JP2003057587A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光表示源の表示画像の虚像の視認性を良好
に維持すること。 【解決手段】 ダッシュボード１内の表示デバイス３に
表示された反転表示画像の像光を、ダッシュボード１の
開口１ｃを通過させてダッシュボード１上のコンバイナ
５に導き、ここでアイポイントＩ側に反射させて、運転
に必要な補助情報等の正転画像の虚像Ｓをアイポイント
Ｉからコンバイナ５上で視認させるに当たり、表示デバ
イス３の表示面上にルーバ７を配設し、表示デバイス３
からコンバイナ５に向かう反転表示画像の像光はルーバ
７の隣接する２つの遮光部材７ｂ間を通過させ、車両の
外部から内部に入射し開口１ｃを通過して表示デバイス
３に向かう外光のうち、コンバイナ５を通過せずこれに
よって減衰されない角度範囲θ２の方向からの外光成分
を、各遮光部材７ｂによって遮光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダッシュボード内
の発光表示源の表示する重畳用画像を、ダッシュボード
に立設されたコンバイナ上で、そのコンバイナの前景の
実像と重畳して虚像として視認させるヘッドアップディ
スプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】ダッシュボード内に収容した発光表示源
により表示された画像の像光を反射させて運転者のアイ
ポイントに導くことで、走行に関する補助的な情報を含
んだその画像の虚像を運転者に視認させるヘッドアップ
ディスプレイにおいては、ダッシュボード内の発光表示
源による重畳用画像の像光を、この像光を運転者側に向
けて反射させるダッシュボード上のコンバイナに導くた
めに、ダッシュボードの上面に像光通過用の開口部を形
成するのが通常である。

【０００３】そのため、車両の外部から車内に入射され
る外光がダッシュボードの上面に形成される開口部に照
射されることに対応して、この開口部からダッシュボー
ド内に進入した外光が発光表示源に照射されて、その影
響により、コンバイナ上で視認される重畳用画像の虚像
がウォッシュアウトすることのないようにするための対
策が必要となる。

【０００４】このような対策が必要となる、フロントガ
ラスの一部の領域をコンバイナの代わりに用いるヘッド
アップディスプレイにおいては、従来、例えば、実開平
４−８５３７０号のように、互いの偏光方向が９０度異
なる２つの偏光板を、ダッシュボードの開口部を通過し
た重畳用画像の像光が照射されるフロントガラスの内面
部分に貼付すると共に、発光表示源の開口部寄りに配置
するものがあり、これら２つの偏光板によって、車内に
入射されて発光表示源に照射される外光を遮光するよう
にしている。

【０００５】そこで、この従来技術を、フロントガラス
の一部の領域でなくコンバイナを運転者側への重畳用画
像の像光の反射手段として用いる場合に応用することが
考えられるが、その場合には、ダッシュボードの開口部
により近い場所に偏光板を設けた方が、車内に入射して
ダッシュボード開口部に向かう外光を確実に遮ることが
できるので、フロントガラスの内面よりもむしろコンバ
イナに一方の偏光板を貼付することになるであろう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外光は
フロントガラスやドアガラス等のあらゆる場所から様々
な角度で車内に入射するため、上記したように仮にコン
バイナに偏光板を貼付したとしても、コンバイナを透過
せずにダッシュボードの開口部に到達する外光がある
と、その外光が発光表示源に達してしまうことを何ら阻
害することができない。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、アイポイントから視認される発光表示
源の表示画像の虚像のコントラストが、車両の外部から
車内に入射して発光表示源に向かう外光の影響によって
低下するのを、緩和乃至防止し、発光表示源の表示画像
の虚像の視認性を良好に維持することができるヘッドア
ップディスプレイを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載した本発明のヘッドアップディスプレイ
は、車両のダッシュボード内の発光表示源の表示面に表
示され、前記ダッシュボード上に設けられた開口部を通
過した重畳用画像の像光を、前記車両のフロントガラス
よりも該車両の前後方向における後方に配置された透光
性のコンバイナにより、該コンバイナよりも前記前後方
向における後方に位置する前記車内のアイポイントに向
けて反射させることによって、前記重畳用画像の虚像
と、前記コンバイナを透して視認される該コンバイナの
前景とを、前記アイポイントから重畳視認させるヘッド
アップディスプレイであって、前記車両の外部から該車
両の内部に入射し前記開口部を介して前記発光表示源に
向かう外光のうち、前記車両の車幅方向の全体に亘り、
かつ、前記前後方向の一部に亘る外光成分の光路上に、
前記コンバイナが介在するように構成されたヘッドアッ
プディスプレイにおいて、前記表示面上に設けられ、該
表示面に対する光の入出射方向を前記前後方向において
所定範囲内に規制する入出射方向規制手段と、前記コン
バイナから前記発光表示源に至るまでの間に前記外光成
分を少なくとも減衰させる外光減衰手段とを備えてお
り、少なくとも、前記外光のうち光路上に前記コンバイ
ナが介在する外光成分を除く他の外光成分の前記表示面
への入射が、前記入出射方向規制手段により規制される
と共に、前記入出射角度規制手段により前記表示面から
の出射角度を前記前後方向において規制された前記重畳
用画像の像光が前記コンバイナに到達するように、前記
入出射方向規制手段の前記所定角度が設定されているこ
とを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に記載した本発明のヘッド
アップディスプレイは、請求項１に記載した本発明のヘ
ッドアップディスプレイにおいて、

