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CN104854498A - 合成显示装置 - Google Patents

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CN104854498A
CN104854498A CN201380065228.2A CN201380065228A CN104854498A CN 104854498 A CN104854498 A CN 104854498A CN 201380065228 A CN201380065228 A CN 201380065228A CN 104854498 A CN104854498 A CN 104854498A
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CN
China
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display
display unit
image
virtual image
real image
Prior art date
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Application number
CN201380065228.2A
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English (en)
Inventor
增田朗
岩本健
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

本发明设置有：光学合成器；第一显示单元(20)，其用于通过将包括某些显示信息的图像投影到光学合成器的前表面而显示虚像；第二显示单元(30)，设置在光学合成器的后表面侧的位置上，并用于显示实像；以及合成显示控制单元(ECU)。

Description

合成显示装置
技术领域
本发明涉及一种由多个显示单元形成的合成显示装置，并且涉及一种，例如，用于车辆的显示装置，能够用作车辆中的仪表盘的显示器。
背景技术
例如，在车辆中，为了将驾驶所需的信息或者示出车辆的状态的信息提供给驾驶员，嵌入了各种仪表的仪表单元内置于驾驶员座椅前方的仪表板中。相比以前已经发展了涉及诸如仪表单元这样的显示装置的各种技术，从而提高可视性等。
例如，具有优良的可视性的抬头显示器(HUD)已经投入实际应用。通常地，抬头显示器将要显示的光学图像从光学投影装置投影到合成器的表面上。驾驶员能够看到在合成器的表面反射的图像。即，驾驶能够看到的显示装置的显示细节在合成器前方实际上不存在的位置处成像为虚像。另外，由于合成器局部地透射光线，所以驾驶员能够看到处于与虚像的显示细节重叠状态下的、诸如车辆外部实际存在的风景这样的图像。
专利文献1至专利文献3中公开的技术已知为由多个显示单元形成的合成显示装置。
专利文献1公开了涉及游戏机的显示技术。具体地，诸如CRT这样的显示装置1上所显示的移动信息利用全息合成器4反射和衍射，以形成在远处放大投影的图像5。观察者能够看到该图像5与布置在全息合成器4的后部处的、移动或固定的显示本体6合成的图像。即，专利文献1中公开的游戏机能够执行处于作为虚像而显示的在远处放大投影的图像5与显示本体6合成的状态下的显示。在远处放大投影的图像5对应于游戏的背景图像，并且显示本体6对应于游戏的内容。
专利文献2公开了一种图片显示装置，其能够应对每个人的双眼之间的距离，并且使得观察者能够确定的利用右眼和左眼观看衍射光线。具体地，光学图像从独立地形成在右侧和左侧的图片显示装置1R和1L，投影到全息合成器，使得由全息合成器3汇集的视频直接投影到观察者4的视网膜并且由观察者4观察。
专利文献3公开了抬头显示器，其使得在右眼和左眼反射的图像之间产生视差。具体地，左眼的符号与右眼的符号时分地交替输出。另外，设置了光阀，其交替地遮挡右眼和左眼的入射光。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-273690
专利文献2：JP-A-2000-214408
专利文献3：JP-UM-A-63-96524
发明内容
技术问题
