專利名稱：汽車光學儀表總成的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽車駕駛艙中儀表裝置，主要提出一種汽車光學儀表總成。
目前汽車的駕駛儀表均由機電模擬式分立儀表組成，安裝在前風擋玻璃的下方的車體上，這些儀表主要有汽車速度表、機油壓力表、冷卻水溫度表、燃油油量表、電流表等，這些表均為刻度指針式，其數字或刻度直接制做在表盤上，其缺點在于當司機注意觀察外景而需視線轉移到車內觀察儀表時，因為眼睛由遠到近需要有0.5秒的調節焦距的時間，即需要0.5秒以后方可看清儀表值，假如汽車以60Km/h的速度行駛，0.5秒將前進16米的距離，這對于行車是極不安全的，隨著現代化的工業發展，高速公路的大量涌現，機動車輛的速度也越來越高，在高速運動中司機必須精力高度的集中，既要全神貫注于車外行車前方和目的道路、車輛行人、地貌和事物的變化，又要密切注視車內各種儀表和指示器所顯示信息的變化，特別是對速度更加關注，所以必須在最短時間內做出準確的判斷和正確的操作，由于車外景物和車內儀表，指示器相對于司機的距離不同，車內、外的光照度不同，亮度也不同，因此在操作過程中要求司機的眼睛焦距要盡快調節，眼睛的瞳孔要盡快的變化，而遠近和明暗的交替頻率越快，人眼就越容易產生疲勞，判斷錯誤的機率也就越高。
本實用新型的目的在于提出一種較為合理可行的結構，從根本上解決車內外亮度不同、觀察遠近物體時眼睛焦距的不同而產生的適應過程和視覺疲勞問題，減少因此而產生的判斷誤差，使司機駕車更加舒適。
本實用新型完成其發明任務采取的技術途徑是由代表各種儀表指示值的由發光二極管和其它光顯元件有序排列而成的儀表圖象和主要由物鏡組成的光學裝置構成，儀表圖象置于光學裝置物鏡的焦平面附近，按各種儀表傳感器而工作的發光二極管和其它光顯元件構成的圖象源通過光學系統的物鏡去觀察時，根據準直光學成象的基本原理，圖象位于無窮遠處，即當需觀察儀表時，觀察到的顯示在光學系統視場內的儀表數值、刻度及圖形與外景同處于相當的距離上，因此觀察外景和觀察儀表就不用0.5秒眼睛調節焦距的過程，直接判讀準確又有舒適感。又因圖象源是發光二極管和其它光顯元件組成的發光體，因此當眼睛視線從車外的亮背景轉化到車內光學儀表總成時仍然是與外部亮度相當的字符，因此眼睛不需要由亮到暗的適應過程就能清晰地判讀儀表，更增加了司機駕駛的舒適感，提高了汽車運行的安全性。
由發光二極管和其它光顯元件排列而成的儀表圖象設置在前風擋玻璃下方，光學裝置由中心反射鏡、反射鏡、物鏡組成，其中中心反射鏡為半反射半透射的平面鏡，反射鏡為鍍有反射膜的平面反射鏡，物鏡為雙膠合透鏡，中心反射鏡與圖象源發出的光線成45°角，光線穿過中心反射鏡到達反射鏡，由反射鏡回到中心反射鏡的反射面到達物鏡，即圖象源的光線轉90°到達物鏡，使圖象處于物鏡的焦平面附近。
由發光二極管和其它光顯元件排列而成的圖象和物鏡構成的光學儀表總成為筒形結構，物鏡位于圖象上方并使圖象處于物鏡的焦平面附近，儀表總成安裝在方向盤的立柱內，其優點主要是物鏡到眼睛的距離近，可以增大光學系統的視場，結構較為簡單。
儀表圖象可由發光二極管、數碼管按需要進行排列而形成各種儀表的圖形和數字。
另外，可用液晶LCD形式加燈光照明的辦法組成儀表圖象源。
也可用陰極射線管CRT做圖象源。
本實用新型提供的附圖為附