【００１０】さらに、請求項３に記載した本発明のヘッ
ドアップディスプレイは、請求項１又は２に記載した本
発明のヘッドアップディスプレイにおいて、前記コンバ
イナが、内部の透過の際に前記外光を少なくとも減衰さ
せる減光加工の施された部材によって構成されており、
前記外光減衰手段が前記減光加工の施された部材を含ん
で構成されているものとした。

【００１１】また、請求項４に記載した本発明のヘッド
アップディスプレイは、請求項３に記載した本発明のヘ
ッドアップディスプレイにおいて、前記減光加工の施さ
れた部材が、該減光加工の施された部材の一方の表面に
偏光板を設けることで減光加工が施されており、該偏光
板とは偏光方向の９０度異なる第２偏光板が、前記開口
部と前記発光表示源との間にさらに配置されているもの
とした。

【００１２】さらに、請求項５に記載した本発明のヘッ
ドアップディスプレイは、請求項４に記載した本発明の
ヘッドアップディスプレイにおいて、前記発光表示源
が、前記重畳用画像の像光を偏光させて前記表示面から
出射させる液晶ディスプレイを用いて構成されており、
前記第２偏光板の偏光方向が前記重畳用画像の像光の偏
光方向と一致しているものとした。

【００１３】請求項１に記載した本発明のヘッドアップ
ディスプレイによれば、車両の外部から内部に入射しダ
ッシュボード上の開口部を介してダッシュボード内の発
光表示源に向かう外光のうち、コンバイナを透過する外
光成分が、発光表示源に到達するまでの間に外光減衰手
段により減衰され、コンバイナを透過しない他の外光成
分が、入出射角度規制手段により発光表示源への到達を
規制されて、これらにより、車両の外部から内部に入射
しダッシュボード上の開口部を介してダッシュボード内
の発光表示源に向かう外光が、車両の前後方向の全範囲
に亘って、発光表示源に到達する前に減衰又は遮光され
ることになる。

【００１４】また、請求項２に記載した本発明のヘッド
アップディスプレイによれば、請求項１に記載した本発
明のヘッドアップディスプレイにおいて、車両の外部か
ら内部に入射しダッシュボード上の開口部を介してダッ
シュボード内の発光表示源に向かう外光のうち、コンバ
イナを透過せずにダッシュボードの開口部を通過して発
光表示源に向かう外光成分が、各遮光部材によって遮光
されると共に、発光表示源の表示面から出射されてダッ
シュボードの開口部を通過する重畳用画像の像光の光路
のうち、コンバイナに向かう光路成分が、隣り合う２つ
の遮光部材の間を通過し、コンバイナ以外に向かう光路
成分が、各遮光部材によって遮光されることになる。

【００１５】さらに、請求項３に記載した本発明のヘッ
ドアップディスプレイによれば、請求項１又は２に記載
した本発明のヘッドアップディスプレイにおいて、車両
の外部から内部に入射しダッシュボード上の開口部を介
してダッシュボード内の発光表示源に向かう外光のう
ち、コンバイナを透過する外光成分の、発光表示源に到
達するまでの間の減衰が、コンバイナが含んでいる部材
に施された減光加工によって達成されることになる。

【００１６】また、請求項４に記載した本発明のヘッド
アップディスプレイによれば、請求項３に記載した本発
明のヘッドアップディスプレイにおいて、車両の外部か
ら内部に入射しダッシュボード上の開口部を介してダッ
シュボード内の発光表示源に向かう外光のうち、コンバ
イナを透過する外光成分について、コンバイナを構成す
る減光加工の施された部材の一方の表面に設けられた偏
光板の偏光方向以外の外光成分が、コンバイナの通過に
よって遮光され、さらに、第２偏光板の偏光方向以外の
外光成分が、ダッシュボード上の開口から発光表示源に
至る途中で、第２偏光板の通過によって遮光されること
になる。

