die Augen 8 des Fahrers reflek­ tiert, und daher läßt sich das Bild innerhalb der ersten Ober­ fläche 32A betrachten, wenn man von den Augen des Fahrers aus in das Prisma 32 hineinblickt. Hierdurch wird ein sogenanntes "Head-Up Display", eine Frontscheibenanzeige, gebildet, so daß der Fahrer die Anzeige innerhalb des Sehfeldes sehen kann, in welchem der Fahrer die Windschutzscheibe 7 sieht.
Fig. 14 erläutert den Betrieb des Prismas 32. Es wird angenom­ men, daß Licht LO auf die erste Oberfläche 32A von der Fahrer­ seite mit einem Einfallswinkel R einfüllt, und auf die zwei­ te Oberfläche 32B mit einem Einfallswinkel RR, der gleich dem kritischen Winkel ist. Weiterhin fällt ein Licht L1 auf die erste Oberfläche 32A mit einem Einfallswinkel R₁ auf, der kleiner ist als der Einfallswinkel R des Lichtes LO, und fällt auf die zweite Oberfläche 32B mit einem Einfallswinkel R1B auf, der kleiner ist als der kritische Winkel, und wird dann in die Windschutzscheibe 7 übertragen. Ein Licht L2 trifft auf die erste Oberfläche 32A mit einem Einfallswin­ kel R₂ auf, der größer ist als der Einfallswinkel R des Lichtes LO, und fällt auf die zweite Oberfläche 32B mit einem Einfallswinkel R2B auf, der größer als der kritische Win­ kel ist. Daher wird das Licht 2 vollständig durch die zweite Oberfläche 32B in Richtung auf die dritte Oberfläche 32C re­ flektiert. Daher verhält sich das Prisma 32 wie ein transpa­ renter Körper, wenn ein Fahrer die Vorrichtung in einem Win­ kel betrachtet, der kleiner ist als R, in bezug auf die er­ ste Oberfläche 32A, wogegen die zweite Oberfläche 32B voll­ ständig reflektiert, so daß die dritte Oberfläche 32C betrach­ tet wird, wenn der Fahrer die Vorrichtung in einem Winkel be­ trachtet, der größer als R ist.
Dies bedeutet, daß die Winkel beim Hineinsehen in das Prisma 32 durch den Einfallswinkel R in zwei Bereiche unterteilt werden; der eine Bereich ist ein Durchlaßbereich, in welchem das Prisma 32 als ein transparenter Körper arbeitet, und der andere ist ein vollständig reflektierender Bereich (Total­ reflexionsbereich), in welchem das Prisma nicht als ein trans­ parenter Körper wirkt.
Die Augen 8 des Fahrers sind so angeordnet, daß der Fahrer die Spitze P des Prismas 32 in einem Winkel betrachtet, der in bezug auf die erste Oberfläche 32A größer als R ist. Be­ trachtet der Fahrer die erste Oberfläche 32A, so kann er den schwarzen Hintergrund der Schicht, beispielsweise ein schwar­ zes Pigment, durch die dritte Oberfläche 32C sehen.
Dies bedeutet, daß das Bildlicht auf der ersten Oberfläche 32A mit hohem Kontrast gegen den Hintergrund von schwarzer Farbe betrachtet wird. Wird das Prisma 32 von außerhalb der Windschutzscheibe 7 betrachtet, wie in Fig. 14 gezeigt, so werden die Winkel, in welchen der Betrachter auf die zweite Oberfläche 32B sieht, in zwei Bereiche unterteilt; einen Transmissionsbereich, in welchem das Prisma wie ein transpa­ renter Körper arbeitet, und der andere Bereich ist ein total reflektierender Bereich, in welchem das Prisma kein transpa­ renter Körper ist. Da die Spitze P des Prismas 32 in Richtung auf den Fahrer gekippt ist, liegen die Winkel, unter denen die Windschutzscheibe 7 bei normaler Höhe der Augen des Fah­ rers betrachtet wird, innerhalb des Durchlaßbereiches. Daher ist das Prisma 32 durchlässig, wenn man es von außerhalb des Fahrzeugs betrachtet, und daher wird der gute Eindruck nicht gestört.
Eine Reflexion des Bildlichtes durch die erste Oberfläche 32A ist insoweit vorteilhaft, daß die geeignete Auswahl des Verkippungswinkels der ersten Oberfläche 32A unterschiedliche Montagepositionen des Anzeigeelementes 1 innerhalb des Armatu­ renbrettes 34 gestattet. Dies erhöht die Gestaltungsfreiheit beim Entwurf des Armaturenbrettes. Die Reflexion des Bildlich­ tes durch das Prisma getrennt von der Windschutzscheibe 7 übt keine Begrenzungen auf das Herstellungsverfahren aus und ist vorteilhaft bei der Wartung der Vorrichtung.
