Patent DE-112013005835-B4 (DE)
Title: Blickfeldanzeigevorrichtung und Kombinierer für diese
Inventor: NAMBARA TAKAHIRO
IPC: B60K35/00
Filed: 2013-11-27
Granted: 2020-02-06
Abstract: Blickfeldanzeigevorrichtung mit:einem Anzeigeglied (20), das ein externes Bild (7), das sich in einem Äußeren einer Kabine eines Fahrzeugs (2) befindet, transmittiert, um eine visuelle Erkennung des externen Bilds (7) durch einen Insassen (8), der sich in einem Inneren der Kabine befindet, zu ermöglichen; undeinem Projektor (10), der ein optisches Anzeigebild (4) auf das Anzeigeglied (20) projiziert, um ein virtuelles Bild des optischen Anzeigebilds (4) auf eine Art und Weise anzuzeigen, die eine visuelle Erkennung des virtuellen Bilds durch den Insassen (8) ermöglicht, wobeidas Anzeigeglied (20) folgende Merkmale aufweist:eine Vorderreflexionsoberfläche (21), die eine Form einer gekrümmten konkaven Oberfläche hat und durch Reflektieren des optischen Anzeigebilds (4) auf einer Seite des Anzeigeglieds (20), auf der sich das Innere der Kabine befindet, ein virtuelles Vorderoberflächenbild (41) als das virtuelle Bild bildet; undeine Rückreflexionsoberfläche (22), die eine Form einer gekrümmten konvexen Oberfläche hat und durch Reflektieren des optischen Anzeigebilds (4) auf einer anderen Seite des Anzeigeglieds (20), auf der sich das Äußere der Kabine befindet, ein virtuelles Rückoberflächenbild (4I') als das virtuelle Bild bildet; wobeieine optische Achse (Xb) des optischen Anzeigebilds (4), das durch die Rückreflexionsoberfläche (22) reflektiert wird und von der Vorderreflexionsoberfläche (21) ausgegeben wird, und eine optische Achse (Xf) des optischen Anzeigebilds (4), das durch die Vorderreflexionsoberfläche (21) reflektiert wird, koaxial zueinander sind und sich zu einem vorhergesagten Augpunkt (9a) erstrecken, der im Voraus als ein Augpunkt des Insassen (8) vorhergesagt wird;ein Radius einer Krümmung (R) der Vorderreflexionsoberfläche (21) bei einem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21), bei dem sich die optische Achse (Xf) des optischen Anzeigebilds (4), das durch die Vorderreflexionsoberfläche (21) reflektiert wird, befindet, kleiner als ein Radius einer Krümmung (R') der Rückreflexionsoberfläche (22) bei einem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22), bei dem sich die optische Achse (Xb) des optischen Anzeigebilds (4), das durch die Rückreflexionsoberfläche (22) reflektiert wird, befindet, ist;sich eine Tangentenlinie (C), die eine Tangente an den Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) in einem Querschnitt (20a) des Anzeigeglieds (20), der sowohl den Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) als auch den Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) aufweist, ist, und eine Tangentenlinie (C'), die eine Tangente an den Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) in dem Querschnitt (20a) des Anzeigeglieds (20), der sowohl den Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) als auch den Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) aufweist, ist, einander in einem vorbestimmten Winkel (Δθ) schneiden;ein Hauptstrahl (Lf), der von einem Ende (E) des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41), das sich bei einem Abbildungspunkt des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41) befindet, zu dem vorhergesagten Augpunkt (9a) projiziert wird, koaxial zu einem Hauptstrahl (Ld) ist, der von einem Ende (E') des virtuellen Rückoberflächenbilds (4I'), das sich benachbart zu dem Ende (E) des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41) bei einem Abbildungspunkt des virtuellen Rückoberflächenbilds (4I') befindet, zu dem vorhergesagten Augpunkt (9a) projiziert wird; undsowohl der Hauptstrahl (Lf), der von dem Ende (E) des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41), das sich bei dem Abbildungspunkt des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41) befindet, zu