CN209581313U - 用于车辆的显示设备及用于车辆的显示*** - Google Patents

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Abstract

根据本公开的一个方面，公开一种用于车辆的显示设备及显示***。所述设备包括显示面板，所述显示面板固持在壳体中且被配置成在显示表面上在显示方向上显示图像数据。所述设备进一步包括焦距校正特征，所述焦距校正特征在所述显示方向上安置在所述显示表面前方。所述焦距校正特征被配置成在投影距离处将所述图像数据投影到相对于所述显示方向的所述显示表面后方，使得所述图像数据看起来像来源于所述显示表面后方。

Description

用于车辆的显示设备及用于车辆的显示***
技术领域
本实用新型大体上涉及用于车辆的显示装置，以及更具体地说，涉及被配置成提供改进的焦距的显示装置。
背景技术
视觉调节是眼睛据以聚焦于各个距离处的物体的过程。举例来说，当焦点从附近物体改变为远处区域中的遥远物体时进行调节。人的幅度或有效调节通常会随着年龄的增长而下降且各个额外视觉不规则度可能进一步使其复杂化。举例来说，包含但不限于隐形远视、近视、老花眼和假性近视的各个视觉障碍可能与不利影响有关或具有不利影响，这可进一步加剧调节问题。可用校正透镜治疗这些视觉障碍中的一些，但此类治疗可能会进一步加重与调节有关的问题。为了限制与调节有关的视觉疲劳和有关问题，本公开提供被配置成调节显示屏的表观焦距的焦距校正特征。
实用新型内容
根据本公开的一个方面，公开一种用于车辆的显示设备。所述设备包括显示面板，所述显示面板固持在壳体中且被配置成在显示表面上在显示方向上显示图像数据。所述设备进一步包括焦距校正特征，所述焦距校正特征在所述显示方向上安置在所述显示表面前方。所述焦距校正特征被配置成在投影距离处将所述图像数据投影到相对于所述显示方向的所述显示表面后方，使得所述图像数据看起来像来源于所述显示表面后方。
根据本公开的另一方面，公开一种用于车辆的显示设备。显示设备包括显示面板、壳体、调节机构和焦距校正特征。显示面板被配置成在显示表面上在显示方向上显示图像数据。壳体与车辆连接且被配置成固持显示面板。调节机构被配置成同时调节显示面板的显示角和选择性地激活图像数据的显示。焦距校正特征在显示方向上安置在显示表面前方。焦距校正特征包括与壳体连接的放大透镜。所述放大透镜被配置成在投影距离处将图像数据投影到相对于显示方向的显示表面后方，使得图像数据看起来像来源于显示表面后方。
根据本公开的又一方面，公开一种用于车辆的显示***。所述***包括与至少一个图像传感器通信的控制电路，所述至少一个图像传感器被配置成捕捉车辆和显示设备后方场景的图像数据。显示设备包括显示面板、壳体、调节机构和焦距校正特征。显示面板与控制电路通信，所述显示面板被配置成在显示表面上在显示方向上显示图像数据。壳体与车辆连接且被配置成固持显示面板。调节机构被配置成调节显示面板的显示角和选择性地激活图像数据的显示。焦距校正特征在显示方向上安置在显示表面前方。校正特征包括与壳体连接的放大透镜。所述放大透镜被配置成在投影距离处将图像数据投影到相对于显示方向的显示表面后方，使得图像数据看起来像来源于显示表面后方。
通过参考以下说明书、权利要求书和附图，所属领域的技术人员将进一步理解和了解本实用新型的这些和其它特征、优点和目的。
附图说明
在图中：
图1是展示车辆的显示***的投影视图；
图2是车辆的正视图，其展示车辆的成像设备；
图3A是展示用于观察显示设备的乘员的调节范围的示意图；
图3B是展示用于观察装备有焦距校正特征的显示设备的乘员的调节范围的示意图；
图4是显示设备的横截面侧视图，其展示焦距校正特征的放大透镜；且
图5是根据本公开的显示***的框图。
具体实施方式
出于本文中描述的目的，术语“上部”、“下部”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”和其派生词应与本实用新型在图1中的定向有关。除非另有说明，否则术语“前”应是指更靠近显示器预期观察者的元件的表面，且术语“后”应是指更远离显示器的预期观察者的元件的表面。然而，应理解，除了明确地指定为相反的情况之外，本实用新型可采用各个替代的定向。还应理解，附图中说明且在下文说明书中所描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中定义的发明性概念的示范性实施例。因此，除非权利要求书另有明确地陈述，否则与本文中所公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。
术语“包含”、“包括(comprises/comprising)”或其任何其它变型意图涵盖非排他性包含内容，使得包括一系列元件的过程、方法、物件或设备不仅仅包含那些元件，而且可包含并未明确地列出的或并非此类过程、方法、物件或设备固有的其它元件。前面是“包括……”的元件并不会以任何约束来妨碍包括所述元件的过程、方法、物件或设备中的额外相同元件的存在。
