显示装置的制作方法

文档序号:17175966发布日期:2019-03-22 20:30阅读:149来源:国知局
显示装置的制作方法

以下公开涉及对用户显示警报的显示装置。



背景技术:

专利文献1公开了一种驾驶辅助装置,其设置于车辆用内装件的车室内侧,并且具有:透明显示板,其形成有对光进行引导的导光用槽;和光源,当检测到车室外侧的障碍物时,该光源从所述显示板的外部向所述导光用槽照射光。专利文献1中关于该驾驶辅助装置记载了如下内容:也可以构成为,以障碍物与车辆之间的距离越接近越缩小光的闪烁间隔的方式来进行注意提醒。

此外,专利文献2公开了一种警报系统,其传递与在车辆的死角内检测到的物体和该死角有关的信息并进行警报。关于该警报系统,专利文献2记载了如下内容:将检测区域分为多个区域,根据检测到的物体位于所述多个区域中的哪个区域而改变发光显示器的闪烁频率。

此外,关于显示警报的显示装置,根据警报的阶段使表示该警报的图像的显示面积变化的技术也已被实用化。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2016-49897号公报(2016年4月11日公开)

专利文献2:日本特开2009-245427号公报(2009年10月22日公开)

然而,关于上述那样的现有技术,在向用户强调地显示多个阶段的警报中的任意一个阶段的警报时,有可能无法充分进行强调。



技术实现要素:

本公开的一个方式的目的在于实现能够强调地显示警报的显示装置等。

为了解决所述课题,本公开采用以下结构。

即,本公开的一个侧面的显示装置对用户显示表示多个阶段的警报的警报图像,其中,具备:第1图像显示部,当所述警报的阶段是第1阶段时,该第1图像显示部显示第1警报图像;和第2图像显示部,当所述警报的阶段是第2阶段时,该第2图像显示部显示第2警报图像,所述第2图像显示部与所述第1图像显示部重叠配置,并且,所述第1图像显示部是在空间中成像图像的立体投影装置,所述第1警报图像的成像位置是与所述第2图像显示部的正面不同的空间。

根据所述结构,在显示装置中,第2图像显示部与第1图像显示部重叠。当警报的阶段是第1阶段时,第1图像显示部显示第1警报图像,当警报的阶段是第2阶段时,第2图像显示部显示第2警报图像。第1图像显示部是在空间中成像图像的立体投影装置,第1警报图像的成像位置是与第2图像显示部的正面不同的空间。

因此,显示装置通过使第1警报图像的成像位置为与所述第2图像显示部的正面不同的空间,由此能够对用户强调任意阶段的警报。换而言之,可以根据图像位置的差异来向该用户传递警报的阶段的区别。

在所述一个侧面的显示装置中,也可以是,所述第1图像显示部是具备第1光源和第1导光板的立体投影装置,所述第1导光板对从所述第1光源入射的光进行引导,使其从光出射面射出而在空间中成像,所述第2图像显示部是在其正面显示图像的图像显示装置。

根据所述结构,第1图像显示部利用来自第1光源的光在空间中成像图像。第2图像显示部在正面显示图像。因此,可以在第1图像显示部成像图像的空间和第2图像显示部的正面,使图像的位置不同。

在所述一个侧面的显示装置中,也可以是,所述第2图像显示部是具备第2光源和第2导光板的平面图像显示装置,所述第2导光板对从所述第2光源入射的光进行引导而在内部显示图像。根据所述结构,在第2图像显示部中,从第2光源射出的光在第2导光板的内部被引导,从而能够在第2导光板的内部显示图像。

在所述一个侧面的显示装置中,也可以是,所述第2光源使光相对于所述第2导光板入射的方向与所述第1光源使光相对于所述第1导光板入射的方向垂直。

根据所述结构,当第2光源发出的光的一部分入射到第1导光板上时,由第1图像显示部在空间中成像图像的可能性降低。

在所述一个侧面的显示装置中,也可以是,所述第1图像显示部是具备第1光源和第1导光板的立体投影装置,所述第1导光板对从所述第1光源入射的光进行引导,使其从光出射面射出而在空间中成像图像,所述第2图像显示部是具备第2光源和第2导光板的立体投影装置,所述第2导光板对从所述第2光源入射的光进行引导,使其从光出射面射出而在空间中成像图像,所述第2警报图像的成像空间是与所述第1警报图像的成像空间不同的空间。根据所述结构,第1警报图像和第2警报图像能够被显示为在互不相同的空间中成像的图像。

在所述一个侧面的显示装置也可以搭载于车辆,根据依照所述车辆与其它物体之间的距离而判定的所述警报的阶段来显示所述第1警报图像或所述第2警报图像。根据所述结构,显示装置可以用作显示与车辆和其它物体之间的距离对应的警报的显示装置。

发明效果

根据本发明的一个方式,能够实现能够强调显示警报的显示装置等。

附图说明

图1是示出实施方式1的显示装置的概要的框图。

图2是示出实施方式1的显示装置的显示的示例的图,其中,(a)是警报阶段是第1阶段时的主视图,(b)是警报阶段是第1阶段时的侧视图,(c)是警报阶段是第2阶段时的主视图,(d)是警报阶段是第2阶段时的侧视图。

