JP2005331624A - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽光によって発光型表示器が損傷する虞が少ない車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】 車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、発光型表示器２２が発した表示光Ｌを反射ミラー３６で投影部材に投影して虚像を表示する。駆動手段３８は、反射ミラー３６を回動させる。検出手段５１は、車両前方の明るさを検出し照度データを出力する。反射手段５５は、外光Ｍを検出手段３８に反射させる。制御手段６５は、照度データに応じて発光型表示器２２の発光輝度を調整すると共に、照度データが所定値以上になったときに外光Ｍが発光表示器２２に反射されない角度位置に反射ミラー３６を回動させる駆動信号を駆動手段３８に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光型表示器が発した表示光をフロントガラス等の投影部材に投影して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。

従来より、車両用ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、車両のフロントガラス２或いはコンバイナと称される半透過板に表示光Ｌを投射し、虚像Ｖを表示するものである（図７参照）。車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、ハウジング３に液晶表示器４及び反射ミラー５を収容したものであり、液晶表示器４が発した表示光Ｌは、反射ミラー５で反射され、透光性カバー６を通過してフロントガラス２或いは半透過板に投影される（図８参照）。
特開２００３−２９５１０５号公報

液晶表示器４は、液晶表示素子７と、この液晶表示素子７を透過照明する発光素子８と、液晶表示素子７を支持するケース体９とを有するものである。液晶表示素子７は、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セル１０及びこの液晶セル１０の前後面に貼着した前側偏光部材１１，後側偏光部材１２とからなるものである。前側偏光部材１１及び後側偏光部材１２は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる偏光子の前後両面に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる保護層を形成したものである。各偏光部材１１，１２の耐熱温度は約１０５℃である。

しかしながら、透光性カバー５を通過して侵入した太陽光Ｍによって、液晶表示器４が損傷する虞があった。つまり、透光性カバーを通過して反射ミラー５によって反射された太陽光Ｍが液晶表示素子７に入射して、前側偏光部材１０が耐熱温度を超えて加熱され、前側偏光部材１０が溶融する虞があった。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、太陽光によって発光型表示器が損傷する虞が少ない車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供するものである。

本発明は、請求項１に記載したように、発光型表示器２２が発した表示光Ｌを反射ミラー３６で投影部材に投影して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、前記反射ミラー３６を回動させる駆動手段３８と、所定領域からの外光Ｍの明るさを検出し照度データを出力する検出手段５１，７１と、前記照度データが所定値以上になったときに前記外光Ｍが前記発光表示器２２に反射されない角度位置に前記反射ミラー３６を回動させる駆動信号を前記駆動手段３８に出力する制御手段６５と、を有するものである。

また、本発明は、請求項２に記載したように、発光型表示器２２が発した表示光Ｌを反射ミラー３６で投影部材に投影して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、前記反射ミラー３６を回動させる駆動手段３８と、車両前方の明るさを検出し照度データを出力する検出手段５１と、外光Ｍを前記検出手段３８に反射させる反射手段５５と、前記照度データに応じて前記発光型表示器２２の発光輝度を調整すると共に、前記照度データが所定値以上になったときに前記外光Ｍが前記発光表示器２２に反射されない角度位置に前記反射ミラー３６を回動させる駆動信号を前記駆動手段３８に出力する制御手段６５と、を有するものである。

また、本発明は、請求項３に記載したように、前記外光Ｍが前記検出手段５１，７１に入射する角度範囲Ｓを規制する筒状部５３，７３ａを設けたものである。

また、本発明は、請求項４に記載したように、前記表示光Ｌが使用者の視点に向かう角度位置に前記反射ミラー３５を回動させる駆動信号を前記駆動手段３８に出力する操作手段６２，６３を設けたものである。

外光の明るさを検出する検出手段が所定値以上の照度を検出したときに、反射手段が回動され、外光が発光型表示器に入射しなくなるため、発光型表示器が外光によって損傷する虞が少ない。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。図１乃至図４は第一実施形態を示すものである。