例如，在诸如仪表单元这样的用于车辆的显示装置中，期望提高可视性。另外，显示好看的外观从而建立高品质感也同样重要。例如，当通知异常产生或者指出各类装置的的操作状态的改变时，特别地突出显示的改变，使得驾驶员能够立即识别出显示的改变，被认为是有效的：。
然而，在显示实像的典型的显示装置的情况下，仅能够执行平面显示。因此，装置具有较少方法的选择来突出显示，并且仅能够用于调整显示的亮度和颜色。另外，在抬头显示器的情况下，能够领用深度感执行显示。然而，由于使用了虚像，所以在特别地突出或者产生的状态下，难以显示具体的显示信息。同样适用于专利文献1至专利文献3的相关技术。
另外，车辆的驾驶员在驾驶的同时频繁地改变要聚焦的位置，并且看到了各种地方。因此，例如，即使在诸如仪表单元这样的显示装置有意地显示诸如故障这样的警告的信息的情况下，当驾驶员看着与对应的地方不同的地方时，驾驶员也很可能没有意识到显示。因此，容易地意识到与驾驶员视线偏离的位置的显示也是同样重要的。
已经鉴于上述情况而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种合成显示装置，其能够在特别突出或者建立的状态下显示细节或显示信息。
解决问题的方案
为了实现上述目的，根据本发明的合成显示装置包括以下描述(1)至(4)：
(1)一种合成显示装置，包括：
光学合成器，该光学合成器反射并且透射光线；
第一显示单元，该第一显示单元通过将包括某些显示信息的图像投影到所述光学合成器的前表面，来显示虚像；
第二显示单元，该第二显示单元设置在所述光学合成器的后表面侧的位置上，并显示实像；以及
合成显示控制单元，将具有彼此相同或者相似形状的图案作为所述显示信息，同时提供给所述第一显示单元和所述第二显示单元；并且将相对于与观察者的视轴正交的方向上的相对位移赋予第一显示图像和第二显示图像，其中，所述第一显示图像由所述第一显示单元形成作为所述虚像，并且所述第二显示图像由所述第二显示单元形成作为所述实像，从而在所述第一显示图像与所述第二显示图像之间形成视差。
(2)根据(1)所述的合成显示装置，其中，所述合成显示控制单元还在所述第一显示图像与所述第二显示图像之间，形成了显示图案尺寸的差异。
(3)根据(1)所述的合成显示装置，其中，所述合成显示控制单元还在所述第一显示图像与所述第二显示图像之间，形成了显示亮度的差异。
(4)根据(1)所述的合成显示装置，还包括：
第三显示单元，设置在与所述第一显示单元和所述第二显示单元不同的位置处，其中
当显示所述第一单元和所述第二显示单元的至少一个显示单元的图像时，所述合成显示控制单元显示与所述第三显示单元上的所述图像相关的显示信息。
根据(1)中所述的构造的合成显示装置，能够通过使形成为虚像的第一显示图像与形成为实像的第二显示图像合成来显示图案。另外，由于在显示第一显示图像的位置与显示第二显示图像的位置之间产生了偏差，所以能够相对于观察者的视觉产生立体的突出感。此外，通过使虚像与实像组合而获得了合成显示的图案，并且从而能够造成更有效的突出感。
根据(2)中所述的构造的合成显示装置，由于第一显示图像与第二显示图像在具有互相不同的尺寸的状态下显示而后合成，所以能够产生更有效的立体感。
根据(3)中所述的构造的合成显示装置，由于第一显示图像和第二线束图像在具有互相不同的亮度的状态下显示而后合成，所以能够产生更有效的立体感。
根据(4)中所述的构造的合成显示装置，能够几乎同时地在多个不同的位置处显示彼此相关的显示信息的项。因此，例如，即使在观察者(驾驶员等)关注与第一显示单元或者第二显示单元的位置不同的位置的情况下，当驾驶员看着能够看到第三显示单元的位置时，第三显示单元的显示识别也使得驾驶员意识到第一显示单元和第二显示单元中的显示。由于该原因，能够提高可视性并且从而能够获得显示的突出与产生的效果。
发明的有益效果
根据本发明的合成显示装置，能够在特别突出或者产生的状态下，显示细节或者某些显示信息。
如上所述，简要描述了本发明。进一步地，通过参考附图通读下述本发明的实施例(后文中，称为“实施例”)，将进一步地阐明本发明的细节。
附图说明
图1是是示出仪表单元的外观的具体实例的正视图。
图2是示出当从图1中的线Ⅱ-Ⅱ观看时的截面结构的纵截面图。
图3是放大地示出图1所示的仪表单元的合成显示单元的显示细节的正视图。
图4是示出图1所示的仪表单元中包括的合成显示装置的电路的构造实例的框图。