dem vorhergesagten Augpunkt (9a) projiziert wird, als auch der Hauptstrahl (Ld), der von dem Ende (E') des virtuellen Rückoberflächenbilds (4I'), das sich benachbart zu dem Ende (E) des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41) bei dem Abbildungspunkt des virtuellen Rückoberflächenbilds (4I') befindet, zu dem vorhergesagten Augpunkt (9a) projiziert wird, einen identischen Winkel (ϕ, ϕ') relativ zu sowohl der optischen Achse (Xb) des optischen Anzeigebilds (4), das durch die Rückreflexionsoberfläche (22) reflektiert wird und von der Vorderreflexionsoberfläche (21) ausgegeben wird, als auch der optischen Achse (Xf) des optischen Anzeigebilds (4), das durch die Vorderreflexionsoberfläche (21) reflektiert wird, definieren; undder Radius einer Krümmung (R') der Rückreflexionsoberfläche (22) eingestellt ist, um eine Brennweite (f) zu bilden, die eine konjugierte Beziehung zwischen dem Projektor (10) und dem virtuellen Rückoberflächenbild (4I') implementiert, während die Brennweite (f) basierend auf folgenden drei Gleichungen erhalten wird:wobei n einen Brechungsindex (n) des Anzeigeglieds (20) bezeichnet;Δθ den vorbestimmten Winkel (Δθ) bezeichnet;θi einen Einfallswinkel (0i) bezeichnet, der an der Vorderreflexionsoberfläche (21) gemessen wird und von der optischen Achse (Xf) des optischen Anzeigebilds (4) ist, das von dem Projektor (10) fortschreitet und auf dem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) einfällt;θi' einen Einfallswinkel (θi') bezeichnet, der an der Vorderreflexionsoberfläche (21) gemessen wird und von der optischen Achse (Xb) des optischen Anzeigebilds (4) ist, das von dem Projektor (10) fortschreitet und auf dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) einfällt;θref einen Reflexionswinkel (θref) der optischen Achse (Xb) des optischen Anzeigebilds (4) bei dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) bezeichnet;La einen Abstand (La) von dem Projektor (10) zu dem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) bezeichnet;La' eine Luftwandlungsweite (La') von dem Projektor (10) zu dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) durch einen Brechungspunkt (P") der Vorderreflexionsoberfläche (21) entlang der optischen Achse (Xb) des optischen Anzeigebilds (4) bezeichnet, das von dem Brechungspunkt (P") der Vorderreflexionsoberfläche (21) zu dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) ausgegeben wird;Lb eine Weite (Lb) von dem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) zu dem Abbildungspunkt des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41) bezeichnet;Lb' eine Luftwandlungsweite (Lb') bezeichnet, die durch Subtrahieren eines Werts, der durch Teilen eines Abstands zwischen dem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) und dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) durch den Brechungsindex (n) erhalten wird, von einem Abstand von dem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) zu dem Abbildungspunkt des virtuellen Rückoberflächenbilds (4I') erhalten wird;Lc eine Weite (Lc) von dem Abbildungspunkt des virtuellen Vorderoberflächenbilds (41) zu dem vorhergesagten Augpunkt (9a) bezeichnet;Lc' eine Weite (Lc') von dem Abbildungspunkt des virtuellen Rückoberflächenbilds (4I') zu dem vorhergesagten Augpunkt (9a) bezeichnet;D einen Abstand (D) zwischen dem Brechungspunkt (P") der Vorderreflexionsoberfläche (21) und dem Reflexionspunkt (P) der Vorderreflexionsoberfläche (21) bezeichnet; undd einen Abstand (d) zwischen einem senkrechten Punkt (H) der Vorderreflexionsoberfläche (21), der senkrecht von dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) ist, und dem Reflexionspunkt (P') der Rückreflexionsoberfläche (22) bezeichnet; undf die Brennweite (f) zum Implementieren der konjugierten Beziehung zwischen dem Projektor (10) und dem virtuellen Rückoberflächenbild (4I') bezeichnet.