参考图1，本公开提供一种用于车辆12的显示***10。显示*** 10可能够操作来在显示屏14上显示图像数据。在一些实施例中，显示***10可包括焦距校正特征15，所述焦距校正特征15被配置成相对于车辆12的乘员16调节显示屏14上的图像数据的表观焦距。焦距校正特征15可允许缓解一个或多个形式的眼疲劳、模糊和/或可与视觉调节相关联的其它各个问题。以此方式，显示***10可允许改进显示屏 14的观察体验。
视觉调节是眼睛据以聚焦于各个距离处的物体的过程。举例来说，当焦点从附近物体(例如，显示屏14)改变为远处区域18中的遥远物体时进行调节。人的幅度或有效调节通常会随着年龄的增长而下降且各个额外视觉不规则度可能进一步使其复杂化。举例来说，包含但不限于隐形远视、近视、老花眼和假性近视的各个视觉障碍可能与不利影响有关或具有不利影响，这可进一步加剧调节问题。可用校正透镜 20治疗这些视觉障碍中的一些，但此类治疗可能会进一步加重与调节有关的问题。为了限制与调节有关的视觉疲劳和有关问题，本公开提供被配置成调节显示屏14的表观焦距的焦距校正特征15。
如图1中所展示，显示屏14可位于车辆12的乘客室22中，在乘员16附近。因此，当乘员16将焦距从附近显示屏14调节到远处区域 18时，一个或多个调节问题可能会变得明显。举例来说，当在注视远处区域18之后观察时，显示***10的显示屏14上所示出的一个或多个图像可看起来像变模糊。此类问题通常可能不与常规后视镜(例如，无视频显示器的反射镜)相关联，因为镜中的物体看起来像与远处区域18中的物体具有类似焦距。因此，在常规镜中展示的反射场景可能看起来像已经具有类似于遥远区域18的焦距的焦距。
在乘客室22中在远处区域18与附近物体之间进行调节的困难对于车辆12的更年长乘员16或操作员来说可能更加普遍。由于逐渐丧失调节，更年长个体通常可能会更加难以将焦点从远处区域18改变到附近物体(例如，乘客室22中的物体)。如本文中所论述，附近物体可对应于乘员16的大致1m内的物体。远处区域18可对应于与乘员 16相距大于2m的距离。因此，当乘员16在操作车辆12的同时在乘客室22中观察附近物体时可能会面临视觉疲劳以及放大率校正的挑战。
本公开可提供显示***10，所述显示***10并入有焦距校正特征 15以限制显示屏14与远处区域18中的遥远物体中的一个或多个之间的焦距差。以此方式，显示***10可允许改进车辆12后方场景的能见度，且限制原本可能由于从显示屏14到远处区域18的焦距调节引起的眼疲劳。
如本文中所论述，显示***10可被配置成捕捉图像数据且在显示屏14上显示所述图像数据。图像数据可对应于可通常在后视镜中可见的一个或多个场景。在一些实施例中，显示***10可允许在显示屏14 上显示由一个或多个相机或成像装置捕捉的全景图像数据。因此，本公开提供显示***10的各个实施例，其中一些实施例在以下描述中详细地描述。
在示范性实施例中，显示***10的显示设备24可并入于内部后视组合件26中。显示设备24可安装或以其它方式附接到车辆12的各个位置中。举例来说，显示设备24可集成到仪表组27、仪表板28和/ 或中心仪表台30(例如，信息娱乐中心)中。显示设备24还可位于车辆12的各个部分处或与车辆12的各个部分连接。举例来说，显示设备24可安装到遮阳板、挡风玻璃、门板、车顶衬或各种车辆组件。在一些实施例中，显示设备24可并入于车辆12的侧镜中。
现在参考图2，示出了车辆12的成像设备32的图。在示范性实施例中，成像设备32的至少一个图像传感器34可对应于第一图像传感器C1、第二图像传感器C2和/或第三图像传感器C3。图像传感器34 中的每一个可具有聚焦于接近于车辆12的环境的视野36。在本文中所论述的各个实施方案中，图像传感器C1到C3可被实施以提供接近于车辆12的环境的视野，所述视野可在显示屏14或任何形式的显示装置上显示。
图像传感器34可被布置在车辆12上的各个位置中。在示范性实施例中，图像传感器34可被布置成使得图像传感器C1到C3的多个视野36中的每一个被配置成捕捉周围环境的显著不同部分。图像传感器 34中的每一个可包括被配置成捕捉图像数据的任何形式的装置，例如电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等。尽管参考本实用新型的实施方案论述了三个图像传感器C1、C2 和C3，但图像传感器的数目可基于对特定图像传感器和/或显示*** 10的视野36的所要数目或范围的说明而变化。
在示范性实施例中，图像传感器C1、C2和C3安置在车辆12上且定向成使得图像传感器34的每个视野36指向基本上不同区域。第一图像传感器C1可居中安置在车辆12的面向后方的部分上，接近于车辆12的后挡板或类似区域。在一些实施例中，图像传感器C1可接近于后保险杠和/或第三刹车灯(CHMSL)安置。第二图像传感器C2 和第三图像传感器C3可分别安置在车辆12的乘客侧38和驾驶员侧 40上。第二图像传感器C2和第三图像传感器C3可被配置成捕捉对应于接近于车辆12的侧面区域的环境的图像数据。
在一些实施方案中，第二图像传感器C2和第三图像传感器C3可安置在车辆12的侧镜42中。图像传感器C2和C3结合第一图像传感器C1可被配置成捕捉对应于相对于车辆12的前方方向指向后方的区域的图像数据。在一些实施例中，图像传感器34可被配置成取决于特定应用捕捉增加的或减少的视角。