图5是示出虚像投影单元和实像显示单元的主要操作的流程图。
图6是示出图4所示的电子控制单元的主要操作的流程图。
图7是示出图6所示的操作的修改实例(1)的流程图。
图8是示出涉及仪表单元的外观的修改实例的正视图。
图9是示出图6所示的操作的修改实例(2)的流程图。
参考标记列表
10：仪表单元
11：左侧显示单元
11a：警告显示单元
12、12B：中央显示单元
12a：水温显示部
12b：车速显示部
12c：燃料显示部
12d、13b：协同显示单元
13、13B：右侧显示单元
13a：方向显示单元
14：合成显示单元
14a：实像显示
14b：虚像显示
15：合成器
15a：前表面
15b：后表面
20：虚像投影单元
21：液晶显示指示器
22：微型计算机
23：LCD驱动器
24：电机驱动器
25：电机
26：只读存储器
27：照明传感器
28：输入和输出电路
30：实像显示单元
31：液晶显示指示器
32：微型计算机
33、37、41、42：接口
34：LCD驱动器
35：LCD驱动电源
36：温度传感器
38：只读存储器
39：电源电路
50：车载通信网络
A1：光轴
A2：视线
ECU：电子控制单元
EP：视点
具体实施方式
下面将参考附图具体描述本发明的合成显示装置的实施例。
<第一实施例>
<装置的外观>
图1示出了仪表单元10的外观的具体实例。仪表单元10作为车载单元内置于诸如汽车这样的车辆中。即，为了显示驾驶员所需的信息以驾驶车辆并且将信息传输给驾驶员，仪表单元10安装在仪表盘的定位在车辆中的驾驶员座椅的前方的位置处。
图1所示的仪表单元10大致划分成四个显示单元。即，左侧显示单元11、中央显示单元12、右侧显示单元13和合成显示单元11设置在仪表单元10中。另外，合成器15安装在仪表单元10的前表面(比显示部分更靠近驾驶员的位置)中。合成器15是光学部件，并且能够通过组合反射光和投射光来合成多个光学图像。
左侧显示单元11安置在仪表单元10的左侧上，并且作为如图1所示的代表实例，该左侧显示单元11包括警告显示单元11a。警告显示单元11a显示视觉信息并且该视觉信息代表实像。即，驾驶员能够直接地看到并且确认左侧显示单元11的指示器上显示的视觉信息。
中央显示单元12安置在仪表单元10的中央部中。图1所示的中央显示单元12设置有水温显示部12a、车速显示部12b和燃料显示部12c。水温显示部12a用于显示描述车辆的冷却水的温度的条形图。车速显示部12b用于显示描述车辆的当前行驶速度(km/h)的数值。燃料显示部12c用于显示描述车辆的燃料剩余量的条形图。
通过使用抬头显示器(HUD)所显示的虚像来执行中央显示单元12中的水温显示部12a、车速显示部12b和燃料显示部12c的各自的显示。换句话说，驾驶员看到并且确认由合成器15所投影而后反射在合成器15的表面上的图像。
右侧显示单元13设置在仪表单元10的右端侧上，并且作为图1所示的代表实例，该右侧显示单元13包括方向显示部13a。该方向显示部13a显示视觉信息并且该视觉信息代表实像。即，驾驶员能够看到并且确认右侧显示单元13的指示器上所显示的视觉信息。
合成显示单元14安置在右侧显示单元13的内部，并且该合成显示单元14形成为比右侧显示单元13小的区域。另外，合成显示单元14的显示范围与右侧显示单元13的显示范围部分重叠。合成显示单元14能够使得驾驶员看到并且确认通过合成实像与虚像而获得的图像作为显示的视觉信息。即，合成显示单元14通过将显示虚像的抬头显示器与显示实像的指示器组合而形成。用于在合成显示单元14上显示实像的指示器也包括在右侧显示单元13中。
<合成显示单元14的结构机制的构造>
当从图1的线Ⅱ-Ⅱ观看时，合成显示单元14的横截面结构在图2中示出。如图2所示，合成显示单元14设置有虚像投影单元20、实像显示单元30、以及合成器15。实像显示单元30是与右侧显示单元13共同的元件，并且该实像显示单元30包括液晶显示指示器31。能够在液晶显示指示器31的表面上的屏幕上显示各种类型的可视信息作为实像。
如图2所示，虚像投影单元20在露出的状态下嵌入安装板55的内部。该虚像投影单元20包括能够显示各种类型的可视信息的液晶显示指示器21。另外，液晶显示指示器21是光透射式显示单元，并且包括后表面侧上的背光。换句话说，通过利用来自后表面侧的背光而照亮液晶显示指示器21上显示的视觉信息，能够沿着图2所示的光轴A1将视觉信息的光学图像投射到合成器15。