【００１７】さらに、請求項５に記載した本発明のヘッ
ドアップディスプレイによれば、請求項４に記載した本
発明のヘッドアップディスプレイにおいて、重畳用画像
の像光を偏光させて表示面から出射させる液晶ディスプ
レイを用いて発光表示源が構成される場合、ダッシュボ
ードの開口部と発光表示源との間に配置されている第２
偏光板の偏光方向が重畳用画像の像光の偏光方向と一致
することから、発光表示源の表示面から出射された重畳
用画像の像光は第２偏光板によって遮られることなくこ
れを透過して、その先のコンバイナに到達することにな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるヘッドアップ
ディスプレイの実施形態を、図面を参照して説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施形態に係るヘッドア
ップディスプレイの原理的な概略構成を示す断面図であ
り、本実施形態のヘッドアップディスプレイは、車両の
ダッシュボード１の内部に収容された表示デバイス３
と、フロントガラスＷよりも後方のダッシュボード１箇
所上に配置されて表示デバイス３からの重畳用画像の像
光を車両の運転者のアイポイントＩに向けて反射させる
コンバイナ５と、表示デバイス３のコンバイナ５側に配
置されたルーバ７と、コンバイナ５よりもアイポイント
Ｉ寄りのダッシュボード１上部分に配置されたアナログ
メータユニット９とを有している。

【００２０】このうち、前記ダッシュボード１は、フロ
ントガラスＷへの映り込みを防止するために、暗色系に
着色されている。

【００２１】また、前記アナログメータユニット９は、
図２にヘッドアップディスプレイの拡大斜視図で示すよ
うに、ダッシュボード１のアイポイントＩ側に位置する
先端部に、車幅方向に間隔を置いて２つ設けられてお
り、これら２つのアナログメータユニット９，９を取り
巻くように、ダッシュボード１の上面１ａには、半円状
の凹部１ｂが形成されている。

【００２２】そして、車幅方向において２つのアナログ
メータユニット９，９の中間に位置し、かつ、車両の前
後方向においてこれら２つのアナログメータユニット
９，９よりも前方に位置する凹部１ｂ箇所には、ダッシ
ュボード１内の前記表示デバイス３からの像光を通過さ
せるための開口１ｃが形成されている。

【００２３】前記表示デバイス３（発光表示源に相
当。）は、本実施形態では、バックライト付きの液晶デ
ィスプレイからなり、図１に示すように、車幅方向を偏
光方向とする偏光板３ａによって、車両の上方に向けた
表示面が形成されている。

【００２４】そして、この表示デバイス３では、内部に
封入された液晶セルによって、ナビゲーション装置の進
行方向情報や走行速度といった、運転に必要な補助情報
等の画像を表裏反転させた反転表示画像（図示せず、重
畳用画像に相当。）が、本来の正転画像の上側を車両の
後方側、正転画像の下側を車両の前方側に配置して発光
表示され、表示面を形成する偏光板３ａからは、この反
転表示画像の像光が、車幅方向に偏光されて出射され
る。

【００２５】前記表示デバイス３に表示された反転表示
画像の像光は、前記光路変更部材７を透過し、さらに、
ダッシュボード１の前記開口１ｃを通過して、ダッシュ
ボード１上の前記コンバイナ５上に照射され、この照射
により、表示デバイス３に表示された反転表示画像を表
裏及び上下反転させた正転画像の虚像Ｓが、アイポイン
トＩから視認される。

【００２６】尚、上述したダッシュボード１の開口１ｃ
は、表示デバイス３が収容されたダッシュボード１の内
部に塵埃等が侵入堆積して表示デバイス３に付着するの
を防止するために、スモーク処理された暗色系の着色半
透明樹脂部材からなる保護パネル１ｄによって塞がれて
いる。

【００２７】この保護パネル１ｄは、車両の前方が低く
後方が高い箇所に位置するように、全体が前下がりに傾
斜しており、開口１ｃの外方に露出する保護パネル１ｄ
の外面には、図３に要部拡大断面図で示すように、車幅
方向に振動する直線偏光成分を透過させ、車高方向に振
動する直線偏光成分を遮断する第２偏光板１ｅ（請求項
中の第２偏光板に相当。）が貼着されている。

【００２８】前記コンバイナ５は、図１に示すように、
スモーク処理された暗色系の着色半透明樹脂部材からな
り長手方向両側に至るにつれて幅細となる帯状の平板
を、正円弧形状に湾曲させて形成されており、図２に示
すように、ダッシュボード１の凹部１ｂの内周面と略同
心円状となるように、長手方向両端が後方に位置し中央
寄りが前方に位置してアイポイントＩ側に凹状となる向
きで、かつ、図１に示すように、上端側が後方に位置し
下端側が前方に位置するように傾斜させて、凹部１ｂか
ら立設されている。

【００２９】このコンバイナ５は、車両の外部から内部
に入射する外光のうち、ダッシュボード１の開口１ｃを
通過して表示デバイス３に向かう外光部分の光路上に、
少なくとも車幅方向における全範囲に亘って位置するよ
うに、開口１ｃの前方乃至車幅方向の両側方に亘って開
口１ｃを囲繞でき、かつ、２つのアナログメータユニッ
ト９，９をもその内側に位置させることができるような
長手方向寸法で形成されている。