如进一步参考图5所论述，图像传感器34可与一个或多个处理器 (例如，图像处理器105)通信，所述一个或多个处理器被配置成处理来自由图像传感器34捕捉的视野36中的每一个的图像数据。处理器可被配置成处理图像数据以供在显示屏14上显示，使得操作员或乘员 16可观察显示设备24上的图像数据。显示设备24可进一步包括焦距校正特征15，所述焦距校正特征15用于限制显示屏14与远处区域18 中的遥远物体中的一个或多个之间的表观焦距差。在此配置中，本公开提供一种被配置成限制乘员16的调节范围的显示***10。尽管主要参考内部后视组合件26进行了论述，但显示***10可用于车辆的各个部分(例如，车辆控制台、仪表组、侧镜等)中。由此，本公开提供可用于各种应用的车辆显示器的各个实施例。
现在参考图3A和3B，分别示出了包括第一显示设备52和第二显示设备54的车辆12(例如，为了清晰起见是装备成的车辆12)的示意图。第一显示设备52可对应于未装备有焦距校正特征15的后视显示装置。如本文中所论述，显示装置可对应于包括被配置成显示由至少一个图像传感器34捕捉的图像数据的显示屏(例如，显示屏14)的装置。第二显示设备54可对应于包括显示***10的焦距校正特征15 的显示设备24。第一显示设备52和第二显示设备54经论述以展示焦距校正特征15的影响，且由此为了清晰起见显示设备的相同元件用相同标号表示。
如图3A中所示出，第一显示设备52展示从显示屏14的显示距离 D延伸的第一调节范围R1。显示距离D是乘员16与显示设备52的距离。第一调节范围是第一显示设备52与远处区域18中的一个或多个遥远物体的距离。远处区域18可对应于乘员16在操作车辆时的典型焦距。对于无焦距校正特征15的第一显示设备52，乘员16可能需要在大致1m或更短处将焦点从与乘员16相距显示屏14的第一距离56 调节到与乘员16可相距大于5m的远处区域18。远处区域18可大体上对应于与乘员16相距大于4m的距离且延伸到无穷大焦距∞。
无穷大焦距∞可对应于一焦距，在所述焦距处照射透镜的光线看起来像平行射线而非发散射线。因为其涉及本公开的显示***10，所以为了实际描述，无穷大焦距∞可对应于与乘员16相距大于20m的距离。用于操作车辆12的常见焦距针对相对于车辆12位于前方区域中的物体表示为区域A且针对位于后方区域B中的物体表示为区域B。区域 B可对应于拖车58的位置。
如图3A中所展示，乘员16可能需要在大致小于1m处将焦点从第一显示设备52的显示屏14调节到超出2m的距离。虽然乘员16将焦点从显示屏14调节到远处区域18的能力可基于年龄或其它因素而变化，但是从第一显示设备52的显示屏14的焦点调节对于一些乘员16可能会导致显著眼疲劳。因此，在无焦距校正特征15的情况下，由于第一调节范围R1从显示屏14的观察表面延伸到远处区域18，第一显示设备52可导致不适。
现在参考图3B，第二显示设备54展示相对于乘员16延伸超出第二显示设备54的显示屏14的第二调节范围R2。如所展示，焦距校正特征15可被配置成将焦距调节为远离操作员(例如，乘员16)投影像距q。投影像距q可允许第二调节范围R2小于第一调节范围R1。另外，投影像距q可允许感知到像距Q，所述感知到像距Q看起来像进一步延伸超出显示屏14的显示距离D以允许感知到第二调节范围R2'。
如本文中所进一步论述，投影像距q可允许显示距离看起来像从乘员16延伸。尽管从乘员延伸的焦距可相对为小，但可显著改进与调节有关的感知到的距离改变和疲劳减少。举例来说，距离校正特征15 的一些测试的结果展示感知到的调节范围的改进(例如，从R1到R2) 可显著大于第一调节范围R1与第二调节范围之间的距离的成比例改变。因此，距离校正特征15可实现未预见到的益处，原因在于由于调节而感知到的眼疲劳缓解可能会因为调节范围从R1到R2的相当小的改变而超出预期成比例差。
参考图4论述了展示投影像距q的关系和焦距校正特征15的其它方面的其它细节。第二调节范围R2的距离以及投影像距q和本文中所论述的其它维度特性可能并未按比例绘制，如从具体实施方式可明显。此类比例变化意图确保维度特性在相关联图中可见。以此方式，各个维度特性的关系可明显。
现在参考图4，示出了显示***10的显示设备24的横截面侧视图，其展示焦距校正特征15。因此，显示设备24可对应于参考图3B所论述的第二显示设备54。如所展示，显示设备24可包括安置在壳体62 中的显示屏14，所述壳体62可被配置成连接到车辆12的挡风玻璃。在此配置中，车辆12的乘员16可在投影像距q处观察显示屏14。因此，显示设备24可减少与当操作车辆12时利用显示设备24相关联的调节有关的问题。
显示屏14可形成显示表面64，所述显示表面64被配置成发射对应于由至少一个图像传感器34捕捉的图像数据的光。在此配置中，显示表面64可界定从显示屏14的显示表面64和显示面板68向外指向的显示方向66。如本文中所论述，显示设备24可进一步包括焦距校正特征15，所述焦距校正特征15被配置成限制由观察者70(例如，乘员16)体验的调节范围。焦距校正特征15可通过在投影像距q处将图像数据投影到相对于显示方向66的显示表面64后方来限制感知到的调节范围。在此配置中，图像数据可看起来像来源于显示表面64后方。