合成器15能够将沿着光轴A1的前表面15a上的入射光反射到驾驶员视点EP的方向。此外，来自后表面15b侧的入射光透过合成器15。进一步地，从后表面15a侧入射的光传输通过15。因此，在驾驶员通过观看从视点EP到视线A2的方向来观察合成显示单元14的情况下，驾驶员能够同时地看到并且确认在实像与虚像互相重叠状态下的实像和虚像的视觉信息项。实像通过透过显示在液晶显示指示器31的屏幕上的合成器15而后入射到视点EP而获得，并且虚像通过在合成器15的前表面15a上反射而后入射到视点EP而获得。
同时，在本实施例中，假设虚像通过在合成器15的表面上反射一次的光而形成；然而，虚像可以通过将预定的光学反射镜安置在虚像投影单元20内部中，并且使用在光学反射镜上反射了几次的光而形成。
<合成显示单元14的显示细节的具体实例>
图3示出了图1所示的仪表单元10中的合成显示单元14的显示细节的具体实例。在图3所示的实例中，假设合成显示单元14显示了文本“OFF”作为可视信息。在这种情况下，液晶显示指示器21和31分别显示文字“OFF”作为可视信息。
液晶显示指示器31上显示的视觉信息反射到视点EP处的观察者的眼中作为图3所示的实像显示14a。另外，液晶显示指示器21上所显示的视觉信息反射到视点EP处的观察者的眼中作为图3所示的虚像显示14b。
即，定位在视点EP处的观察者能够看到并且确认如图3所示的实像显示14a与虚像显示14b互相重叠的状态。此时，观察者能够在液晶显示指示器31的屏幕上看到实像显示14a。另外，观察者能够看到虚像显示14b，该虚像显示14b在比合成器15和液晶显示指示器31远的位置处成像。
在图3所示的实例中，实像显示14a与虚像显示14b具有大致相同的形状和相同的尺寸的视觉信息(文本图案“OFF”)。另外，如图3所示，实像显示14a与虚像显示14b之间产生了横向上Δx和竖直方向上Δy的相对位置偏差。换句话说，在形成视差的状态下显示图像。位置偏差(Δx,Δy)表示通过有意地控制要偏离的位置从而突出显示而获得的结果。即，虚像投影单元20和实像显示单元30中的至少一个能够控制显示位置或者投影方向，使得观察者能够在视点EP的位置处识别位置偏差(Δx,Δy)。
<电路的构造>
图4示出了图1所示的仪表单元10中包括的合成显示装置的电路的构造。即，图1所示的合成显示单元14的显示利用图4所示的合成显示装置而实现。进一步地，除了图4所示的合成显示装置之外，还有与右侧显示单元11和中央显示单元12相对应的显示电路也包括在图1所示的仪表单元10中。右侧显示单元13通过与合成显示装置共享电路而形成。
图4所示的合成显示装置设置有虚像投影单元20、实像显示单元30和电子控制单元ECU。另外，虚像投影单元20、实像显示单元30与电子控制单元ECU经由车载通信网络50而以能够通信的状态互相连接。
同时，本发明的合成显示装置包括电子控制单元ECU。在等同于电子控制单元ECU的功能内置于虚像投影单元20与实像显示单元30的至少一者中的情况下，也能够在不使用电子控制单元ECU的情况下实现合成显示装置。
<虚像投影单元20的构造>
如图4所示，虚像投影单元20设置有液晶显示(LCD)指示器21、微型计算机(CPU)22、LCD驱动器23、电机驱动器24、电机25、只读存储器(EEPROM)26、照明传感器27以及输入和输出电路(I/O)28。
液晶显示指示器21包括透射式液晶显示面板，并且能够显示诸如文本这样的视觉信息图案。另外，液晶显示指示器21设置有从后表面侧为液晶显示板照明的相对大量的背光。
微型计算机22能够通过读取预先准备的程序而执行虚像投影单元20所需的各种类型的控制。另外，微型计算机22装备有：将模拟信号转换成数字信号的A/D转换单元22a；以及符合控制器局域网络(CAN)标准，并且能够控制通信CAN通信控制单元22b。
LCD驱动器23具有根据从微型计算机22输出的控制信号，来控制液晶显示指示器21的显示细节和显示状态(显示的有无、照明的亮度等)的功能。
电机驱动器24具有根据从微型计算机22输出的控制信号，来控制电机25的驱动状态的功能。电机25连接到虚像投影单元20的可移动光学系统，且能够改变由虚像投影单元20所投射的光线的光轴(A1)的方向。
只读存储器26是能够执行数据重写的EEPROM。只读存储器26提前保存了：微型计算机22执行所需的程序的程序；显示在液晶显示指示器21上的显示图案数据；以及诸如由微型计算机22使用的各种常数这样的数据。