图3是图像投影部的一例的立体图。

图4是图像投影部的一例的剖视图。

图5是图像投影部的一例的俯视图。

图6是示出图像投影部所具备的光路变更部的一例的结构的立体图。

图7是示出光路变更部的排列的立体图。

图8是示出通过图像投影部实现的立体图像的成像方法的立体图。

图9是示出动作例1的显示装置的配置的示例的图。

图10是示出警报的阶段是第1阶段时的动作例2的显示装置的显示例的图,其中,(a)是主视图,(b)是侧视图。

图11是示出警报的阶段是第2阶段时的动作例2的显示装置的显示例的图,其中,(a)是主视图,(b)是侧视图。

图12是示出动作例2的显示装置的配置的示例的图。

图13是示出警报的阶段是第1阶段时的动作例3的显示装置的显示例的图,其中,(a)是立体图,(b)是俯视图。

图14是示出警报的阶段是第2阶段时的动作例3的显示装置的显示例的图,其中,(a)是立体图,(b)是俯视图。

图15是示出动作例3的显示装置的配置的示例的图。

图16是示出警报的阶段是第1阶段时的动作例4的显示装置的显示例的图,其中,(a)是主视图,(b)是俯视图。

图17是示出警报的阶段是第2阶段时的动作例4的显示装置的显示例的图,其中,(a)是主视图,(b)是俯视图。

图18是示出动作例4的显示装置的配置的示例的图。

图19是根据动作例4的显示装置的变形例的图,其中,(a)是立体图,(b)是俯视图。

图20的(a)是示出动作例5的显示装置的结构的图,(b)是示出图像相对于导光板的位置的图。

图21是变形例4.1的立体图像显示部的立体图。

图22是变形例4.2的立体图像显示部的立体图。

图23是示出变形例4.2的立体图像显示部的结构的剖视图。

标号说明

1、2、3、4、4a、5:显示装置;

20:图像显示部(第2图像显示部);

21:导光板(第2导光板);

211:正面;

22、22a~22e:第2光源;

25:辅助显示部(第2图像显示部);

30:图像投影部(第1图像显示部、立体投影装置);

31、31a、31b:导光板(第1导光板);

32、32a~32d:led(第1光源);

110:车辆。

具体实施方式

〔实施方式1〕

以下,根据附图对本发明的一个侧面的实施方式(以下,也表述为“本实施方式”)进行说明。

§1应用例

图1是示出本实施方式的显示装置1的概要的框图。显示装置1是对用户h显示表示多个阶段的警报的警报图像的显示装置。如图1所示,显示装置1具备控制部10、图像显示部20(第2图像显示部、平面图像显示装置)、图像投影部30(第1图像显示部、立体投影装置)和存储部40。

控制部10控制显示装置1的动作。控制部10具备指标取得部11、警报判定部12和显示控制部13。指标取得部11从用于检测该指标的外部装置取得用于判定警报阶段的指标。另外,显示装置1也可以具备取得用于判定警报阶段的指标的装置。

警报判定部12根据指标取得部11取得的指标来判定警报的阶段。显示控制部13控制图像显示部20和图像投影部30,以显示与警报判定部12判定出的警报的阶段对应的警报的图像。控制部10可以通过形成在集成电路(ic芯片)等中的逻辑电路(硬件)来实现,也可以通过软件来实现。此外,控制部10也可以设置在显示装置1的外部。

存储部40存储控制部10的控制所需的信息。另外,存储部40也可以设置在与显示装置1分体的外部装置中。

§2结构例

图2的(a)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置1的显示例的主视图。图2的(b)是示出处于第1阶段时的显示装置1的显示例的侧视图。图2的(c)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置1的显示例的主视图。图2的(d)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置1的显示例的侧视图。在图2的(a)~(d)中,控制部10被省略。

在显示装置1中,指标取得部11从车辆110所具备的距离测量装置(未图示)取得车辆110与在车辆110的斜后方行驶的另一车辆之间的车间距离。当上述车间距离大于等于规定阈值时,警报判定部12判定为警报阶段是第1阶段,小于规定阈值时,判定为警报阶段是第2阶段。即,在车间距离较远时,警报阶段是第1阶段,在车间距离较近时,警报阶段是第2阶段。

在图2的(a)~(d)所示的示例中,图像显示部20具备导光板21(第2导光板)和两个led(lightemittingdiode)22a及22b(第2光源)。导光板21是透明的板状部件,在内部设置有使光的方向变化的光路变更部(未图示)。图像投影部30具备导光板31(第1导光板)和led32(第1光源)。关于图像投影部30的具体结构,容后再述。导光板21和31彼此重叠配置。在本说明书中,多个导光板彼此重叠配置是指,从用户h观察,由该多个导光板分别显示或成像的像的至少一部分重叠。

图像显示部20显示表示车辆110的图像p11和表示另一车辆的图像p12(第2警报图像)。具体而言,当led22a点亮时,图像显示部20在导光板21的正面211显示图像p11,当led22b点亮时,图像显示部20在导光板21的正面211显示图像p12。当led32点亮时,图像投影部30成像表示另一车辆的图像p13(第1警报图像)。另外,图像显示部20也可以在导光板21的正面211以外的、内部的规定显示面上显示图像。

