汽车光学仪表总成

汽车光学仪表总成

本实用新型属于汽车驾驶舱中仪表装置，主要提出一种汽 车光学仪表总成。

目前汽车的驾驶仪表均由机电模拟式分立仪表组成，安装 在前风挡玻璃的下方的车体上，这些仪表主要有：汽车速度表、 机油压力表、冷却水温度表、燃油油量表、电流表等，这些表 均为刻度指针式，其数字或刻度直接制做在表盘上，其缺点在 于：当司机注意观察外景而需视线转移到车内观察仪表时，因 为眼睛由远到近需要有0.5秒的调节焦距的时间，即需要0.5秒 以后方可看清仪表值，假如汽车以60Km/h的速度行驶，0.5秒 将前进16米的距离，这对于行车是极不安全的，随着现代化的 工业发展，高速公路的大量涌现，机动车辆的速度也越来越高， 在高速运动中司机必须精力高度的集中，既要全神贯注于车外 行车前方和目的道路、车辆行人、地貌和事物的变化，又要密 切注视车内各种仪表和指示器所显示信息的变化，特别是对速 度更加关注，所以必须在最短时间内做出准确的判断和正确的 操作，由于车外景物和车内仪表，指示器相对于司机的距离不 同，车内、外的光照度不同，亮度也不同，因此在操作过程中 要求司机的眼睛焦距要尽快调节，眼睛的瞳孔要尽快的变化， 而远近和明暗的交替频率越快，人眼就越容易产生疲劳，判断 错误的机率也就越高。

本实用新型的目的在于提出一种较为合理可行的结构，从 根本上解决车内外亮度不同、观察远近物体时眼睛焦距的不同 而产生地适应过程和视觉疲劳问题，减少因此而产生的判断误 差，使司机驾车更加舒适。

本实用新型完成其发明任务采取的技术途径是：由代表各 种仪表指示值的由发光二极管和其它光显元件有序排列而成的 仪表图象和主要由物镜组成的光学装置构成，仪表图象置于光 学装置物镜的焦平面附近，按各种仪表传感器而工作的发光二 极管和其它光显元件构成的图象源通过光学系统的物镜去观察 时，根据准直光学成象的基本原理，图象位于无穷远处，即当 需观察仪表时，观察到的显示在光学系统视场内的仪表数值、 刻度及图形与外景同处于相当的距离上，因此观察外景和观察 仪表就不用0.5秒眼睛调节焦距的过程，直接判读准确又有舒 适感。又因图象源是发光二极管和其它光显元件组成的发光体， 因此当眼睛视线从车外的亮背景转化到车内光学仪表总成时仍 然是与外部亮度相当的字符，因此眼睛不需要由亮到暗的适应 过程就能清晰地判读仪表，更增加了司机驾驶的舒适感，提高 了汽车运行的安全性。

由发光二极管和其它光显元件排列而成的仪表图象设置在 前风挡玻璃下方，光学装置由中心反射镜、反射镜、物镜组成， 其中中心反射镜为半反射半透射的平面镜，反射镜为镀有反射 膜的平面反射镜，物镜为双胶合透镜，中心反射镜与图象源发 出的光线成45°角，光线穿过中心反射镜到达反射镜，由反射 镜回到中心反射镜的反射面到达物镜，即图象源的光线转90° 到达物镜，使图象处于物镜的焦平面附近。

由发光二极管和其它光显元件排列而成的图象和物镜构成 的光学仪表总成为筒形结构，物镜位于图象上方并使图象处于 物镜的焦平面附近，仪表总成安装在方向盘的立柱内，其优点 主要是物镜到眼睛的距离近，可以增大光学系统的视场，结构 较为简单。

仪表图象可由发光二极管、数码管按需要进行排列而形成 各种仪表的图形和数字。

另外，可用液晶LCD形式加灯光照明的办法组成仪表图象源。

也可用阴极射线管CRT做图象源。

本实用新型提供的附图为：

附图1为本实用新型仪表图形示意图。

附图2为本实用新型一种光学装置示意图。

附图3为本实用新型使用状态示意图。

结合附图对本实用新型结构加以进一步说明：

如附图所示结构，由发光二极管、数码管进行排列而形成 各种仪表的图形和数字，其中燃油油量表13、机油压力表14、 冷却水温度表20、电流表21均为长方形发光二极管排列而成， 因为这些表的精度要求不高，所以每只表上仅用8个发光二极 管成竖条排列，表的特征符号图形及指示数字是由圆形发光二 极管制作。速度表15、短里程表19均为数码管组成，转弯指示 16、18及刹车故障显示17均由较大的发光二极管制作，为了消 除这些发光体的杂散光，在发光体上覆盖一个用金属薄板制成 的盖板。

本实用新型中图象源形成象方视场字符图形的布局，象方 视场字符图象与物方视场字符图形共轭，其中象方视场内字符 图形的尺寸(相对人眼的张角)按下式进行计算：α＝tg^-1·e /f′，式中：

α＝象方视场字符图象尺寸相对人眼的张角；

e＝物方(图象源)视场字符图形尺寸；

f′＝光学系统物镜的焦距

例：e＝2mm，f′＝200mm，则α＝tg^-1·2/200＝34.4′， 按此计算方法及仪表特征可以布如图1的形式，也可以布局成 其它形式。

如附图2所示：光学装置由中心反射镜2、反射镜3、物镜4 组成，1为由发光二极管及其它光显元件有序排列而成的仪表 图象，中心反射镜2为半反射半透射的平面镜，其与图象源成 45°角斜置于图象源1与反射镜3之间，镀有反射镆的平面反射 镜3将光线反射回半反射镜2，后经半反射镜2到达物镜4，其中 主要技术特点是图象源1处于物镜4的焦平面附近，使眼睛视到 的图象位于无穷远处。

实施例2：光学仪表总成由发光二极管和其它光显元件有 序排列而成的发光仪表图象与物镜组成，其中发光仪表图象1 与方向盘配合置于方向盘内，物镜4位于发光仪表图象1上方， 图象位于物镜4的焦平面附近。