照明传感器27检测安装了虚像投影单元20的安装板的表面的外部光线的亮度。微型计算机22能够根据由照明传感器27所检测到的外部光线的亮度，来适当地控制液晶显示指示器21的亮度。
输入和输出电路28是用于将微型计算机22连接到满足CAN标准的车载通信网络50的接口。微型计算机22能够经由输入和输出电路28和车载通信网络50，执行装备在相同车辆上的电子控制单元ECU之间的数据通信。
<图像显示单元30的构造>
如图4所示，实像显示单元30设置有液晶显示(LCD)指示器31、微型计算机(CPU)32、接口(I/F)33、37、41和42、LCD驱动器34、LCD驱动电源35、温度传感器36、只读存储器(EEPROM)38和电源电路39。
液晶显示(LCD)指示器31包括具有比液晶显示指示器21的屏幕尺寸大的屏幕尺寸的液晶显示面板，并且能够显示各种视觉信息图案，例如，文本，图形以及图像。液晶显示指示器31的显示区域的一部分用作合成显示单元14，并且另一部分用作右侧显示单元13。换句话说，合成显示单元14使用右侧显示单元13的显示屏幕的区域的一部分以显示实像的视觉信息。
微型计算机(CPU)32能够通过读取预先准备的程序而执行实像显示单元30所需的各种类型的控制。另外，微型计算机32装备有符合CAN标准并且能够控制通信的CAN通信控制单元32a。
接口33将从微型计算机32输出的控制信号转换成LCD驱动电源35的控制所需的信号电压，并且然后将转换的控制信号施加到LCD驱动电源35。
LCD驱动器34具有根据从微型计算机32输出的控制信号，控制液晶显示指示器31的显示细节和显示状态(显示的有无、浓度、照明的亮度等)的功能。LCD驱动电源35基于由电源电路39输出的直流电压，产生液驱动晶显示指示器31所需的直流电压，而后将产生的直流电压施加到液晶显示指示器31。
温度传感器36检测实像显示单元30的温度。微型计算机32能够经由接口37获取由温度传感器36所检测到的温度的信息。
只读存储器38是能够执行数据重写的EEPROM。只读存储器38预先保存了：微型计算机32执行所需的程序；显示在液晶显示指示器31上的显示图案数据；以及微型计算机32所使用的诸如各种常数这样的数据。
电源电路39根据供给自车辆侧上的电源线(+B)的直流电压(例如，+12V)，产生运行实像显示单元30的各个电路所需的稳定的直流电压(例如，+5V)。另外，电源电路39产生复位信号，并且将该复位信号施加到微型计算机32。
接口41将车辆侧上产生的点火信号(IGN)转换成用于微型计算机32所执行的处理的稳定的电压，而后将该转换的点火信号施加到微型计算机32。
接口42执行将微型计算机32连接到符合CAN标准的车载通信网络50所需的信号处理。
<电子控制单元ECU的构造>
电子控制单元ECU内置于仪表单元10中或者装备在车辆侧上，并且经由车载通信网络50而连接到仪表单元10。通过装备有微型计算机(未示出)和通信功能并且执行预先嵌入微型计算机中的程序，该电子控制单元ECU能够实现各种类型的控制。
在本实施例中，电子控制单元ECU根据车辆的情况，来确定需要在右侧显示单元13和合成显示单元14上显示的视觉信息，而后该电子控制单元ECU经由车载通信网络50来控制虚像投影单元20和实像显示单元30。
<合成显示装置的操作>
<虚像投影单元20和实像显示单元30的基本操作>
图5示出了虚像投影单元20和实像显示单元30的主要操作。执行基本的操作，使得以相同的方式操作虚像投影单元20和实像显示单元30。换句话说，虚像投影单元20的微型计算机22执行图5所示的控制。另外，实像显示单元30的微型计算机32也执行图5所示的控制。
<虚像投影单元20的操作>
虚像投影单元20的微型计算机22监视从车载通信网络50经由输入和输出电路28输入的信号，而后执行从电子控制单元ECU输入的信号的处理(S01)。
虚像投影单元20的微型计算机22识别与需要在合成显示单元14上显示的视觉信息相关的显示控制信号是否从电子控制单元ECU输入，该显示控制的信号(S02)。在输入了指令以开始或者停止与预先指示的显示细节(经过突出显示的视觉信息)相关的显示的情况下，处理从步骤S02进行到步骤S03。