如图2的(a)~(d)所示,led22a和22b使光相对于导光板21从横向入射。此外,led32使光相对于导光板31从上方入射。因此,图像投影部30能够将从led32入射到导光板31上的光作为与用户的眼睛的左右方向平行地会聚的线的集合在空间进行成像。此外,所述led22a和22b使光相对于导光板21入射的方向与led32使光相对于导光板31入射的方向垂直。因此,当led22a和22b发出的光的一部分入射到导光板31上时,由图像投影部30在空间中成像图像的可能性降低。另外,led32也可以使光相对于导光板31从下方入射。

接下来,参照图3~图7,对图像投影部30的结构进行说明。图像投影部30在没有屏幕的空间中成像由用户目视确认的立体图像。

图3是图像投影部30的一例的立体图。图4是图像投影部30的一例的剖视图。图5是图像投影部30的一例的俯视图。图6是示出图像投影部30所具备的光路变更部36的一例的结构的立体图。

如图3和4所示,图像投影部30具备三个led32a、led32b、led32c和导光板35。led32a、led32b、led32c在z轴方向上并排配置。

导光板35是对从led32a、led32b、led32c入射的光(入射光)进行引导的部件。导光板35由透明且折射率较高的树脂材料成型。作为形成导光板35的材料,例如可以使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等。在本变形例中,导光板35由聚甲基丙烯酸甲酯树脂成型。如图4所示,导光板35具备出射面35a(光出射面)、背面35b以及入射面35c。

出射面35a是供在导光板35的内部被引导并被后述的光路变更部36进行了光路变更后的光射出的面。出射面35a构成导光板35的前表面。背面35b是与出射面35a相互平行的面,是配置有后述的光路变更部36的面。入射面35c是供从led32a、led32b、led32c射出的光入射到导光板35内部的面。从led32a、led32b、led32c射出而从入射面35c入射到导光板35的光被出射面35a或背面35b全反射,并在导光板35内被引导。

如图4所示,光路变更部36是如下这样的部件:其在导光板35内部形成于背面35b,用于将在导光板35内被引导的光进行光路变更后使其从出射面35a射出。在导光板35的背面35b设有多个光路变更部36。

如图5所示,光路变更部36沿着与入射面35c平行的方向设置。如图6所示,光路变更部36形成为三角锥形状,具备对入射的光进行反射(全反射)的反射面36a。光路变更部36也可以是例如形成在导光板35的背面35b上的凹部。另外,光路变更部36不限于三角锥形状。如图5所示,在导光板35的背面35b形成有由多个光路变更部36构成的多个光路变更部组37a、37b、37c…。

图7是示出光路变更部36的排列的立体图。如图7所示,在各光路变更部组37a、37b、37c...中,多个光路变更部36的反射面36a在导光板35的背面35b上被配置相对于光的入射方向的角度互不相同。由此,各光路变更部组37a、37b、37c…将入射光进行光路变更后使其从出射面35a向各方向射出。

接下来,参照图8,对基于图像投影部30的立体图像的成像方法进行说明。这里,对由光路变更部36进行了光路变更后的光在与导光板35的出射面35a垂直的面即立体图像成像面p上成像作为面图像的立体图像的情况进行说明。此外,这里,对利用从led32a、led32b、led32c中的led32a射出的光成像立体图像的情况进行说明。

图8是示出基于图像投影部30的立体图像i的成像方法的立体图。另外,这里,对在立体图像成像面p上成像为带有斜线的环形标记作为立体图像i的情况进行说明。

如图8所示,在图像投影部30中,例如,由光路变更部组37a的各光路变更部36进行了光路变更后的光在立体图像成像面p上在线la1和线la2处交叉。由此在立体图像成像面p上成像为作为立体图像i的一部分的线图像li。线图像li是与yz平面平行的线图像。这样,利用来自属于光路变更部组37a的多个光路变更部36的光,成像为线la1和线la2的线图像li。另外,成像为线la1和线la2的像的光只要由光路变更部组37a中的至少两个光路变更部36提供即可。

同样地,由光路变更部组37b的各光路变更部36进行了光路变更后的光在立体图像成像面p上在线lb1、线la2lb2和线lb3处交叉。由此在立体图像成像面p上成像了作为立体图像i的一部分的线图像li。

此外,由光路变更部组37c的各光路变更部36进行了光路变更后的光在立体图像成像面p上的线lc1和线lc2处交叉。由此在立体图像成像面p上成像了作为立体图像i的一部分的线图像li。

由各光路变更部组37a、37b、37c…成像的线图像li在x轴方向上的位置互不相同。在图像投影部30中,通过减小光路变更部组37a、37b、37c...间的距离,能够减小由各光路变更部组37a、37b、37c...成像的线图像li在x轴方向上的距离。其结果是,在图像投影部30中,通过集聚由光路变更部组37a、37b、37c…的各光路变更部36进行了光路变更后的光所成像的多个线图像li,从而实质性地在立体图像成像面p上成像作为面图像的立体图像i。

另外,立体图像成像面p可以是与x轴垂直的平面,也可以是与y轴垂直的平面,或者也可以是与z轴垂直的平面。此外,立体图像成像面p也可以是不与x轴、y轴或z轴垂直的平面。此外,立体图像成像面p也可以是曲面而不是平面。即,图像投影部30可以利用光路变更部36在空间上的任意的面(平面和曲面)上成像立体图像i。此外,通过将多个面图像组合,能够成像三维图像。

此外,这里,对成像带有斜线的环形标记作为立体图像i的情况进行了说明,但是,可以通过适当变更光路变更部组37a、37b、37c…中的光路变更部36的配置来显示任意的立体图像。