【００３０】また、前記コンバイナ５は、車両の外部か
ら内部に入射しダッシュボード１の開口１ｃを通過して
表示デバイス３に向かう外光の全角度範囲θのうち、図
１に角度範囲θ１で示す、車両の前方寄りからの外光部
分の光路上に位置するような、長手方向と直交する幅方
向寸法で形成されている。

【００３１】また、このように形成されたコンバイナ５
は、図１に示すように、ダッシュボード１の凹部１ｂか
ら立設されたコンバイナ５の長手方向中央寄り部分が、
車両の前後方向におけるダッシュボード１の開口１ｃの
すぐ前に位置するように配置されている。

【００３２】尚、コンバイナ５は、アイポイントＩから
視認した際に、図４にヘッドアップディスプレイの拡大
正面図で示すように、コンバイナ５の上縁５ａのうち車
幅方向中央寄りの部分が、コンバイナ５の手前に配置さ
れたステアリングホイール１１と前後に重なり隠され
て、ステアリングホイール１１越しにアイポイントＩか
ら視認される車両の前方視界上にコンバイナ５がはみ出
さないように、正円弧状の外形（輪郭）で形成されてい
る。

【００３３】そして、図１に示すように、コンバイナ５
のアイポイントＩ側に位置する内周面（一方の表面に相
当）には、表示デバイス３の偏光板３ａとは９０度偏光
方向が異なる、車高方向を偏光方向とする偏光板５ｂ
（請求項中の偏光板に相当。）がコーティングされてお
り、この偏光板５ｂによる光の偏光と、コンバイナ５自
身に施されたスモーク処理との双方により、このコンバ
イナ５は自身を通過する光を減光させる作用を発揮す
る。

【００３４】また、コンバイナ５の内周面には、偏光板
５ｂの上から重ねてハーフミラー層５ｃが蒸着等により
形成されており、このハーフミラー層５ｃを透過した反
転表示画像の像光を、車両の運転者のアイポイントＩに
向けて反射させるように構成されている。

【００３５】このような構成によるコンバイナ５におい
ては、図４に示すように、車幅方向における中央寄り部
分、換言すると、コンバイナ５の長手方向における中央
寄り部分が、２つのアナログメータユニット９，９の間
を通してアイポイントＩから直接視認され、このコンバ
イナ５部分において、上述した表示デバイス３からの反
転表示画像の像光が照射されて正転画像の虚像Ｓがアイ
ポイントＩから視認されることになる。

【００３６】また、アイポイントＩからコンバイナ５を
視認した際にその視線の延長線上に凹部１ｂの内周面が
存在する場合には、その内周面部分に配置された不図示
の発光表示源による表示像が、正転画像の虚像Ｓと重な
って、或は、位置をずらして、コンバイナ５越しに視認
され、アイポイントＩからコンバイナ５を視認した際に
その視線の延長線上にフロントガラスＷが存在する場合
には、車両の前景が、正転画像の虚像Ｓと重なって、或
は、位置をずらして、コンバイナ５及びフロントガラス
Ｗ越しに視認されることになる。

【００３７】前記ルーバ７（入出射角度規制手段に相
当。）は、図１に示すように、表示デバイス３の表示面
を形成する偏光板３ａ上に配設されており、図３に示す
ように、車両の前後方向に一定間隔をおいた複数の透明
シート７ａ上箇所から、車両の車幅方向に延在する帯状
の遮光部材７ｂを、各々立設して構成されている。

【００３８】そして、車両の外部から内部に入射してコ
ンバイナ５、ダッシュボード１の開口１ｃ、及び、保護
パネル１ｄを通過（透過）する、図１に示す角度範囲θ
の方向からの外光のうち、角度範囲θ１の方向からの外
光成分（光路上にコンバイナが介在する外光成分に相
当。）は、このルーバ７の隣接する２つの遮光部材７ｂ
間を通過する。

【００３９】また、前記角度範囲θの方向からの外光の
うち、残る図１に示す角度範囲θ２の方向からの外光成
分（光路上にコンバイナが介在する外光成分を除く他の
外光成分に相当。）は、ルーバ７の各遮光部材７ｂによ
って遮光される。

【００４０】これに対して、表示デバイス３から出射さ
れる反転表示画像の像光については、ルーバ７の隣接す
る２つの遮光部材７ｂ間を通過した像光は、保護パネル
１ｄ及びダッシュボード１の開口１ｃを通過（透過）し
た後、全てコンバイナ５に到達し、コンバイナ５以外に
向かう光路成分は、ルーバ７の各遮光部材７ｂによって
全て遮光される。

【００４１】尚、前記ルーバ７の各遮光部材７ｂの透明
シート７ａからの立設高さや、車両の前後方向における
寸法、隣接する遮光部材７ｂとの間隔は、ルーバ７が前
記のように作用するのに適した値に設定されている。