Fig. 15 zeigt eine weitere vorbekannte Vorrichtung. Das An­ zeigeelement 1 liegt der dritten Oberfläche 32C des Prismas 32 gegenüber. Auf der Oberfläche 32C ist eine Schicht 9b′ aus Pigment einer dunklen Farbe vorgesehen, zum Beispiel schwarzer Lack mit Eisblumeneffekt, abgesehen von dem angezeigten Bild­ muster. Die Augen 8 des Fahrers sind in bezug auf das Prisma 32 so angeordnet, daß die zweite Oberfläche 32B eine total reflektierende Oberfläche darstellt, wenn sie von den Augen des Fahrers aus betrachtet wird. Wenn der Fahrer auf die erste Oberfläche 32A blickt, beobachtet er daher das Bildlicht des Anzeigeelementes 1, welches von der zweiten Oberfläche 32B reflektiert wird, umgeben von einer dunklen Farbe wie bei­ spielsweise Schwarz, die durch die Pigmentschicht 9b′ hervor­ gerufen wird.
Das Prisma 32 wirkt als ein transparenter Körper, wenn es von außerhalb des Fahrzeuges betrachtet wird, und stört die Er­ scheinung der Vorrichtung nicht. Weil es als von der Wind­ schutzscheibe 7 getrennter Körper ausgebildet ist, führt das Prisma 32 nicht zu irgendwelchen Einschränkungen bezüglich des Herstellungsverfahrens der Vorrichtung und weist Vorteile bei der Wartung der Vorrichtung auf.
Bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik unter Verwen­ dung des in den Fig. 7-9 dargestellten Prismas wird, wie in Fig. 16 dargestellt ist, eine Kante 2e durch den Fahrer beobachtet, was zu schlechter Sichtbarkeit und Anzeigequali­ tät führt, wenn ein externes Licht, welches in das Prisma 2 hineingelangt, unregelmäßig oder irregulär durch die Kante 2e an der Stelle reflektiert wird, an welcher die erste trans­ parente Oberfläche 2a die dritte Oberfläche 2C schneidet, die eine Schicht 2d dunkler Farbe aufweist, die auf ihr angebracht ist, oder wenn ein externes Licht über die Kante 2e in das Prisma gelangt.
Dasselbe gilt für Kanten, an welchen die dritte Oberfläche 2C zwei Seitenoberflächen schneidet. Dies geschieht deswegen, da das auf die angewinkelten Kanten aufgebrachte Pigment nicht fest an den Kanten haftet, sondern eine Tendenz aufweist, sich von den Kanten zurückzuziehen, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist, oder weil das Pigment nicht mit genügender Dicke auf die Ecken aufgetragen wird, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Zwar läßt sich die Gesamtdicke der Pigmentschicht erhöhen, um eine ausreichende Dicke von Pigment auf den Kanten sicherzustel­ len, jedoch führt ein dickerer Auftrag von Pigment zu einer Gewichtsvergrößerung des Prismas 2, zu einer Erhöhung der An­ zahl der Herstellungsschritte, und zu einer längeren Zeit, die das Pigment zur Aushärtung benötigt.
Eine Ausschaltung der irregulären Reflexion an den Kanten durch Erhöhung der Dicke des Pigments kann dazu führen, daß die jeweiligen Oberflächen unterschiedliche Farbschattierun­ gen aufweisen, wodurch es schwierig wird, einen gleichmäßig dunklen Hintergrund bereitzustellen.
Die voranstehend angegebenen Schwierigkeiten treten auch bei dem Prisma 12 in den Fig. 10-12 und dem Prisma 32 in den Fig. 13-15 auf, und es ist erforderlich, hierfür eine Lösung zu finden.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der voranstehend angegebenen Schwierigkeiten vorgenommen. Ein Vorteil der vor­ liegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Anzeige­ vorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher ein Prisma eine re­ flektierende Oberfläche aufweist, die das Bild eines reflek­ tierenden Elementes zum Fahrer hin reflektiert, bei welcher eine Farbbeschichtung dunkler Farbe auf der reflektierenden Oberfläche abgelagert ist, um einen schwarz-farbigen Anzeige­ hintergrund zur Verfügung zu stellen, und bei welcher die scharfen Kantenwinkel des Prismas nicht bemerkbar sind, so daß eine hohe Anzeigequalität und Sichtbarkeit sichergestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 Einzelheiten eines Teils in Fig. 1;
Fig. 3A bis 3B eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Teils in Fig. 2;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine Einzelheit eines Teils in Fig. 4;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 bis 9 eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die zu der in Fig. 1 gezeigten Anzeigevorrichtung korrespondiert;
Fig. 10 bis 12 eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die zu der in Fig. 4 gezeigten Anzeigevor­ richtung korrespondiert;
Fig. 13 bis 14 eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die zu der in Fig. 6 gezeigten Anzeigevor­ richtung korrespondiert;
Fig. 15 eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der Technik; und
Fig. 16 bis 18 eine Erläuterung der bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme.