虚像投影单元20的微型计算机22显示由电子控制单元ECU所指定的视觉信息作为指定位置上的虚像(S03)。诸如实际上显示的视觉信息的文本这样的图案数据通过从只读存储器26读取或获得。
能够通过调整液晶显示指示器21的屏幕上的显示位置或者光轴A1的方向，来控制由虚像投影单元20所显示的视觉信息的显示位置。
<实像显示单元30的操作>
实像显示单元30的微型计算机32监视从车载通信网络50经由接口42而输入的信号，而后执行从电子控制单元ECU输入的信号的处理(S01)。
实像显示单元30的微型计算机32识别与需要在合成显示单元14上显示的视觉信息相关的显示控制信号是否从电子控制单元ECU输入(S02)。在输入了指令以开始或停止与预先指定显示细节(进行突出显示的视觉信息)相关的显示的情况下，处理从步骤S02进行到步骤S03。
实像显示单元30的微型计算机32显示由电子控制单元ECU指定的视觉信息，作为液晶显示指示器31的屏幕上的指定位置上的实像(S03)。诸如实际上显示的视觉信息的文本这样的图案数据通过从只读存储器38读取或获得。
<电子控制单元ECU的构造>
图6示出了图4所示的电子控制单元ECU的主要操作。下面将详细地描述电子控制单元ECU的操作。
在步骤S11中，电子控制单元ECU监视在车辆上可能发生的各种事件，例如，各个单元中发生故障和驾驶员的开关操作，而后识别与显示相关的当前情况。
在步骤S12中，电子控制单元ECU辨别步骤S11中所识别的当前情况是否与指定图案(例如，文本图案“OFF”)需要突出显示的条件一致。如果满足指定图案的突出显示的条件，则处理进行到下一个步骤S13。
在步骤S13中，电子控制单元ECU指定根据发生的事件的种类而要显示的数据。要显示的数据是与诸如文字“OFF”这样的图案相关的显示代码。另外，电子控制单元ECU分别指定在虚像投影单元20中要显示的数据的显示位置P1，和在实像显示单元30中要显示的数据的显示位置P2。
此处，指定的显示位置P1和P2相对地并且稍微地偏移，使得有意地产生如图3所示的位置偏差(Δx,Δy)。
在步骤S14中，电子控制单元ECU将开始与步骤S13中所指定的显示信息相关的显示的指令分别传输到虚像投影单元20和实像显示单元30。另外，显示位置P1传输到虚像投影单元20，并且显示位置P2传输到实像显示单元30。
在步骤S15中，电子控制单元ECU监视车辆上可能发生的各种事件，例如，各个单元中发生故障和驾驶员的开关操作，而后该电子控制单元ECU识别与显示相关的当前情况。
在步骤S16中，电子控制单元ECU辨别步骤S15中所识别的当前情况是否满足步骤S14中命令开始显示的突出显示的终止条件，并且如果满足了终止条件，则步骤进行到下一个步骤S17。
在步骤S17中，电子控制单元ECU将停止与步骤S14中命令开始显示的强调显示相关的显示的指令传输到虚像投影单元20和实像显示单元30，而后终止该突出显示。
电子控制单元ECU执行图6所示的控制，并且从而虚像投影单元20执行与图3所示的虚像显示14b相对应的显示，并且实像显示单元30执行与实像显示14a相对应的显示。
因此，在视点EP的位置处观察仪表单元10的显示的驾驶员能够看到并且确认通过合成虚像显示14b和实像显示14a而获得的图3所示的视觉信息的合成显示单元14。由于通过合成虚像显示14b和实像显示14a而获得视觉信息，并且虚像显示14b和实像显示14a的显示位置相对地并且稍微地偏离(Δx,Δy)，所以驾驶员能够识别图3所示的视觉信息作为突出显示。另外，由于通过合成虚像显示14b和实像显示14a而获得了视觉信息，所以能够实现深度感和立体效果。
注意，在本实施例中，假设虚像投影单元20和实像显示单元30的显示细节和显示位置由电子控制单元ECU来控制，然而，虚像投影单元20的微型计算机22或实像显示单元30的微型计算机32也能够执行与以上相同的控制是可能的。另外，与合成显示的虚像显示14b和实像显示14a之间的位置偏差(Δx,Δy)相对应的控制量可以存储在电可擦可编程只读存储器26和38等中作为预定的固定数据。
<修改实例的描述>
图7示出了图6所示的操作的修改实例(1)。在图7所示的操作中，代替图6中的步骤S13和S14而增加了步骤S13B和S14B。
在图7的步骤S13B中，电子控制单元ECU如S13一样指定要显示的数据和显示位置P1和P2，并且还指定显示尺寸S1和显示尺寸S2以及显示亮度B1和显示亮度B2。