§3动作例

<动作例1>

接下来,对显示装置1的动作例进行说明。本动作例中的显示装置1搭载于车辆110,根据依据车辆110与其它车辆之间的距离而判定出的警报的阶段来显示图像p13或p12。具体而言,显示装置1是周边监视装置的一例,是根据与在车辆110的后方行驶的其它车辆之间的车间距离而发出警报的死角区域检测装置(blindspotwarning,盲点警报)。

当警报阶段是第1阶段时,显示控制部13使led22a和led22b点亮而使led32不点亮。其结果是,如图2的(a)所示,图像显示部20显示表示车辆110的图像p11和表示另一车辆的图像p12。另一方面,图像投影部30不成像表示另一车辆的图像p13。该情况下,如图2的(b)所示,在导光板21的正面211显示图像p11和p12。

当警报阶段是第2阶段时,显示控制部13使led22a和led32点亮而不使led22b点亮。其结果是,如图2的(c)所示,图像显示部20显示表示车辆110的图像p11。另一方面,图像投影部30在与图像p12重叠的位置成像表示另一车辆的图像p13。该情况下,如图2的(d)所示,图像p11显示在导光板21的正面211,图像p13在比显示装置1更接近用户h侧的位置成像。因此,图像p13和p12距用户h的距离互不相同。

另外,当警报阶段是第2阶段时,显示控制部13也可以使led22b点亮。该情况下,图像p12和p13同时显示。

图9是示出显示装置1的配置的示例的图。在图9所示的示例中,显示装置1配置在用户h所驾驶的车辆110的侧视镜(sidemirror)111附近。显示装置1被配置成使得其显示图像的面成与车辆110的左右方向接近平行的角度、例如小于等于30°的角度。

在上述示例中,警报判定部12分两个阶段来判定警报的阶段。但是,警报判定部12也可以对警报的阶段进行三个阶段以上的判定。该情况下,优选的是,显示装置1还具备用于显示与警报判定部12所判定的阶段对应的警报的显示机构。

例如,警报判定部12也可以对警报的阶段进行10个阶段的判定。该情况下,例如图像显示部20和图像投影部30也可以分别各具备五个导光板和使光入射到各个导光板上的led。由此,显示装置1可以针对五个阶段的警报利用图像显示部20显示图像,而针对其余五个阶段的警报则利用图像投影部30成像图像。此外,一个导光板可以例如通过使图像的位置或颜色不同来应对多个阶段的警报,该情况下,能够削减导光板的数量。此外,图像显示部20和图像投影部30各自所具备的导光板的数量也可以互不相同。

如上所述,显示装置1通过在距用户h互不相同的距离处显示图像p12和p13,能够对用户h强调第2阶段的警报。换而言之,可以根据距用户h的距离的差异来向该用户h传递警报的阶段的区别。此外,例如与使图像面积变化的装置相比较,能够进一步强调对用户的警报。

<动作例2>

接下来,以下对与显示装置1不同的显示装置2的动作例进行说明。显示装置2与显示装置1同样,是根据与在车辆110的后方行驶的其它车辆等物体之间的距离而发出警报的死角区域检测装置(盲点警报)。

图10的(a)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置2的显示例的主视图。图10的(b)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置2的显示例的侧视图。图11的(a)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置2的显示例的主视图。图11的(b)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置2的显示例的侧视图。为了简单起见,在图10的(a)中省略了led22a~22c,在图11的(a)中省略了led32a~32c。

在说明显示装置2的动作例之前,先对显示装置2的结构进行说明。如图10的(a)和(b)以及图11的(a)和(b)所示,在显示装置2中,图像显示部20具备导光板21、四个led22a~22d(第2光源)。当led22a~22d中的至少任意一个点亮时,图像显示部20在导光板21的正面211显示与点亮的led对应的图像p22(第2警报图像)。具体而言,当led22a~22c中的任意一个点亮时,图像显示部20在与点亮的led对应的位置显示表示正在接近车辆110的另一车辆的图像p22。此外,led22d与表示车辆110的图像p21对应。

图像投影部30具备导光板31和三个led32a~32c。当led32a~32c中的至少任意一个点亮时,图像投影部30将表示另一车辆的图像p23a~p23c(第1警报图像)成像在与点亮的led对应的、比图像投影部30更远离用户的位置。

当警报阶段是第1阶段时,显示控制部13使led22d、32a~32c点亮。这时,显示控制部13将led22d设为始终点亮的状态。另一方面,对于led32a~32c,显示控制部13按此顺序依次反复进行点亮和熄灭。由此,在显示装置2中,当警报阶段是第1阶段时,在比图像投影部30更远离用户的位置处,一边切换位置一边显示图像p23a(图10的(a)中以实线图示)、图像p23b(图10的(a)中以虚线图示)、以及图像p23c(图10的(a)中以点线图示)。其结果是,显示表示另一车辆从后方接近车辆110的状况的图像。

当警报阶段是第2阶段时,显示控制部13使led22a~22d点亮。与led32a~32c同样,显示控制部13对led22a~22c进行控制,以依次反复进行点亮和熄灭。由此,在显示装置2中,当警报阶段是第2阶段时,通过三帧的动画在图像显示部20的正面显示图像p22。