【００４２】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態のヘッドアップディスプレイでは、減光機能を有す
る保護パネル１ｄやコンバイナ５、協働して遮光機能を
発揮するコンバイナ５の偏光板５ｂ及び保護パネル１ｄ
の第２偏光板１ｅが、請求項中の外光減衰手段を構成し
ている。

【００４３】次に、上述のように構成された本実施形態
のヘッドアップディスプレイの動作（作用）について説
明する。

【００４４】表示デバイス３に補助情報等の反転表示画
像が表示されると、その像光が、まず、偏光板３ａを透
過する際に車幅方向に偏光され、その後、コンバイナ５
に向かう光路成分のみがルーバ７の隣接する２つの遮光
部材７ｂ間を通過して、偏光板３ａと偏光方向が一致す
る保護パネル１ｄの第２偏光板１ｅを通過し、コンバイ
ナ５の長手方向における中央寄り部分に照射される。

【００４５】そして、コンバイナ５の長手方向における
中央寄り部分に照射された反転表示画像は、コンバイナ
５の内周面にコーティングされたハーフミラー層５ｃを
透過しても、その次の、車高方向を偏光方向とする偏光
板５ｂを、偏光方向が異なるため通過することができ
ず、よって、ハーフミラー層５ｃによって全て、アイポ
イントＩに向けて反射されて、コンバイナ５の長手方向
における中央寄り部分上において、アイポイントＩから
正転画像の虚像Ｓが視認されることになる。

【００４６】一方、車両の外部から内部に入射する外光
のうち、ダッシュボード１の開口１ｃを通過して保護パ
ネル１ｄ乃至表示デバイス３に向かう外光成分は、コン
バイナ５を通過する図１の角度範囲θ１の方向からの外
光成分と、コンバイナ５を通過しない図１の角度範囲θ
２の方向からの外光成分とがある。

【００４７】このうち、コンバイナ５を通過する図１の
角度範囲θ１の方向からの外光成分は、コンバイナ５の
通過の際に偏光板５ｂによって車高方向に偏光されて、
ダッシュボード１の開口１ｃを通過し保護パネル１ｄの
第２偏光板１ｅに達するが、第２偏光板１ｅが偏光板５
ｂと異なる車幅方向を偏光方向とすることから、コンバ
イナ５を通過して保護パネル１ｄに達した外光成分は、
第２偏光板１ｅを透過できずここで遮光され、表示デバ
イス３側に向かうことはない。

【００４８】また、コンバイナ５を通過しない図１の角
度範囲θ２の方向からの外光成分は、偏光されないまま
保護パネル１ｄの第２偏光板１ｅに達するので、この第
２偏光板１ｅによって車幅方向に偏光された後に、表示
デバイス３の偏光板３ａ上に配設されたルーバ７に到達
するが、ルーバ７の隣接する２つの遮光部材７ｂ間を通
過できないので、各遮光部材７ｂによって遮光され、表
示デバイス３に向かうことはない。

【００４９】したがって、これらによって、車両の外部
からの外光が表示デバイス３に照射されて、表示デバイ
ス３の発光表示する反転表示画像がウォッシュアウトす
ることが防止される。

【００５０】また、コンバイナ５自身がスモーク処理さ
れた暗色系の着色樹脂によって形成されていることか
ら、コンバイナ５自身によっても透過光の減衰が行わ
れ、これが、外光の表示デバイス３に対する照射の防止
に一役買っている。

【００５１】さらに、コンバイナ５がダッシュボード１
の凹部１ｂの内周面と略同心円状となるように凹部１ｂ
から立設されていることから、アイポイントＩから視認
したコンバイナ５の背後に凹部１ｂの内周面が配置され
て、コンバイナ５をダッシュボード１と同様の暗色系の
色に認識させるように凹部１ｂの内周面が作用し、その
結果、コンバイナ５の内周面に照射された像光における
反転表示画像部分とその背景部分とのコントラスト差
が、コンバイナ５の背後からの外光照射によって低めら
れて、正転画像の虚像Ｓの視認性が低下してしまうこと
がない。

【００５２】即ち、本実施形態のヘッドアップディスプ
レイでは、表示デバイス３上でのウォッシュアウトとコ
ンバイナ５上でのウォッシュアウトとが、いずれも防止
されるようになるわけである。

【００５３】しかも、本実施形態のヘッドアップディス
プレイでは、車両の外部から内部に入射しダッシュボー
ド１上の開口１ｃを介してダッシュボード１内の表示デ
バイス３に向かう外光のうち、コンバイナ５を透過しな
い外光成分の遮光が、透明シート７ａ上に帯状の遮光部
材７ｂを複数立設して形成されたルーバ７によって行わ
れるため、コンバイナ５を透過せずに減衰されぬまま表
示デバイス３に向かう外光成分中の赤外線も、ルーバ７
の各遮光部材７ｂによって遮られることになり、よっ
て、赤外線の照射により加熱されて表示デバイス３が温
度上昇を起こし故障する恐れもない。