此处，显示尺寸S1与，例如，由虚像投影单元20显示作为图3所示的虚像显示14b的视觉信息的尺寸(诸如文文这样的图案的尺寸)相对应，并且显示尺寸S2与由实像显示单元30所显示作为实像显示14a的视觉信息的尺寸相对应。另外，显示亮度B1代表由虚像投影单元20所显示的视觉信息(包括照明的亮度和显示的浓度)的亮度，并且显示亮度B2代表由实像显示单元30所显示的视觉信息的亮度。换句话说，电子控制单元ECU能够确定实像显示14a的尺寸和亮度以及虚像显示14b的尺寸和亮度作为彼此不同的参数。
在图7的步骤S14B中，电子控制单元ECU传输开始与在步骤S13中指定的显示信息相关的显示的指令到虚像投影单元20和实像显示单元30。另外，显示位置P1、显示尺寸S1和显示亮度B1作为参数传输到虚像投影单元20，并且显示位置P2、显示尺寸S2和显示亮度B2作为参数传输到实像显示单元30。
因此，在修改实例中，如图3的显示实例所示，不仅能够使合成显示的实像显示14a与虚像显示14b偏离，并且能够在图案尺寸和显示亮度两者中设置相对差异，图案尺寸和显示亮度也能够相对区分。由于该原因，能够进一步提高合成显示单元14的突出显示的效果并且能够使得外观改善。
<第二实施例>
<外观说明>
图9示出了本发明的仪表单元10B的外观的具体实例。图8所示的仪表单元10B是图1所示的仪表单元10的修改实例，并且设置有左侧显示单元11、中央显示单元12B和右侧显示单元13B。另外，与前述的合成显示单元14相同，右侧显示单元13B的一部分能够通过与真是图像和虚像重叠而显示。
另外，图8中的中央显示单元12B包括协同显示单元12d，并且右侧显示单元13B包括协同显示单元13b。在本实施例中，安置在互相远离的位置处的协同显示单元12d和协同显示单元13b用于显示相同的情况或者用于显示更加相互关联的情况。
通过使用具有与图2所示的虚像投影单元20相同的构造的装置(未示出)而将光线投影到合成器15来显示中央显示单元12B的显示细节作为虚像。右侧显示单元13B的显示细节作为实像显示在图2所示的液晶显示指示器31上。在协同显示单元13b中，能够以与上述合成显示单元14相同的情况显示实像和虚像。
<电路的构造>
与图4所示的构造相似，本实施例的合成显示装置设置有虚像投影单元20、实像显示单元30和电子控制单元ECU。另外，本实施例的虚像投影单元20能够控制整个中央显示单元12B的虚像显示和协同显示单元13b的虚像显示，并且实像显示单元30能够控制包括协同显示单元13b的右侧显示单元13B的实像显示。
<合成显示装置的操作>
图9示出了图6所示的操作的修改实例(2)。即，同样在本实施例中，图4所示的电子控制单元ECU通过执行图9所示的操作，而分别控制虚像投影单元20的虚像显示和实像显示单元30的实像显示。在图9所示的操作中，代替图6中的步骤S13和S14，增加了步骤S13C和S14C。
在图9的步骤S13C中，电子控制单元ECU根据发生事件的类型来指定要显示的数据。要显示的数据代表代表要显示的线段，例如，图8所示的协同显示单元12d和协同显示单元13b。
另外，当控制分开安置的协同显示单元12d与协同显示单元13b时，电子控制单元ECU分别指定虚像投影单元20中的协同显示单元12d的虚像显示位置P1和协同显示单元13b的虚像显示位置P2，以及实像显示单元30中的协同显示单元13b的实像显示位置P3。此处，指定的显示位置P2与P3相对地并且稍微地偏离，使得有意地产生如图3所示的位置偏差(Δx,Δy)。
图9的步骤S14C中，电子控制单元ECU传输指令到虚像投影单元20和实像显示单元30以启动与在步骤S13B中分别指定显示信息相关的显示。另外，显示位置P1和P2传输到虚像投影单元20并且显示位置P3传输到实像显示单元30。另外，当控制分开地安置的协同显示单元12d和协同显示单元13b时，传输了如下指令：使协同显示单元12d与协同显示单元13b互锁从而同时显示。
因此，如果满足了表示图8所示的协同显示单元12d的条件，则能够同时地开始显示提前与协同显示单元12d相关联的协同显示单元13b。相反地，如果满足了表示协同显示单元13b的条件，则能够同时开始显示提前与协同显示单元13b相关联的协同显示单元12d。