Erste Ausführungsform
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, die zu einer in Fig. 7-9 gezeigten Vorrichtung nach dem Stand der Technik korrespon­ diert. Fig. 2B ist eine Vorderansicht, Fig. 2A ist eine Auf­ sicht, und Fig. 2C ist eine Seitenansicht. Elemente, die Ent­ sprechungen in den Fig. 7-9 haben, wurden mit ähnlichen Be­ zugsziffern bezeichnet, und auf ihre eingehende Beschreibung wird verzichtet. Ein Prisma 2 in Fig. 1 weist Kanten X1-X7 auf, die abgerundet sind, wie dies in den Fig. 2A-2C gezeigt ist. Eine Abrundung der jeweiligen Kanten oder Ecken gestat­ tet die Aufbringung von Pigment in gleichförmiger Dicke auf den Kanten X6, so daß jede Kante eine Dicke der Pigmentschicht aufweist, die so groß ist wie 2d (schraffierter Abschnitt in den Fig. 2A-2C) auf den jeweiligen Oberflächen. Bei den Kanten X2-X5 sowie X7, an welchen die dritte Oberfläche 2C und die beiden Seitenoberflächen die erste und zweite Oberflä­ che 2a bzw. 2b schneiden, erstreckt sich die Pigmentschicht bis zu Oberflächenwendepunkten P, wie dies in den Fig. 3A-3B gezeigt ist, um die Kanten vollständig abzudecken.
Wie voranstehend erwähnt, werden die Kanten X2-X7 in gleich­ förmiger Dicke durch die Pigmentschicht 2d abgedeckt, und da­ her gelangt ein externes Licht nicht durch diese Kanten, und ein externes Licht, welches in das Prisma gelangt, wird durch die Kanten nicht irregulär reflektiert werden. Dies verhindert es, daß die Kanten durch den Fahrer wahrgenommen werden.
Eine graduelle Änderung von einer Oberfläche zu der anderen führt nicht zu abrupten Änderungen der Farbschattierung, und hierdurch wird verhindert, daß die Oberflächengrenze klar be­ obachtet wird. Darüber hinaus zerspringt das Prisma an seinen abgerundeten Kanten nicht.
Zweite Ausführungsform
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die zu einer in den Fig. 10-12 gezeigten Vorrichtung nach dem Stand der Technik korrespondiert. Ein reflektierendes Prisma 12 besteht aus ei­ nem Prisma 21 und einem Flansch 22. Das Prisma 21 weist dort Kanten auf, wo die jeweiligen Oberflächen einander schneiden. Die Kanten sind so abgerundet, wie dies detailliert in den Fig. 5A-5C gezeigt ist. Abschnitte Y, an welchen das Prisma 21 mit dem Flansch 22 zusammentrifft, sind abgerundet, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Die Darstellung in Fig. 5 zeigt, daß die Abrundung der Kanten X es erlaubt, auf ihnen Pigmentschichten gleichförmiger Dicke auszubilden. Daher erstreckt sich das Pigment bis zu Oberflä­ chenwendepunkten, um die abgerundeten Kanten X und Y zu be­ decken.
Die gleichförmige Bedeckung der Pigmentschicht auf den Kanten X und Y verhindert es, daß ein auf das Prisma auftreffendes externes Licht irregulär reflektiert wird, oder an die Augen des Fahrers übertragen wird.
Eine graduelle Änderung von einer Oberfläche zur anderen führt nicht zu abrupten Farbschattierungsänderungen zwischen den beiden Oberflächen, wodurch verhindert wird, daß die Oberflä­ chengrenzen deutlich sichtbar werden.
Dritte Ausführungsform
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, die zu einer in den Fig. 13-14 gezeigten Vorrichtung nach dem Stand der Technik korrespondiert. Ein Prisma 32 ist an Kanten X abgerundet, in welchen die jeweiligen Oberflächen einander schneiden. Die ab­ gerundeten Kanten X sind mit einer hierauf angeordneten Pig­ mentschicht versehen, die sich bis zu Oberflächenwendepunkten erstreckt, um die Kanten vollständig abzudecken. Dies führt zu denselben Wirkungen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Die in Fig. 15 gezeigte Vorrichtung kann ebenfalls mit abge­ rundeten Kanten auf dem Prisma 32 versehen sein wie bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform.

Claims (3)

1. Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Anzeigeelement und ein Prisma, welches mit einer re­ flektierenden Oberfläche versehen ist, die ein Bild des Anzeigeelementes zu einem Fahrer des Fahrzeugs reflektiert, wobei das Prisma mit zumindest einer abgerundeten Kante versehen ist.
2. Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Prisma mit einer Beschichtung dunkler Farbe auf zumindest einer seiner Oberflächen und dieser Oberfläche benachbarten Kanten versehen ist.
3. Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Farbbeschichtung eine schwar­ ze Farbe aufweist.
DE4123157A 1990-07-13 1991-07-12 Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge Expired - Lifetime DE4123157C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1990073893U JPH0431626U (de) 1990-07-13 1990-07-13

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