【００５４】さらに、本実施形態のヘッドアップディス
プレイのように、コンバイナ５を透過せずに表示デバイ
ス３に向かう外光成分の遮光をルーバ７によって行え
ば、臨界角を超える入射角の光を全反射させるプリズム
の作用を利用して、コンバイナ５を透過しない外光成分
の遮光を行う場合に比べて、発光表示源が発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）のような、成型時の残留応力によるプリズ
ム内の歪みにより重畳用画像を歪んでしまう恐れがない
ので、その点においても有利である。

【００５５】その上、表示デバイス３とコンバイナ５と
の相対位置関係等の設計に変化があっても、ルーバ７の
各遮光部材７ｂの透明シート７ａからの立設高さや、車
両の前後方向における寸法、隣接する遮光部材７ｂとの
間隔のうち、一部又は全部を調整することで、ルーバ７
を確実に前記のように作用させることができるので、そ
の点においても、表示デバイス３に対する光の入出射角
度をルーバ７によって規制するようにすることは、プリ
ズムによる光路変更作用を利用するのに比べて有利であ
る。

【００５６】その他、部品コスト、レイアウトスペース
の大小、部品重量、設計精度等の各面においても、プリ
ズムによる光路変更作用を利用してコンバイナ５を透過
しない外光成分を表示デバイス３に到達させないように
するのに比べて、ルーバ７によって遮光する方が、有利
である。

【００５７】また、本実施形態のヘッドアップディスプ
レイでは、アイポイントＩからの視覚上において、２つ
のアナログメータユニット９，９の間にコンバイナ５の
正転画像の虚像Ｓの視認領域を配置した状態で、これら
２つのアナログメータユニット９，９の実像及び正転画
像の虚像Ｓをコンバイナ５の上縁５ａがほぼ囲繞するこ
とから、現実には個別のアナログメータユニット９，９
とコンバイナ５によって構成されるこれらが、あたかも
単一のコンビネーションメータユニットのように視認さ
れて、一体感が醸し出されることになる。

【００５８】しかも、コンバイナ５がダッシュボード１
の上面１ａの凹部１ｂから立設されていることから、こ
の凹部１ｂの深さに応じた高さにコンバイナ５を構成す
ることで、コンバイナ５自身が透明でなくとも、アイポ
イントＩからの車両外部の前方視界を妨げないように構
成することができる。

【００５９】さらに、アイポイントＩからの視覚上にお
いて、コンバイナ５の上縁５ａがステアリングホイール
１１と前後に重なって、コンバイナ５の上縁５ａがアイ
ポイントＩから直接視認されないようにも構成できるの
で、上記のように単一のコンビネーションメータユニッ
トのような視覚上の効果とは別に、コンバイナ５の上縁
５ａを隠して視覚上の違和感が発生するのを防ぐことも
できる。

【００６０】そして、本実施形態のヘッドアップディス
プレイでは、アイポイントＩからの視覚上において、２
つのアナログメータユニット９，９の間にコンバイナ５
の正転画像の虚像Ｓの視認領域が配置されることから、
アナログメータユニット９の上方又は下方にコンバイナ
５の正転画像の虚像Ｓの視認領域を配置するのに比べ
て、ダッシュボード１の凹部１ｂの深さを大きくした
り、コンバイナ５の車高方向寸法を大きくする必要をな
くして、車高方向における車両の前方視界を広く確保し
つつ、コンバイナ５を車両の前方視界の外に配置するこ
とができる。

【００６１】尚、コンバイナ５に施す減光加工は、スモ
ーク処理及び偏光板のいずれか一方であってもよく、ま
た、表示デバイス３として、本実施形態で説明したバッ
クライト付きの液晶ディスプレイのような、表示画像の
像光が偏光作用を受けるものでなく、例えば、ＦＥ（フ
ィールドエミッション）ディスプレイや蛍光表示管、Ｅ
Ｌ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等の自発
光デバイスを用いる場合は、コンバイナ５の偏光板５ｂ
の偏光方向と保護パネル１ｄの第２偏光板１ｅの偏光方
向とを逆転させてもよい。

【００６２】また、ダッシュボード１の開口１ｃに保護
パネル１ｄが存在しない場合には、コンバイナ５の内周
面にコーティングした偏光板５ｂとは偏光方向が９０度
異なる第２偏光板を、ダッシュボード１の開口１ｃから
表示デバイス３までの任意の箇所に配置すればよい。