能够利用上述显示控制来实现突出显示效果。例如，在驾驶员看着与右侧显示单元13B偏离的方向的情况下，只要驾驶员看着能够看到中央显示单元12B的协同显示单元12d的方向，则驾驶员能够看到并且确认协同显示单元12d的显示，从而也识别了协同显示单元13b的显示。另外，即使在驾驶员看着与中央显示单元12B偏离的方向的情况下，只要驾驶员看着能够看到右侧显示单元13B的协同显示单元13b的方向，则驾驶员能够看到并且确认协同显示单元13b的显示，从而也识别了协同显示单元12d的显示。由于该原因，能够获得良好的可视性。
同时，当显示协同显示单元12d和协同显示单元13b时，可以以，例如，闪烁的状态显示。另外，在协同显示单元12d和协同显示单元13b分别由多条线段形成的情况下，要显示的线段的位置可以根据多条线段的布置而顺序地切换并且显示，使得显示位置从右到左移动或者从左到右移动。
<补充说明>
此处，下面(1)至(4)简要地列出了根据如上所述的本发明的合成显示装置的实施例的特征。
(1)图1至图4所示的合成显示装置设置有：光学合成器(15)，其反射并且透射光线；第一显示单元(20)，其通过将包括某些显示信息的图像投影到光学合成器的前表面而显示虚像；第二显示单元(30)，其安置在光学合成器的后表面侧的位置上，并且显示实像；以及合成显示控制单元(ECU)，其将具有彼此相同或者相似形状的图案赋予第一显示单元和第二显示单元作为显示信息，并且将相对于与观察者的视线(A2)正交的方向的相对位移赋予由第一显示单元形成为虚像的第一显示图像(14b)和由第二显示单元形成为实像的第二显示图像(14a)，从而在第一显示图像与第二显示图像之间形成视差(Δx,Δy)。
(2)此外，合成显示控制单元(ECU)可以进一步在图7所示的第一显示图像与第二显示图像(S13B、S14B)之间形成显示图案尺寸(S1与S2)的差异。
(3)此外，合成显示控制单元(ECU)可以进一步在图7所示的第二显示图像与第二显示图像(S13B、S14B)之间形成显示亮度(B1与B2)的差异。
(4)此外，图8和图9所示的合成显示装置还进一步设置有：第三显示单元(12)，其安置在与第一显示单元(14)和第二显示单元(13)不同的位置处，并且当显示第一显示单元与第二显示单元的至少一个显示单元的图像(协同显示单元13b)时，合成显示控制单元(ECU)可以显示与第三显示单元上的图像相关的显示信息(协同显示单元12d)(S13C和S13D)。
详细地或参考具体实施例地描述了本发明；然而，对于本领域的技术人员显而易见的是：在不违背本发明的精神和范围的情况下能够应用各种改变和修改。
本申请基于2012年12月12日提交的日本专利申请No.2012-271708，其内容通过引入并入此处。
工业实用性
根据本发明的合成显示装置，能够在特别突出或者产生的状态下，显示指定的或者某一个显示信息。具有这样效果的本发明能够应用在用于车辆的显示装置的领域，该显示装置能够用作车辆中的仪表板的显示器。

Claims (4)

1.一种合成显示装置，包括：
光学合成器，该光学合成器反射并且透射光线；
第一显示单元，该第一显示单元通过将包括某些显示信息的图像投影到所述光学合成器的前表面，来显示虚像；
第二显示单元，该第二显示单元安置在所述光学合成器的后表面侧的位置上，并且所述第二显示单元显示实像；以及
合成显示控制单元，该合成显示控制单元同时将具有彼此相同或者相似形状的图案作为所述显示信息，赋予所述第一显示单元和所述第二显示单元；并且将相对于与观察者的视轴正交的方向上的相对位移，赋予第一显示图像和第二显示图像，其中，所述第一显示图像由所述第一显示单元形成作为所述虚像，并且所述第二显示图像由所述第二显示单元形成作为所述实像，从而在所述第一显示图像与所述第二显示图像之间形成视差。
2.根据权利要求1所述的合成显示装置，其中，所述合成显示控制单元还在所述第一显示图像与所述第二显示图像之间，形成了显示图案尺寸的差异。
3.根据权利要求1所述的合成显示装置，其中，所述合成显示控制单元还在所述第一显示图像与所述第二显示图像之间，形成了显示亮度的差异。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的合成显示装置，还包括：
第三显示单元，该第三显示单元安置在与所述第一显示单元和所述第二显示单元不同的位置处，其中
当显示所述第一单元和所述第二显示单元的至少一个显示单元的图像时，所述合成显示控制单元显示与所述第三显示单元上的所述图像相关的显示信息。
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