另外,用于显示图像p22和p23的led的数量不限于三个。如果设用于显示图像p22和p23的led的数量是n(n:大于等于2的整数)个,则可以通过n帧的动画显示图像p22和p23。

图12是示出显示装置2的配置的示例的图。在图12所示的示例中,显示装置2与显示装置1同样,配置在用户h驾驶的车辆110的侧视镜111附近。但是,显示装置2与显示装置1相比较,被配置成使得其显示图像的面成与车辆110的左右方向接近垂直的角度、例如大于等于60°的角度。

<动作例3>

接下来,以下对与显示装置1和2不同的显示装置3的动作例进行说明。显示装置3是周边监视装置的一例,是当存在在车辆110的后方通过的车辆时发出警报的后方车辆检测装置(后方交叉警报)。

图13的(a)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置3的显示例的立体图。图13的(b)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置3的显示例的俯视图。图14的(a)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置3的显示例的立体图。图14的(b)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置3的显示例的俯视图。

在说明显示装置3的动作例之前,先对显示装置3的结构进行说明。如图13的(a)和(b)以及图14的(a)和(b)所示,在显示装置3中,图像显示部20具备导光板21和led22(第2光源)。图像投影部30具备导光板31和led32(第1光源)。当存在横穿车辆110的后方的车辆时,图像显示部20和图像投影部30显示警报。

当警报阶段是第1阶段时,显示控制部13仅使led22点亮。其结果是,如图13的(a)和(b)所示,在导光板21的正面211显示表示警报的图像p31(第2警报图像)。

当警报阶段是第2阶段时,显示控制部13使led22熄灭、使led32点亮。该情况下,如图14的(a)和(b)所示,表示警报的图像p32(第1警报图像)在比图像投影部30的正面更接近用户的位置成像。另外,当警报阶段是第2阶段时,显示控制部13也可以使led22和32双方点亮。

另外,在图13的(a)和(b)以及图14的(a)和(b)中,图像p31和p32仅包含一个方向的箭头。但是,图像p31和p32中也可以包含多个方向的箭头,以表示在车辆110的后面通过的另一车辆到来的方向。该情况下,图像投影部30可以具备与各个箭头对应的led。

图15是示出显示装置3的配置的示例的图。例如,如图15所示,显示装置3设置在车辆110的车厢内后视镜(roommirror)(未图示)附近。

<动作例4>

接下来,以下对与显示装置1~3不同的显示装置4的动作例进行说明。显示装置4是周边监视装置,针对车辆110的四个方向发出与其它物体的距离对应的警报。

图16的(a)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置4的显示例的主视图。图16的(b)是示出警报的阶段是第1阶段时的显示装置4的显示例的俯视图。图17的(a)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置4的显示例的主视图。图17的(b)是示出警报的阶段是第2阶段时的显示装置4的显示例的俯视图。另外,为了易于查看,在图16的(a)中省略了导光板31a和31b,在图17的(a)中省略了导光板21。此外,在图17的(a)中,导光板31a和31b被示出为以相互错开的状态重叠,但是无需使导光板31a和31b以错开的状态重叠。

在说明显示装置4的动作例之前,先对显示装置4的结构进行说明。如图16的(a)和(b)以及图17的(a)和(b)所示,在显示装置4中,图像显示部20具备导光板21、5个led22a~22e。led22a~22d分别依次与表示车辆110的左前方、右前方、左后方和右后方的警报的图像p42a~p42d对应。此外,led22e与表示车辆110的图像p41对应。

图像投影部30具备两个导光板31a和31b(第1导光板)和四个led32a~32d(第1光源)。led32a~32d分别依次与表示车辆110的左前方、右前方、左后方和右后方的警报的图像p43a~p43d对应。此外,导光板31a与表示车辆110的左前方和右前方的警报的图像p43a和p43b对应,导光板31b与表示车辆110的左后方和右后方的警报的图像p43c和p43d对应。led32a和32b使光入射到导光板31a上。led32c和32d使光入射到导光板31b上。

显示装置4具有在发出警报时还通知用户与其它物体的距离较近的方向的功能。具体而言,显示装置4针对车辆110的右前方、左前方、右后方和左后方这四个方向的各个方向,根据与其它车辆等物体的距离来判定警报的阶段,发出警报。

当警报的阶段是第1阶段时,显示控制部13使led22a~22d中、与作为警报对象的方向对应的led、以及led22e点亮。假设led22a~22e全部点亮时,如图16的(a)和(b)所示,显示图像p41和p42a~p42d。在实际使用显示装置4时,图像显示部20显示图像p42a~p42d中、与警报的方向对应的图像、以及图像p41。

当警报阶段是第2阶段时,显示控制部13使led32a~32d中、与作为警报对象的方向对应的led点亮。假设led32a~32d全部点亮时,如图17的(a)和(b)所示,在空间中成像了图像p43a~p43d。在实际使用显示装置4时,成像了图像p42a~p42d中、与警报的方向对应的图像。此外,显示控制部13使led22e点亮,以在图像显示部20显示表示车辆110的图像p41。

另外,显示装置4无需向用户h通知针对上述的全部四个方向的警报。例如,显示装置4也可以是仅针对用户h比较难以注意的右后方和左后方这两个方向通知警报的后方监视器。该情况下,不需要导光板31a。

图18是示出显示装置4的配置的示例的图。例如,如图18所示,显示装置4设置在车辆110的驾驶席的正面。此外,显示装置4也可以设置在车辆110所具备的导航系统或车厢内后视镜中。