【００６３】さらに、車両の外部から入射しコンバイナ
５を透過して表示デバイス３に向かう外光成分を、コン
バイナ５の透過の際にコンバイナ５自身の減光作用のみ
により減衰させるものとし、コンバイナ５の偏光板５ｂ
やこれとは偏光方向が９０度異なる第２偏光板を省略し
てもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
本発明のヘッドアップディスプレイによれば、車両のダ
ッシュボード内の発光表示源の表示面に表示され、前記
ダッシュボード上に設けられた開口部を通過した重畳用
画像の像光を、前記車両のフロントガラスよりも該車両
の前後方向における後方に配置された透光性のコンバイ
ナにより、該コンバイナよりも前記前後方向における後
方に位置する前記車内のアイポイントに向けて反射させ
ることによって、前記重畳用画像の虚像と、前記コンバ
イナを透して視認される該コンバイナの前景とを、前記
アイポイントから重畳視認させるヘッドアップディスプ
レイであって、前記車両の外部から該車両の内部に入射
し前記開口部を介して前記発光表示源に向かう外光のう
ち、前記車両の車幅方向の全体に亘り、かつ、前記前後
方向の一部に亘る外光成分の光路上に、前記コンバイナ
が介在するように構成されたヘッドアップディスプレイ
において、前記表示面上に設けられ、該表示面に対する
光の入出射方向を前記前後方向において所定範囲内に規
制する入出射方向規制手段と、前記コンバイナから前記
発光表示源に至るまでの間に前記外光成分を少なくとも
減衰させる外光減衰手段とを備えており、少なくとも、
前記外光のうち光路上に前記コンバイナが介在する外光
成分を除く他の外光成分の前記表示面への入射が、前記
入出射方向規制手段により規制されると共に、前記入出
射角度規制手段により前記表示面からの出射角度を前記
前後方向において規制された前記重畳用画像の像光が前
記コンバイナに到達するように、前記入出射方向規制手
段の前記所定角度が設定されている構成とした。

【００６５】このため、車両の外部から内部に入射しダ
ッシュボード上の開口部を介してダッシュボード内の発
光表示源に向かう外光のうち、発光表示源に到達するま
での間に外光減衰手段により減衰されることのない、コ
ンバイナを透過せずにダッシュボードの開口部を通過し
て発光表示源に向かう外光成分が、入出射方向規制手段
により発光表示源の表示面への入射を規制されるように
して、車両の外部から内部に入射した外光を車幅方向に
おける全範囲に亘って減衰又は遮光されるようにして、
アイポイントから視認される発光表示源の表示画像の虚
像のコントラストが、車両の外部から車内に入射して発
光表示源に向かう外光の影響によって低下するのを、緩
和乃至防止し、発光表示源が表示する重畳用画像の虚像
の視認性を良好に維持することができる。

【００６６】また、請求項２に記載した本発明のヘッド
アップディスプレイによれば、請求項１に記載した本発
明のヘッドアップディスプレイにおいて、前記入出射方
向規制手段が、前記車幅方向に各々延在し前記前後方向
に間隔をおいて配列された帯状の複数の遮光部材を有す
るルーバによって構成されているものとした。

【００６７】このため、請求項１に記載した本発明のヘ
ッドアップディスプレイにおいて、ルーバの各遮光部材
の前後方向における寸法や隣接する遮光部材との間隔、
厚み（高さ）等を調整することで、入出射方向規制手段
の所定角度を自由に設定することができる。

【００６８】さらに、請求項３に記載した本発明のヘッ
ドアップディスプレイによれば、請求項１又は２に記載
した本発明のヘッドアップディスプレイにおいて、前記
コンバイナが、内部の透過の際に前記外光を少なくとも
減衰させる減光加工の施された部材によって構成されて
おり、前記外光減衰手段が前記減光加工の施された部材
を含んで構成されているものとした。

【００６９】このため、請求項１又は２に記載した本発
明のヘッドアップディスプレイにおいて、車両の外部か
ら車内に入射しダッシュボード上の開口部を介してダッ
シュボード内の発光表示源に向かう外光のうち、コンバ
イナを透過してダッシュボードの開口部を通過し発光表
示源に向かう外光成分の減衰を、コンバイナを構成する
部材に施された減光加工により、容易に実現することが
できる。

【００７０】また、請求項４に記載した本発明のヘッド
アップディスプレイによれば、請求項３に記載した本発
明のヘッドアップディスプレイにおいて、前記減光加工
の施された部材が、該減光加工の施された部材の一方の
表面に偏光板を設けることで減光加工が施されており、
該偏光板とは偏光方向の９０度異なる第２偏光板が、前
記開口部と前記発光表示源との間にさらに配置されてい
る構成とした。

【００７１】このため、請求項３に記載した本発明のヘ
ッドアップディスプレイにおいて、コンバイナを構成す
る減光加工の施された部材の一方の表面に貼付された偏
光板を通過した、偏光板の偏光方向以外の外光成分が、
ダッシュボード上の開口部から発光表示源に至る途中
で、第２偏光板の通過によって遮光されるようにして、
アイポイントから視認される発光表示源の表示画像の虚
像のコントラストが、車両の外部から車内に入射して発
光表示源に向かう外光の影響によって低下するのを、よ
り一層緩和乃至防止し、発光表示源が表示する重畳用画
像の虚像の視認性をさらに良好に維持することができ
る。