显示屏14可对应于显示面板68或各个类型的像素阵列。举例来说，显示面板68可对应于液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、场发射显示器(FED)面板或各个其它显示器。在一些实施例中，显示设备24可对应于双模态显示器，所述双模态显示器被配置成从第一位置78中的反射后视镜切换到第二位置 80中的被配置成在显示屏14上显示图像数据的视频显示器。因此，显示设备24可被配置成响应于杠杆机构82或调节部分反射、部分透射元件84的位置的调节机构而选择性地激活显示面板68。
在一些实施例中，杠杆机构82可被配置成致动显示设备24的至少一个处理器或控制电路104的双模态开关85。当双模态开关85被致动时，显示面板68被激活或被去激活，且部分反射、部分透射元件84 的位置枢转以允许显示设备的双模态操作。在此类实施例中，部分反射、部分透射元件84可对应于具有厚度从上到下变化的棱镜类构造的玻璃元件或棱镜元件。因此，基于部分反射、部分透射元件84的位置，当双模态装置在第一位置78中充当镜且在第二位置80中充当视频或数字显示器时，显示设备24可调节活动的显示角。
部分反射、部分透射元件84可枢转以沿着从第一位置78延伸到第二位置80的虚线在大致2度与7度之间调节显示角。因此，杠杆机构82可被配置成将元件84和对应显示角布置在以反射布置配置的第一位置78中，使得显示设备24在显示面板68被去激活的情况下充当常规镜。另外，杠杆机构82可被配置成将元件84布置在以透射布置配置的第二位置80中，使得显示设备24可在显示面板68被激活的情况下充当视频显示器。在以下参考中论述了描述显示镜的其它细节，其是共同拥有的且通过全文引用的方式并入本文中：2014年9月24日提交的标题为“显示镜组合件(Display Mirror Assembly)”的美国专利公布20150085337A1；和2015年4月1日提交的标题为“自动显示镜组合件(Automatic DisplayMirror Assembly)”的美国专利公布 20150277203A1。
当布置在第二位置80中或布置成透射布置时，显示设备24可被配置成在显示屏14上显示图像数据。图像数据可被扩充以经由焦距校正特征15改变在显示屏14上显示的图像数据的焦距。焦距校正特征 15可包括放大透镜86，所述放大透镜86被配置成提供投影像距q以调节图像数据的超出显示距离D的表观焦距。在此配置中，显示设备 24可限制调节范围。
如先前参考图3B所论述，显示设备24可被配置成提供第二调节范围R2或减少的调节范围。可通过利用放大透镜86调节显示屏14的焦距来限制第二调节范围R2。举例来说，方程1展示具有焦距f的放大透镜86的关系、放大透镜86与显示屏14之间的物距p和图像数据的表观原点相对于放大透镜86的投影距离q。
1/f＝1/p-1/q (方程1)
方程2展示操纵以求解投影距离q的方程1。
当投影距离为q时，显示设备24可被配置成操纵来自显示屏14 的图像数据，使得图像数据看起来像在投影距离q处显示。在此配置中，可通过焦距校正特征15减少第二调节范围R2。在示范性实施例中，投影距离q可仅对应于大致小于150mm的小的距离。因此，物距p与投影距离q之间的差可小于100mm。在此配置中，尽管投影图像数据可被投影到超出显示屏14小于100mm的投影显示表面88，但感知到的像距Q可看起来像显著延伸超出显示屏14。实际上，实验数据说明感知到的像距Q可看起来像显著限制调节范围R2以提供非常类似于常规反射后视镜装置的显示屏14上的图像数据的外观。
如本文中所论述，投影像距q可允许感知到的像距Q看起来像延伸超出显示距离D。显示距离D可因此从观察者70延伸一距离，所述距离表示为物距p与投影距离q之间的差。这可允许总观察距离T作为从观察者70延伸到放大透镜86的透镜距离L加上投影距离q的总和。以此方式，显示设备24允许观察距离从显示距离D延伸到总观察距离T。
在一些实施例中，显示设备24已经被进一步展示以通过提供仅稍微大于物距p的投影像距q而显著限制感知到的像距Q。在特定实例中，放大透镜86的焦距被选择为315mm，其具有大致为1的F数。另外，可对应于放大透镜86的中心到显示表面64的空隙90的物距p是大致15mm。基于方程2，所得投影距离q为仅15.75mm，且所得投影显示表面88在数学上超出显示屏14的显示表面64仅为0.75mm。尽管投影显示表面88的计算距离在显示屏14后方小于1mm，但测试数据展示感知到的显著改进，其减少了调节范围且缓解了当观察显示设备24时的眼疲劳。
仍参考包括在显示屏14后方小于1mm的投影显示表面88的实例，据报导，感知到的第二调节范围R2的差远大于计算出的投影距离 q。另外，据报导，由于调节产生的眼疲劳减少也显著减少。考虑到感知到的观察显示屏14的体验与焦距校正特征15之间的巨大差和理论焦距差，限制与利用显示面板68相关联的感知到的焦距调节和变化的影响是非预期的。尽管感知到差对于量化可能具有挑战性，但所列举的具有焦距为315mm且物距p为15mm的放大透镜86的具体实例的影响提供了感知到的像距Q增加了1米或更多的错觉。因此，显示设备24可允许显著减少感知到的调节范围。