圖1為本實用新型儀表圖形示意圖。
附圖2為本實用新型一種光學裝置示意圖。
附圖3為本實用新型使用狀態示意圖。
結合附圖對本實用新型結構加以進一步說明如附圖所示結構，由發光二極管、數碼管進行排列而形成各種儀表的圖形和數字，其中燃油油量表13、機油壓力表14、冷卻水溫度表20、電流表21均為長方形發光二極管排列而成，因為這些表的精度要求不高，所以每只表上僅用8個發光二極管成豎條排列，表的特征符號圖形及指示數字是由圓形發光二極管制作。速度表15、短里程表19均為數碼管組成，轉彎指示16、18及剎車故障顯示17均由較大的發光二極管制作，為了消除這些發光體的雜散光，在發光體上覆蓋一個用金屬薄板制成的蓋板。
本實用新型中圖象源形成象方視場字符圖形的布局，象方視場字符圖象與物方視場字符圖形共軛，其中象方視場內字符圖形的尺寸(相對人眼的張角)按下式進行計算α＝tg-1·e/f′，式中α＝象方視場字符圖象尺寸相對人眼的張角；e＝物方(圖象源)視場字符圖形尺寸；f′＝光學系統物鏡的焦距例e＝2mm，f′＝200mm，則α＝tg-1·2/200＝34.4′，按此計算方法及儀表特征可以布如
圖1的形式，也可以布局成其它形式。
如附圖2所示光學裝置由中心反射鏡2、反射鏡3、物鏡4組成，1為由發光二極管及其它光顯元件有序排列而成的儀表圖象，中心反射鏡2為半反射半透射的平面鏡，其與圖象源成45°角斜置于圖象源1與反射鏡3之間，鍍有反射鏌的平面反射鏡3將光線反射回半反射鏡2，后經半反射鏡2到達物鏡4，其中主要技術特點是圖象源1處于物鏡4的焦平面附近，使眼睛視到的圖象位于無窮遠處。
實施例2光學儀表總成由發光二極管和其它光顯元件有序排列而成的發光儀表圖象與物鏡組成，其中發光儀表圖象1與方向盤配合置于方向盤內，物鏡4位于發光儀表圖象1上方，圖象位于物鏡4的焦平面附近。
權利要求1.汽車光學儀表總成，本實用新型的特征是由代表各種儀表指示值的由發光二極管和其它光顯元件有序排列而成的儀表圖象(1)和主要由物鏡(4)組成的光學裝置構成，儀表圖象(1)置于光學裝置物鏡(4)的焦平面附近。
2.根據權利要求1所述的汽車光學儀表總成，其特征是由發光二極管和其它光顯元件有序排列而成的儀表圖象(1)設置在汽車前風擋玻璃下方，光學裝置由與儀表圖象成45°角斜置的中心反射鏡(2)、鍍有反射膜的平面反射鏡(3)和為雙鉸合透鏡的物鏡(4)組成，儀表圖象(1)與物鏡(4)成90°設置。
3.根據權利要求1所述的汽車光學儀表總成，其特征是由發光二極管和其它光顯元件排列而成的圖象(1)與物鏡(4)組成的光學儀表總成為筒形結構，置于汽車方向盤立柱內，物鏡(4)位于儀表圖象(1)上方。
專利摘要本實用新型屬于汽車駕駛艙中儀表裝置。其由代表各種儀表指示值的由發光二極管和其它光顯元件有序排列而成的儀表圖象與主要由物鏡組成的光學裝置構成,其中儀表圖象置于光學裝置物鏡的焦平面附近。根據準直光學成象原理通過物鏡觀察到的顯示在光學系統視場內的儀表數值、刻度及圖形與外景同處于相當的距離上,圖象源為發光體,眼睛無需調節焦距和亮暗適應過程,增加了司機駕駛的舒適感和汽車運行的安全性。
文檔編號B60K37/00GK2294869SQ97212659
公開日1998年10月21日 申請日期1997年3月22日 優先權日1997年3月22日
發明者聞興權 申請人:聞興權