車両用ヘッドアップディスプレイ装置２１は、液晶表示器２２（発光型表示器）及び反射器２３をハウジング２４に収容したものである。液晶表示器２２は、液晶表示素子２５，発光素子２６及びケース体２７を有している。液晶表示素子２５は、ＴＦＴ型液晶セル３０の前後面に前側偏光部材３１及び後側偏光部材３２を貼着したものであり、ケース体２７に支持されている。発光素子２６は、例えば白色発光ダイオードからなるものであり、液晶表示素子２５の後方に配置され、液晶表示素子２５を透過照明する。

反射器２３は、反射ミラー３６，保持部材３７及びステッピングモータ３８を有している。反射ミラー３６は、樹脂（例えばポリカーボネート）に金属（例えばアルミニウム）を蒸着させ反射面３６ａを形成したものである。反射面３６ａは凹面となっており虚像を拡大表示するようになっている。反射ミラー３６は保持部材３７に両面粘着テープにより接着されている。保持部材３７は樹脂（例えばＡＢＳ）からなるものであり、歯車部４０及び軸部４１が一体に形成されている。軸部４１はハウジング２４に軸支されている。

ステッピングモータ３８の回動軸には歯車４２が取付けられており、この歯車４２は、保持部材３７の歯車部４０と噛み合わされている。反射ミラー３６は保持部材３７と共に回動可能な状態で支持されており、ステッピングモータ３８により反射ミラー３６を回動させ、表示光Ｌの投射方向を調整することができる。使用者は、後述する押ボタンスイッチを操作し、表示光Ｌが使用者の目の位置に反射されるように（即ち、虚像を視認できるように）反射ミラー３６の角度位置を調整する。

４４は放熱板であり、この放熱板４４は、発光素子２６の後面に貼着されている。放熱板４４は、アルミニウム（Al）等の金属からなるものであり、平板形状になっている。４５はアルミニウム（Al）等の金属からなる放熱部材であり、この放熱部材４５は、ハウジング２４の開口部２４ａに配設されている。放熱部材４５は、図示しないビスによってフランジ部４５ａでハウジング２４に固定されている。放熱部材４５には、放熱板４４が熱伝導性接着剤によって接着されている。放熱部材４５は、複数の放熱フィン４５ｂを有している。４６はパッキング部材であり、このパッキング部材４６は、放熱部材４５と、ハウジング２４の開口部２４ａの間を塞いで、ハウジング２４の中に塵埃が入ることを防いでいる。

ハウジング２４には液晶表示器２２，反射器２３等が収容される。ハウジング２４には表示光Ｌが出射する窓部２４ｂが形成されており、この窓部２４ｂには透光性カバー４８が配設されている。透光性カバー４８は、透光性樹脂（例えばアクリル）からなるものであり、湾曲形状になっている。ハウジング２４には遮光壁２４ｃ，２４ｄが設けられている。遮光壁２４ｃは、ハウジング２４の上部から斜めに垂下するように形成されており、太陽光等の外光が液晶表示器２２に入射し虚像が見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。遮光壁２４ｄは、ハウジング２４の下部に立設されている。

５１はフォトダイオード等の光センサ（検出素子）であり、この光センサ５１は、回路基板５２に搭載されている。回路基板５２に搭載された光センサ５１は、ハウジング２４の上部から垂下した保持部２４ｅに固定されている。光センサ５１は、透光性カバー４８を通過した光Ｎを受けるものであり、車両前方の明るさを検出し、後述するマイコンに照度データを出力する。５３は筒状体（筒状部）であり、この筒状体５３は遮光壁２４ｃと一体形成されている。筒状体５３は、略円筒形状になっており、光センサ５１に入射する光の角度範囲Ｓを規制する（図２参照）。５５は反射部材（反射手段）であり、この反射部材５５はハウジング２４の上面に固定されたケース体５６に支持されている。反射部材５５は、傾斜配置されており、上方から入射する外光を光センサ５１に反射させる。