仍参考图4，在一些实施例中，显示设备24可包括电光元件92。举例来说，电光元件92可包括电致变色介质，所述电致变色介质包含至少一种溶剂、至少一种阳极材料和至少一种阴极材料。阳极材料和阴极材料两者均是电活性的且它们之中至少有一种是电致变色的。如本文中所论述的术语“电活性”可对应于在暴露于特定电位差后氧化态会发生修改的材料。另外，术语“电致变色”可对应于在暴露于特定电位差后在一个或多个波长下的消光系数会发生改变的材料。如本文中所描述，电致变色组件包含颜色或不透明度会受到电流影响的材料，使得当将电流施加到材料时，所述颜色或不透明度会从第一相变成第二相。
如本文中所公开，电光元件92可以是单层单相组件、多层组件或多相组件，如在以下各项中所描述：标题为“电致变色层和包括电致变色层的装置(Electrochromic Layerand Devices Comprising Same)”的第5,928,572号美国专利；标题为“电致变色化合物(Electrochromic Compounds)”的第5,998,617号美国专利；标题为“能够产生预选颜色的电致变色介质(Electrochromic Medium Capable of Producing a Pre-selectedColor)”的第6,020,987号美国专利；标题为“电致变色化合物(ElectrochromicCompounds)”的第6,037,471号美国专利；标题为“用于产生预选颜色的电致变色介质(Electrochromic Media for Producing a Pre-selected Color)”的第6,141,137号美国专利；标题为“电致变色***(Electrochromic System)”的第6,241,916号美国专利；标题为“近红外吸收电致变色化合物和包括近红外吸收电致变色化合物的装置(NearInfrared-Absorbing Electrochromic Compounds and Devices Comprising Same)”的第6,193,912号美国专利；标题为“具有光稳定性双阳离子氧化态的耦合的电致变色化合物(Coupled Electrochromic Compounds With Photostable Dication OxidationStates)”的第6,249,369 号美国专利；以及标题为“具有浓度增强稳定性的电致变色介质、其在电致变色装置中的制备过程和使用(Electrochromic Media With ConcentrationEnhanced Stability,Process For The Preparation Thereof and Use inElectrochromic Devices)”的第6,137,620号美国专利；标题为“电致变色装置(Electrochromic Device)”的第2002/0015214A1号美国专利申请公开；和标题为“电致变色聚合物固体膜、使用此类固体膜制造电致变色装置、以及用于制造此类固体膜和装置的过程 (Electrochromic Polymeric Solid Films,Manufacturing ElectrochromicDevices Using Such Solid Films,And Processes For Making Such Solid Films andDevices)”的第PCT/US98/05570号国际专利申请序列、标题为“电致变色聚合物***(Electrochromic Polymer System)”的第 PCT/EP98/03862号国际专利申请序列和标题为“电致变色聚合物固体膜、使用此类固体膜制造电致变色装置以及用于制造此类固体膜和装置的过程(Electrochromic Polymeric Solid Films,Manufacturing ElectrochromicDevices Using Such Solid Films,and Processes for Making Such Solid Films andDevices)”的第PCT/US98/05570号国际专利申请序列，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
电光元件92可包括第一元件94和第二元件96。被配置成固持电光介质98。第一元件94可包括第一侧94a和第二侧94b。第二元件96 可包括第三侧96a和第四侧96b。放大透镜86可对应于具有大致150 mm和400mm焦距的平凸放大透镜。在此配置中，放大透镜86的平面表面100可以光学方式结合到电光元件92的第四表面96b。在一些实施例中，对应于部分反射、部分透射元件84、放大透镜86和/或电光元件92的一个或多个层可涂覆有一个或多个抗反射涂层。此类抗反射涂层可具有0.5％或更小反射系数。
现在参考图5，示出了显示***10的框图。显示***10可包含与控制电路104通信的呈一个或多个按钮形式的用户接口102。显示设备 24的示范性实施例可并入有虚线框中所示出的特指为显示设备24的元件。在一些实施例中，用户接口102可包含例如触摸屏显示器、开关、麦克风、旋钮、触摸传感器(例如，基于投影式电容传感器电阻的触摸传感器、电阻式触摸传感器或其它触摸传感器)、接近传感器(例如，投影式电容、红外、超声波、红外或其它接近传感器)等输入装置，或被配置成从用户动作产生输入的其它硬件。