(动作例4的变形例)

图19的(a)是显示装置4的变形例的显示装置4a的立体图。图19的(b)是显示装置4的俯视图。显示装置4a除了具备显示装置4的结构之外,还具备辅助显示部25(第2图像显示部)。另一方面,显示装置4a不具有导光板21和led22a~22e。

辅助显示部25是在画面上显示图像的图像显示装置。辅助显示部25可以是例如液晶显示器。在显示装置4a中,在辅助显示部25上显示图像p41和p42a~42d。导光板31a和31b与辅助显示部25重叠配置,根据led32a~32d的点亮和熄灭,显示或成像表示警报的图像p43a~43d。

<动作例5>

接下来,以下对与显示装置1~4不同的显示装置5的动作例进行说明。

图20的(a)是示出显示装置5的结构的图。如图20的(a)所示,显示装置5具备导光板45以及led46和47。在显示装置5中,由导光板45和led46构成图像显示部20。另一方面,由导光板45和led47构成图像投影部30。即,在显示装置5中,导光板45是由图像显示部20和图像投影部30双方共用的部件。

led46设置在导光板45的与铅直方向平行的端部。led47设置在导光板45的与水平面平行的端部。因此,从led46射出的光沿水平方向行进,从led47射出的光沿铅直方向行进。

在导光板45的内部形成有光路变更部45a和45b以及光路变更部45c,其中,所述光路变更部45a和45b使沿水平方向行进的光在规定的位置聚集而成像图像,所述光路变更部45c使沿铅直方向行进的光在规定的位置聚集而成像图像。从led46射出的光分别被光路变更部45a和45b聚集而在导光板45的正面显示表示车辆110的图像p51和表示另一车辆的图像p52。从led47射出的光被光路变更部45c聚集而成像表示另一车辆的图像p53。

图20的(b)是示出图像p52和p53相对于导光板45的位置的图。如图20的(b)所示,在导光板45的正面显示图像p52。另一方面,图像p53在与导光板45分离的位置成像。当图像p53成像在比导光板45更接近用户的位置时,当警告阶段是第1阶段时显示图像p52,当警告阶段是第2阶段时成像图像p53。相反,当图像p53成像在比导光板45更远离用户的位置时,当警告阶段是第1阶段时成像图像p53,当警告阶段是第2阶段时显示图像p52。

在导光板45中形成光路变更部45b和45c,使得图像p52和p53彼此重叠。在本申请发明中,设这样形成的光路变更部45b和45c也重叠地配置。

§4变形例

以上已经详细地说明了本发明的实施方式,但是直到前述为止的说明在所有方面仅仅是本发明的例示。当然可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种改良和变形。例如可以进行以下变更。另外,在以下的内容中,对与上述实施方式相同的构成要素使用相同的标号,适当省略与上述实施方式相同点的说明。以下的变形例可以适当组合。

<4.1>

本公开的设备中的图像投影部30的结构不限于在实施方式1中进行了说明的结构。在本变形例中,对作为实施方式1中的图像投影部30的变形例的立体图像显示部50进行说明。

图21是立体图像显示部50的立体图。另外,在图21中,示出立体图像显示部50显示立体图像i、更具体来说是显示有字符“接通”(on)的按钮形状(向+x轴方向突出的形状)的立体图像i。如图21所示,立体图像显示部50具备导光板51和光源52。

导光板51形成为长方体形状,由具有透明性和较高折射率的树脂材料成型。形成导光板51的材料例如可以是聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、玻璃等。导光板51具备射出光的出射面51a、与出射面51a相反的一侧的背面51b、以及作为四边的端面的端面51c、端面51d、端面51e和端面51f。端面51c是从光源52投射的光入射到导光板51上的入射面。端面51d是与端面51c相反一侧的面。端面51e是与端面51f相反一侧的面。导光板51在与出射面51a平行的面内的面上扩展并引导来自光源52的光。光源52例如是led(lightemittingdiode)光源。

在导光板51的背面51b上形成有包含光路变更部53a、光路变更部53b以及光路变更部53c的多个光路变更部53。光路变更部53在z轴方向上实质性地连续地形成。换而言之,多个光路变更部53在与出射面51a平行的面内分别沿预先确定的线形成。具体而言,如图21所示,光路变更部53a、光路变更部53b和光路变更部53c分别沿线la、线lb和线lc形成。这里,线la、线lb和线lc是与z轴方向大致平行的直线。任意的光路变更部53沿与z轴方向平行的直线实质性地连续地形成。

从光源52投射而被导光板51引导的光入射到光路变更部53的z轴方向上的各位置。光路变更部53将入射到光路变更部53的各位置的光实质性地会聚到与各光路变更部53分别对应的定点。在图21中,作为光路变更部53的一部分,特别示出光路变更部53a、光路变更部53b和光路变更部53c,并且在光路变更部53a、光路变更部53b和光路变更部53c的各个中,示出从光路变更部53a、光路变更部53b和光路变更部53c分别射出的多个光会聚的情况。