図３は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置２１の電気的構成を示すブロック図である。５８は回転センサであり、この回転センサ５８はエンジンの回転数を検出し、回転数データをマイコン５９に出力する。マイコン５９は、駆動回路６０を介して、液晶表示素子２５にエンジンの回転数を表示させると共に、駆動回路６１を介して発光素子２６を点灯させる。マイコン５９は、光センサ５１から入力した照度データに応じて、発光素子２６の発光輝度を調整する。

６２，６３は押ボタンスイッチ（操作手段）であり、この押ボタンスイッチ６２，６３は、マイコン５９に駆動信号を出力する。押ボタンスイッチ６２，６３は、反射ミラー３６の角度を調整するものであり、マイコン５９は、押ボタンスイッチ６０，６１からの駆動信号を入力すると、駆動回路６４を介して、ステッピングモータ３１を駆動する。制御部６５（制御手段）は、マイコン５９及び駆動回路６０，６１，６４からなるものである。

図４に示すように、太陽光等の外光Ｍが反射部材５５を介して光センサ５１に入射し、光センサ５１が出力する照度データが所定値以上になると、制御部６５は、ステッピングモータ３８を駆動して、外光Ｍが液晶表示素子２５に入射しないように、反射ミラー３６を回動させる。

図５及び図６は第二実施形態を示すものであり、この第二実施形態は、第一実施形態と同一の箇所には同一の符号を付し、その説明は省略する。
７１はフォトダイオード等の光センサ（検出素子）であり、この光センサ７１は、回路基板７２に搭載されている。回路基板７２に搭載された光センサ７１は、ケース体７３に固定されている。光センサ７１は、透光性カバー４８を通過した光を受けるものであり、マイコン５９に照度データを出力する。ケース体７３は、筒状部７３ａ及び基部７３ｂからなるものである。筒状部７３ａは、略円筒形状になっており、光センサ７１に入射する光の角度範囲Ｓを規制する（図６参照）。

第一，第二実施形態によれば、太陽光等の外光Ｍの明るさを検出する光センサ５１，７１が所定値以上の照度を検出したときに、制御部６５がステッピングモータ３８を駆動し、反射ミラー３６を回動させるため、外光Ｍが液晶表示素子２５に入射しなくなる。

なお、本発明は、第一，第二実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、発光型表示器は、有機ＥＬ表示器であっても良い。また、反射ミラー３６の反射面は平面であっても良い。

本発明の第一実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す要部拡大断面図。 同上実施形態を示すブロック図。 同上実施形態を示す断面図。 本発明の第二実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す要部拡大断面図。 従来例を示す外観図。 同上従来例を示す断面図。

符号の説明

２２ 液晶表示器（発光型表示器）
３６ 反射ミラー
３８ ステッピングモータ（駆動手段）
５１ 光センサ（検出手段）
５３ 筒状体（筒状部）
５５ 反射部材（反射手段）
６２ 押ボタンスイッチ（操作手段）
６３ 押ボタンスイッチ（操作手段）
６５ 制御部（制御手段）
７１ 光センサ（検出手段）
７３ａ 筒状部
Ｌ 表示光
Ｍ 外光
Ｓ 角度範囲

Claims (4)

1. 発光型表示器が発した表示光を反射ミラーで投影部材に投影して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記反射ミラーを回動させる駆動手段と、所定領域からの外光の明るさを検出し照度データを出力する検出手段と、前記照度データが所定値以上になったときに前記外光が前記発光表示器に反射されない角度位置に前記反射ミラーを回動させる駆動信号を前記駆動手段に出力する制御手段と、を有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 発光型表示器が発した表示光を反射ミラーで投影部材に投影して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記反射ミラーを回動させる駆動手段と、車両前方の明るさを検出し照度データを出力する検出手段と、外光を前記検出手段に反射させる反射手段と、前記照度データに応じて前記発光型表示器の発光輝度を調整すると共に、前記照度データが所定値以上になったときに前記外光が前記発光表示器に反射されない角度位置に前記反射ミラーを回動させる駆動信号を前記駆動手段に出力する制御手段と、を有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記外光が前記検出手段に入射する角度範囲を規制する筒状部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記表示光が使用者の視点に向かう角度位置に前記反射ミラーを回動させる駆動信号を前記駆動手段に出力する操作手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。

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