显示***10可包括显示设备24/显示设备24可包括显示面板68。显示面板68可以是各种显示器类型。举例来说，显示面板68可对应于液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、场发射显示器(FED)面板或各个其它显示器。显示设备24可进一步并入有扬声器、触觉反馈装置(例如，振动马达)、LED或用于提供输出的其它硬件组件。
控制电路104可包含各个类型的数字和/或模拟控制电路，且可包含微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、图形处理单元(GPU)，或被配置成执行各个输入/输出、控制、分析和本文中所描述的其它功能的其它电路。在其它实施例中，控制电路104可以是单独地或与本文中所描述的额外硬件组件一起的芯片上***(SoC)。控制电路104 可进一步包含存储器106(例如，随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、硬盘存储装置、闪存存储器存储装置、固态驱动器存储器等)。在其它实施例中，控制电路104可充当用于包含在显示***10中的一个或多个硬件组件的控制器。举例来说，控制电路104可充当用于触摸屏显示器或其他操作者输入装置的控制器，用于收发器、传输器、接收器或其它通信装置(例如，实施蓝牙通信协议)的控制器。
在一些实施例中，控制电路104可被配置成从用户接口102接收输入。输入可被转换成控制信号，可识别和利用所述控制信号以输出一个或多个控制信号和/或传输数据。在此配置中，显示***10可传达 (例如，发送和/或接收信号和/或数据)以控制显示屏14的各个功能或者车辆12的设定或功能。
存储器106可用于促进如本文中所描述的显示***10的功能。存储器106可包含计算机代码模块、数据、计算机指令或其它信息，所述其它信息可由控制电路104执行或以其它方式促进本文中所描述的显示***10的功能。举例来说，存储器106可包含加密代码、配对信息、识别信息、装置注册表配置、图像扩充信息、乘员具体信息等。存储器106和/或控制电路104可使用一个或多个编程技术、数据操纵技术和/或处理技术，例如算法、例程、查询表、阵列、数据库、比较、指令等促进本文中所描述的功能。
显示***10可进一步包括通信电路108。通信电路108可对应于耦合到控制电路104的收发器电路或传输器电路。收发器电路可允许显示***10传输和/或接收无线通信信号。无线通信信号可被传输到各种无线装置(例如，原始传输器、家庭电子装置、移动通信装置和/或远程装置)或从各种无线装置接收。
通信电路108可受控制电路104控制。举例来说，控制电路104 可使通信电路108接通或断开；使用通信电路108发送数据；格式化信息、激活信号、控制信号和/或用于经由通信电路108传输的其它信号或数据；或以其它方式控制通信电路108。来自通信电路108的输入也可由控制电路104接收。举例来说，显示屏14的一个或多个设定可由通信电路108接收且由控制电路104存储于存储器106中。
在一些实施例中，通信电路108可包含额外硬件，例如处理器、存储器、集成电路、天线等。通信电路108可在传输之前或在接收之后以及在将信息传递到控制电路104之前处理信息。在一些实施例中，通信电路108可直接耦合到存储器106(例如，以存储加密数据、检索加密数据等)。在其它实施例中，通信电路108可包含一个或多个收发器、传输器、接收器等。举例来说，通信电路108可包含光收发器、近场通信(NFC)收发器等。在一些实施例中，通信电路108可实施为SoC。
控制电路104还可耦合到网络适配器110、接收器和/或传输器。在一些实施例中，网络适配器110可被配置成与图像传感器34通信。在一些实施例中，网络适配器110可对应于或包含蜂窝式收发器。在此配置中，显示***10可使用网络适配器110和/或额外收发器(例如，蜂窝式收发器)来访问因特网、其它网络和/或网络硬件。在一些实施例中，显示***10可通过与显示***10通信的中间装置访问因特网、其它网络和/或网络硬件，所述中间装置例如移动装置。
在示范性实施例中，网络适配器110可被配置成将数据和/或控制信号发送到移动装置/从移动装置接收数据和/或控制信号。网络适配器 110可经由各个无线通信协议传达。举例来说，通信协议可包含但不限于BluetoothTM(例如，蓝牙低功耗(BLE)、WiFi(IEEE802.11)、紫蜂、蜂窝等)、有线接口和/或协议(例如，以太网、通用串行总线(USB)、火线等)或其它通信连接(例如，红外、光学、超声波等)。
在一些实施例中，显示***10可包括位置传感器112，所述位置传感器112被配置成识别显示设备24相对于车辆12的后方方向的位置或定向。位置传感器112可对应于电气或机电传感器(例如，编码器、电位计、接近传感器、指南针、陀螺仪等)，且可被配置成识别显示设备24或显示屏14相对于车辆12的后方方向的角度。以此方式，图像处理器105可能够操作来处理图像数据以基于显示屏14的角度选择多个视野来生成图像数据。