具体而言,光路变更部53a与立体图像i的定点pa对应。来自光路变更部53a的各位置的光在定点pa会聚。因此,来自光路变更部53a的光的波面成为从定点pa发出的光的波面。光路变更部53b与立体图像i上的定点pb对应。来自光路变更部53b的各位置的光在定点pb会聚。这样,来自任意的光路变更部53的各位置的光实质性地会聚到与各光路变更部53对应的定点。由此,能够利用任意的光路变更部53提供从所对应的定点发光的光的波面。各光路变更部53所对应的定点互不相同,利用分别与光路变更部53对应的多个定点的聚集而在空间上(更详细来说,从导光板51朝向出射面51a侧的空间上)成像由用户识别的立体图像i。

在本公开的一个方式的设备中,也可以构成为具备在本变形例中进行了说明的立体图像显示部50来代替实施方式1中的图像投影部30的结构。

<4.2>

在本变形例中,对作为实施方式1中的图像投影部30的另一变形例的立体图像显示部80进行说明。

图22是立体图像显示部80的立体图。图23是示出立体图像显示部80的结构的剖视图。

如图22和图23所示,立体图像显示部80具备图像显示装置81、成像透镜82、准直透镜83、导光板84和遮板(mask)85。另外,图像显示装置81、成像透镜82、准直透镜83和导光板84沿y轴方向依次配置。此外,导光板84和遮板85沿x轴方向依次配置。

图像显示装置81根据从控制装置(未图示)接收到的图像信号在显示区域显示由立体图像显示部80在空中投影的二维图像。图像显示装置81例如是能够通过在显示区域显示图像来输出图像光的普通液晶显示器。另外,在图示的示例中,图像显示装置81的显示区域和与该显示区域对置的导光板84的入射面84a均被配置成与xz平面平行。此外,导光板84的、配置有后述的棱镜141的背面84b、以及与该背面84b对置的、对遮板85射出光的出射面84c(光出射面)均被配置成与yz平面平行。此外,遮板85的、设置有后述的狭缝151的面也被配置成与yz平面平行。另外,图像显示装置81的显示区域和导光板84的入射面84a可以对置配置,图像显示装置81的显示区域也可以相对于入射面84a倾斜地配置。

成像透镜82配置在图像显示装置81与入射面84a之间。成像透镜82将从图像显示装置81的显示区域输出的图像光在与入射面84a的长度方向平行的yz平面上成为会聚光之后,使其向准直透镜83射出。成像透镜82只要能够使图像光成为会聚光,则可以是任何类型。例如,成像透镜82也可以是整体型透镜(バルクレンズ)、菲涅耳透镜或衍射透镜等。此外,成像透镜82也可以是沿z轴方向配置的多个透镜的组合。

准直透镜83配置在图像显示装置81与入射面84a之间。准直透镜83使在成像透镜82成为会聚光之后的图像光在与入射面84a的长度方向垂直的xy平面上成为平行光。准直透镜83使平行化了的图像光对导光板84的入射面84a射出。准直透镜83与成像透镜82同样,也可以是体透镜和菲涅耳透镜。另外,成像透镜82和准直透镜83的配置顺序也可以相反。此外,成像透镜82和准直透镜83的功能可以通过一个透镜来实现,也可以通过多个透镜的组合来实现。即,只要图像显示装置81能够使从显示区域输出的图像光在yz平面上成为会聚光,并且使其在xy平面上成为平行光,则成像透镜82和准直透镜83的组合可以是任何组合。

导光板84由透明部件构成,由入射面84a接收由准直透镜83进行平行化了的图像光,并将其从出射面84c射出。在图示的示例中,导光板84具备形成为平板状的长方体外形,设与该准直透镜83对置的、与xz平面平行的面为入射面84a。此外,将与yz平面平行且存在于x轴的负方向侧的面设为背面84b,将与yz平面平行且与背面84b对置的面设为出射面84c。导光板84具备多个棱镜(光路变更部)141。

多个棱镜141对从导光板84的入射面84a入射的图像光进行反射。棱镜141在导光板84的背面84b按照从背面84b朝向出射面84c突出的方式设置。多个棱镜141是例如当图像光的传播方向是y轴方向时、在该y轴方向上以规定间隔(例如,1mm)配置的、在y轴方向上具有规定宽度(例如,10μm)的大致三角形状的槽。棱镜141具备反射面141a,该反射面141a是棱镜141所具有的光学面中的、相对于图像光的导光方向(+y轴方向)更靠近入射面84a的一侧的面。在图示的示例中,多个棱镜141与z轴平行地设置在背面84b上。由此使得从沿y轴方向传播的入射面84a入射的图像光被与和y轴垂直的z轴平行地设置的多个棱镜141的反射面141a反射。多个棱镜141分别使从在图像显示装置81的显示区域中的、在与入射面84a的长度方向垂直的x轴方向上互不相同的位置发出的图像光朝向规定的视点100从作为导光板84的一方的面的出射面84c射出。反射面141a的详细情况容后再述。

遮板85由相对于可见光不透明的材料构成,并具备多个狭缝(slit)151。遮板85能够使用多个狭缝151仅使从导光板84的出射面84c射出的光中、朝向平面102上的成像点101的光透过。

多个狭缝151仅使从导光板84的出射面84c射出的光中、朝向平面102上的成像点101的光透过。在图示的示例中,多个棱镜151被设置成与z轴平行。此外,各个狭缝151与多个棱镜141中的任意一个棱镜141对应。