【００７２】さらに、請求項５に記載した本発明のヘッ
ドアップディスプレイによれば、請求項４に記載した本
発明のヘッドアップディスプレイにおいて、前記発光表
示源が、前記重畳用画像の像光を偏光させて前記表示面
から出射させる液晶ディスプレイを用いて構成されてお
り、前記第２偏光板の偏光方向が前記重畳用画像の像光
の偏光方向と一致している構成とした。

【００７３】このため、請求項４に記載した本発明のヘ
ッドアップディスプレイにおいて、発光表示源からダッ
シュボード上の開口部を通過してコンバイナに到達した
表示画像の像光が、コンバイナを透過してその先のフロ
ントガラスに到達し、アイポイントから視認されるコン
バイナ上の表示画像の虚像に対するゴースト像となるも
う一つの表示画像の虚像が、フロントガラス上において
アイポイントから視認されてしまうのを防止して、発光
表示源が表示する重畳用画像の虚像の視認性をさらに良
好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドアップディス
プレイの原理的な概略構成を示す断面図である。

【図２】図１のヘッドアップディスプレイの拡大斜視図
である。

【図３】図１のヘッドアップディスプレイの要部拡大断
面図である。

【図４】図１のヘッドアップディスプレイの拡大正面図
である。

【符号の説明】

１ ダッシュボード １ｃ 開口（開口部） １ｄ 保護パネル（外光減衰手段） １ｅ 第２偏光板（外光減衰手段、第２偏光板） ３ 表示デバイス（発光表示源） ５ コンバイナ（外光減衰手段） ５ｂ 偏光板（外光減衰手段、偏光板） ７ ルーバ（入出射方向規制手段） ７ｂ 遮光部材 Ｉ アイポイント Ｓ 虚像 Ｗ フロントガラス θ１ 角度範囲（光路上にコンバイナが介在する外光成
分） θ２ 角度範囲（光路上にコンバイナが介在する外光成
分を除く他の外光成分）

フロントページの続き (72)発明者 甘利 武之 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のダッシュボード内の発光表示源の
   表示面に表示され、前記ダッシュボード上に設けられた
   開口部を通過した重畳用画像の像光を、前記車両のフロ
   ントガラスよりも該車両の前後方向における後方に配置
   された透光性のコンバイナにより、該コンバイナよりも
   前記前後方向における後方に位置する前記車内のアイポ
   イントに向けて反射させることによって、前記重畳用画
   像の虚像と、前記コンバイナを透して視認される該コン
   バイナの前景とを、前記アイポイントから重畳視認させ
   るヘッドアップディスプレイであって、 前記車両の外部から該車両の内部に入射し前記開口部を
   介して前記発光表示源に向かう外光のうち、前記車両の
   車幅方向の全体に亘り、かつ、前記前後方向の一部に亘
   る外光成分の光路上に、前記コンバイナが介在するよう
   に構成されたヘッドアップディスプレイにおいて、 前記表示面上に設けられ、該表示面に対する光の入出射
   方向を前記前後方向において所定範囲内に規制する入出
   射方向規制手段と、 前記コンバイナから前記発光表示源に至るまでの間に前
   記外光成分を少なくとも減衰させる外光減衰手段とを備
   えており、 少なくとも、前記外光のうち光路上に前記コンバイナが
   介在する外光成分を除く他の外光成分の前記表示面への
   入射が、前記入出射方向規制手段により規制されると共
   に、前記入出射角度規制手段により前記表示面からの出
   射角度を前記前後方向において規制された前記重畳用画
   像の像光が前記コンバイナに到達するように、前記入出
   射方向規制手段の前記所定角度が設定されている、 ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
2. 【請求項２】 前記入出射方向規制手段は、前記車幅方
   向に各々延在し前記前後方向に間隔をおいて配列された
   帯状の複数の遮光部材を有するルーバによって構成され
   ている請求項１記載のヘッドアップディスプレイ。
3. 【請求項３】 前記コンバイナは、内部の透過の際に前
   記外光を少なくとも減衰させる減光加工の施された部材
   によって構成されており、前記外光減衰手段は前記減光
   加工の施された部材を含んで構成されている請求項１又
   は２記載のヘッドアップディスプレイ。
4. 【請求項４】 前記減光加工の施された部材は、該減光
   加工の施された部材の一方の表面に偏光板を設けること
   で減光加工が施されており、該偏光板とは偏光方向の９
   ０度異なる第２偏光板が、前記開口部と前記発光表示源
   との間にさらに配置されている請求項３記載のヘッドア
   ップディスプレイ。
5. 【請求項５】 前記発光表示源は、前記重畳用画像の像
   光を偏光させて前記表示面から出射させる液晶ディスプ
   レイを用いて構成されており、前記第２偏光板の偏光方
   向は前記重畳用画像の像光の偏光方向と一致している請
   求項４記載のヘッドアップディスプレイ。