控制电路104可经由车辆12的通信总线116与车辆控制模块114 通信。通信总线116可被配置成将识别车辆12的各个状态的信号递送到控制电路104。举例来说，通信总线116可被配置成传达车辆的操作状况(例如，点火是活动的、档位选择、照明激活或设定等)、环境光水平、座位占用情况、门微开信号、驾驶员/乘员身份或可经由通信总线116传达的任何其它信息或控制信号。以此方式，控制电路104可与车辆控制模块114通信以识别车辆12的各种状况和/或设定。
在一些实施例中，显示***10可并入于类似于以下参考中所公开的那些的显示器中。可结合本公开利用的显示器组合件的实例可包含标题为“后视显示镜(Rearviewdisplay mirror)”的第6,572,233号美国专利、标题为“包含用于液晶显示器(LCD)的集成式背光的车辆后视镜组合件(Vehicular rearview mirror assembly includingintegrated backlighting for a liquid crystal display(LCD))”的第8,237,909号美国专利、标题为“多显示镜***和用于扩大车辆周围视野的方法 (Multi-display mirrorsystem and method for expanded view around a vehicle)”的第8,411,245号美国专利以及标题为“包含高强度显示器的车辆后视镜组合件(Vehicle rearview mirrorassembly including a high intensity display)”的第8,339,526号美国专利，其以全文引用的方式并入本文中。
以下参考可包含用于提供面向后方的全景视野的成像器***的各个实施方案且以全文引用的方式并入本文中：2009年2月6日提交的属于John B.Ostreko等人的标题为“包含用于液晶显示器(LCD)的集成式背光的车辆后视镜组合件(Vehicle RearviewMirror Assembly Including Integrated Backlighting for a Liquid CrystalDisplay(LCD))”的第8,237,909B2号美国专利；和2009年9月30日提交的属于Ethan J.Lee等人的标题为“多显示镜***和用于扩大车辆周围视野的方法”的第2010/0201816A1号美国公开。尽管本文中所公开的各个实施方案中的显示***10被示出结合在后视显示***中，但显示器可类似地结合在车辆前方的中心控制台、平视显示器或可对车辆12的操作员或乘员可见的任何其它位置中。
所属领域的技术人员应理解，所描述的实用新型和其它组件的构造不限于任何具体材料。除非在本文中另有描述，否则本文中所公开的本实用新型的其它示范性实施例可由广泛多种材料形成。
出于本公开的目的，术语“耦合(coupled)”(以其所有形式：couple、 coupling、coupled等)通常意味着两个(电气的或机械的)组件彼此直接或间接接合。此类接合在本质上可为静止的或在本质上可移动。此类接合可使用两个组件(电气的或机械的)和与两个组件一体地形成为单个整体的任何额外的中间构件实现。除非另外说明，否则此类接合本质上可为永久性的，或本质上可移除或可释放。
还值得注意的是，如在示范性实施例中所示出的本实用新型的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细地描述了本创新的少数实施例，但审阅本公开的所属领域的技术人员应容易了解，在不实质上脱离所陈述主题的新颖教示和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等的变化)。举例来说，示出为一体地形成的元件可由多个部分构造而成，或示出为多个部分的元件可一体地形成，可颠倒或以其它方式改变接口的操作，可改变结构的长度或宽度和/或***的构件或连接器或其它元件，可改变在元件之间提供的调节位置的性质或数目。应注意，***的元件和/或组合件可由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任一种构造而成，且可呈广泛多种颜色、纹理和组合中的任一种。因此，所有此类修改希望包含在本实用新型创新的范围内。可在不脱离本实用新型创新的精神的情况下在所要和其它示范性实施例的设计、操作状况和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。
应理解，任何描述的过程或在描述的过程内的步骤都可与其它所公开的过程或步骤组合以形成在本实用新型的范围内的结构。本文中所公开的示范性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为限制性的。

Claims (20)

1.一种用于车辆的显示设备，其包括：
显示面板，其被配置成在显示表面上在显示方向上显示图像数据；
壳体，其与所述车辆连接且被配置成固持所述显示面板；以及
焦距校正特征，其在所述显示方向上安置在所述显示表面前方，其中：
所述校正特征包括与所述壳体连接的放大透镜；
所述壳体被配置成大致平行于所述显示表面定位所述放大透镜且在所述显示表面与所述放大透镜之间形成空隙；且