通过具有以上结构,立体图像显示部80使图像显示装置81中显示的图像在该立体图像显示部80外部的假想平面102上成像并投影。具体而言,首先,从图像显示装置81的显示区域射出的图像光通过成像透镜82和准直透镜83,然后入射到作为导光板84的端面的入射面84a。接下来,入射到导光板84的图像光在该导光板84内部传播而到达设置于导光板84的背面84b的棱镜141。到达棱镜141的图像光被该棱镜141的反射面141a朝x轴的正方向反射而从被配置成与yz平面平行的导光板84的出射面84c射出。然后,从出射面84c射出的图像光中的、通过遮板85的狭缝151的图像光在平面102上的成像点101成像。即,对于从图像显示装置81的显示区域的各个点发出的图像光,能够使其在yz平面中成为会聚光,并在xy平面中成为平行光之后,将其投影到平面102上的成像点101。立体图像显示部80通过对显示区域的全部点进行所述处理,能够将被输出至图像显示装置81的显示区域的图像投影到平面102上。由此,当用户从视点100观察假想的平面102时,能够目视确认在空中投影的图像。另外,虽然平面102是所投影的图像成像的假想平面,但是,也可以配置屏幕等以提高目视确认性。

另外,在本实施方式中的立体图像显示部80中,构成为利用从出射面84c射出的图像光中、透过了遮板85所具备的狭缝151的图像光来成像图像的结构。然而,只要能够使图像光在假想的平面102上的成像点101成像,也可以是不具备遮板85和狭缝151的结构。

例如,通过将各棱镜141的反射面与背面84b所成的角度设定为距入射面84a越远越大,能够使图像光在假想的平面102上的成像点101成像。另外,优选的是,上述角度被设定成:即使是距入射面84a最远的棱镜141,也能够将来自图像显示装置81的光全反射的角度。

在如上所述设定了上述角度的情况下,从图像显示装置81的显示区域上的x轴方向上的位置处于越靠背面84b侧(-x轴方向侧)的点发出而朝向规定的视点的光在越远离入射面84a的棱镜141反射。但是,不限于此,只要图像显示装置81的显示区域上的x轴方向上的位置与棱镜141一一对应即可。此外,由越远离入射面84a的棱镜141反射的光越朝向入射面84a侧,另一方面,由越接近入射面84a的棱镜141反射的光越朝向远离入射面84a的方向。因此,即使遮板85被省略,也能够使来自图像显示装置81的光朝向特定的视点射出。此外,从导光板84射出的光在z轴方向上且在图像所投影的面上成像,并随着离开该面而扩散。因此,能够在z轴方向上给出视差,因此,观察者通过沿z轴方向排列双眼能够立体地观察所投影的图像。

此外,根据所述结构,由于被各棱镜141反射而朝向其视点的光没有被遮挡,因此,即使观察者沿y轴方向移动视点,也能够观察到在图像显示装置81中显示并在空中投影的像。但是,由于从各棱镜141朝向视点的光线与各棱镜141的反射面所成的角度沿y轴方向上的视点的位置发生变化,因此,与此相伴,与该光线对应的图像显示装置81上的点的位置也发生变化。此外,在该示例中,来自图像显示装置81上的各点的光利用各棱镜141而关于y轴方向也某种程度地成像。因此,即使观察者沿y轴方向排列双眼,也能够观察立体的像。

此外,根据所述结构,由于不使用遮板85,因此损失的光的量减少,因此,立体图像显示部能够在空中投影更明亮的像。此外,由于不使用遮板,立体图像显示部能够使观察者目视确认位于导光板84背后的物体(未图示)和所投影的图像双方。

<4.3>

本发明的一个方式的显示装置所具备的图像投影部30也可以使用从多个导光板射出的光,利用由视差引起的融合(融像)来显示立体图像。

此外,上述实施方式的显示装置1~5、4a均根据与其它车辆等物体之间的距离而发出警报。但是,本公开的一个方式的显示装置也可以应用于例如基于与行人之间的距离而发出警报的碰撞检测装置。此外,本公开的一个方式的显示装置也可以应用于例如监视车辆相对于车道的位置并且当车辆即将偏离车道时发出警报的车道偏离检测装置。

此外,作为车辆的自动驾驶技术之一,可以举出原则上使方向盘、加速器和制动器全部自动化并且仅在紧急时才由驾驶员来进行应对的技术。本公开的一个方式的显示装置也可以在这样的自动驾驶技术中在紧急时用于对驾驶员发出用于敦促应对的警报。

此外,上述的各实施方式的显示装置1~5、4a均为搭载于车辆110的显示装置。但是,本公开的一个方式的显示装置不限于搭载于车辆。本公开的一个方式的显示装置也可以对例如工厂中使用的机器的动作状态显示警报。此外,本公开的一个方式的显示装置也可以对例如高速公路或新干线的管制等显示警报。

此外,在上述的各实施方式的显示装置1~5、4a的导光板21的正面211均具备显示图像的图像显示部20。但是,本公开的一个方式的显示装置也可以具备与图像投影单元30不同的、在空间中成像图像的立体投影装置来代替图像显示部20。该情况下,图像投影部30和立体投影装置的成像图像的空间和与用户之间的距离可以互不相同。例如,图像投影部30可以在比显示装置更接近用户的空间中成像图像,立体投影装置可以在比显示装置更远离用户的空间中成像图像。

本发明不限于上述各实施方式,可以在权利要求所示的范围内进行各种变更,通过适当组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

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