所述放大透镜被配置成在投影距离处将所述图像数据投影到相对于所述显示方向的所述显示表面后方，使得所述图像数据看起来像来源于所述显示表面后方。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述空隙小于50mm。
3.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的显示设备，其中所述投影距离小于100mm。
4.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的显示设备，其中所述投影距离小于150mm。
5.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的显示设备，其中所述投影距离小于50mm。
6.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的显示设备，其进一步包括：
安置在所述放大透镜前方的部分反射、部分透射元件。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中所述部分反射、部分透射元件被配置成在第一位置中透射来自所述显示面板的光且在第二位置中反射相对于所述车辆位于后方的场景。
8.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的显示设备，其进一步包括：
调节机构，其被配置成同时调节所述显示面板的显示角和选择性地激活所述图像数据的显示。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中所述调节机构选择性地激活所述显示设备的双模态操作。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其中所述显示设备被配置成在第一配置中从所述显示设备反射所述车辆后方的场景，且在第二配置中在所述显示面板上显示包括所述车辆后方的所述场景的图像数据。
11.一种用于车辆的显示设备，其包括：
显示面板，其被配置成在显示表面上在显示方向上显示图像数据；
壳体，其与所述车辆连接且被配置成固持所述显示面板；
调节机构，其被配置成同时调节所述显示面板的显示角和选择性地激活所述图像数据的显示；以及
焦距校正特征，其在所述显示方向上安置在所述显示表面前方，其中所述焦距校正特征包括与所述壳体连接的放大透镜；且
所述放大透镜被配置成在投影距离处将所述图像数据投影到相对于所述显示方向的所述显示表面后方，使得所述图像数据看起来像来源于所述显示表面后方。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中所述调节机构选择性地激活所述显示设备的双模态操作。
13.根据权利要求12所述的显示设备，其中所述显示设备被配置成在第一配置中从所述显示表面反射所述车辆后方的场景，且在第二配置中在所述显示面板上显示包括所述车辆后方的所述场景的图像数据。
14.根据权利要求13所述的显示设备，其进一步包括棱镜元件，其中所述放大透镜安置于所述显示面板与所述棱镜元件之间。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述棱镜元件被配置成在所述第一配置中从所述棱镜元件反射对应于所述车辆后方的场景的光。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中所述棱镜元件被配置成在所述第二配置中透射来自所述显示面板的对应于所述图像数据的光。
17.根据权利要求15到16中任一权利要求所述的显示设备，其中所述调节机构包括与所述显示面板的控制电路通信的开关，所述开关被配置成选择性地激活所述图像数据的显示。
18.根据权利要求11到15中任一权利要求所述的显示设备，其中所述壳体被配置成大致平行于所述显示表面定位所述放大透镜且在所述显示表面与所述放大透镜之间形成空隙。
19.一种用于车辆的显示***，其包括：
控制电路，其与至少一个图像传感器通信，所述至少一个图像传感器被配置成捕捉所述车辆后方的场景的图像数据；
显示设备，其包括：
显示面板，其与所述控制电路通信，所述显示面板被配置成在显示表面上在显示方向上显示所述图像数据；
壳体，其与所述车辆连接且被配置成固持所述显示面板；
调节机构，其被配置成调节所述显示面板的显示角和选择性地激活所述图像数据的显示；以及
焦距校正特征，其在所述显示方向上安置在所述显示表面前方，其中：
所述校正特征包括与所述壳体连接的放大透镜；且
所述放大透镜被配置成在投影距离处将所述图像数据投影到相对于所述显示方向的所述显示表面后方，使得所述图像数据看起来像来源于所述显示表面后方。
20.根据权利要求19所述的显示***，其中所述显示设备进一步包括棱镜元件，其中所述放大透镜被配置成投影来自所述显示面板的光通过所述棱镜元件，且其中所述棱镜元件被配置成在第一配置中从所述显示表面反射包括所述车辆后方的所述场景的光且在第二配置中在所述显示面板上显示包括所述车辆后方的所述场景的图像数据。
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