JP2008003355A - Display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の表示器を有し、虚像を表示させる表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device having a plurality of displays and displaying a virtual image.
従来より、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。斯かるヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボード1に配設された表示装置2が投射する表示光Lをフロントガラス3で運転者4の方向に反射させ、虚像V1,V2を表示させるものである(図9参照)。表示装置2は、第一の表示器5と、第二の表示器6と、ハーフミラー7とを有しており、これらの第一の表示器5,第二の表示器6,ハーフミラー7はハウジング9に収容されている。
第一の表示器5は、ハーフミラー7から所定間隔aを有して配置されており、第一の表示器5が発した表示光は、ハーフミラー7を透過し、フロントガラス3に投射される。一方、第二の表示器6は、ハーフミラー7から所定間隔bを有して配置されており、第二の表示器6が発した表示光は、ハーフミラー7で反射され、フロントガラス3に投射される。斯かる構成により、表示装置2は、第一の表示器5にて虚像V1を表示させると共に、第二の表示器6にて虚像V2を表示させることができる。
The first display 5 is arranged with a predetermined distance a from the half mirror 7, and the display light emitted from the first display 5 passes through the half mirror 7 and is projected onto the
第一の表示器5とハーフミラー7の所定間隔aは、第二の表示器6とハーフミラー7の所定間隔bよりも大きくなっており、虚像V1は、虚像V2よりも、運転者4から遠い位置に表示される。しかし、表示装置2は、ハーフミラー7からの所定間隔a,bが異なる2個の表示器5,6を配設することによって、結像位置が相違する複数の虚像V1,V2を表示できるが、虚像V1,V2は平面的であって、立体感がないという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、立体感がある虚像を表示できる表示装置を提供するものである。
The predetermined interval a between the first display 5 and the half mirror 7 is larger than the predetermined interval b between the
The present invention has been made in view of this problem, and provides a display device capable of displaying a virtual image having a stereoscopic effect.
本発明は、前記課題を解決するため、請求項1に記載したように、第一の表示光L1を発する第一の表示器11と、第二の表示光L2を発する第二の表示器12と、前記第一の表示光L1または前記第二の表示光L2の一方を透過させると共に前記第一の表示光L1または前記第二の表示光L2の他方を反射させる透過反射板13と、を有する表示装置であって、前記第一の表示器11は、前記透過反射板13に対して第一の所定角度A1を有して配置され、少なくとも所定の物体の影を表す第一の画像P1を表示可能な第一の表示パネル16を有し、前記第二の表示器12は、前記透過反射板13に対して第二の所定角度A2を有して配置され、少なくとも前記物体を表す第二の画像P2を表示可能な第二の表示パネル26を有するものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a
また、本発明は、請求項2に記載したように、前記第一の表示パネル16は、前記第二の画像P2に対応する第三の画像P3を表示するものである。
According to the present invention, the
また、本発明は、請求項3に記載したように、前記第三の画像P3は、前記第二の画像P2よりも低輝度で表示するものである。
In the present invention, as described in
また、本発明は、請求項4に記載したように、前記物体は、車両であるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the object is a vehicle.
また、本発明は、請求項5に記載したように、前記第一の表示パネル16は、少なくとも前記車両の影を表す前記第一の画像P1及び道路を表す第四の画像P4を表示可能であるものである。
Further, according to the present invention, the
透過反射板に対する第一の表示パネルの第一の所定角度と、透過反射板に対する第二の表示パネルの第二の所定角度とを相違させると共に、第一の表示パネルに物体の影を表す第一の画像を表示させることによって、立体感がある虚像を表示できる。 The first predetermined angle of the first display panel with respect to the transmissive reflection plate is different from the second predetermined angle of the second display panel with respect to the transmissive reflection plate, and the first display panel represents the shadow of the object on the first display panel. By displaying one image, a three-dimensional virtual image can be displayed.
以下、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に応用した一実施形態を説明する。表示装置10は、第一の液晶表示器11(第一の表示器)と、第二の液晶表示器12(第二の表示器)と、ハーフミラー13(透過反射板)と、反射器14とを有している。ハーフミラー13は傾斜配置されており、このハーフミラー13の後方に第一の液晶表示器11が配置されて、ハーフミラー13の下方に第二の液晶表示器12が配置されている。液晶表示器11,12,ハーフミラー13及び反射器14は、ハウジング15に収容されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle head-up display device will be described. The
第一の液晶表示器11は、液晶表示パネル16(第一の表示パネル),レンズ部材17,発光ダイオード18,硬質配線板19,ケース体20,ヒートシンク21,プリズムシート22(光路変更部材)を有している。
The first
液晶表示パネル16は、TFT型液晶セルの前後両面に偏光膜を貼着したものである。レンズ部材17は、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、複数の凸レンズ部17aを有している。レンズ部材17は、液晶表示パネル16と発光ダイオード18の間に配置されている。複数の発光ダイオード18は、互いに近接して配置されており、硬質配線板19に搭載されている。レンズ部材17の各凸レンズ部17aは、夫々、発光ダイオード18に対応する箇所に設けられており、発光ダイオード18が発した光を集光させる。
The liquid
ケース体20は、白色の樹脂からなるものであり、略角筒形状となっている。液晶表示パネル16は、ケース体20の開口端に設けられており、発光ダイオード18から発せられ、レンズ部材17で集光された照明光M1により透過照明される。ヒートシンク21は、熱伝導性が良好な金属(例えばアルミニウム)からなるものであり、複数の放熱フィン21aを有している。ヒートシンク21は、硬質配線板19の後面に配置されており、発光ダイオード18が発した熱をハウジング15の外に放出する。
The
プリズムシート22は、複数の微細なプリズム部22aと基材22bとを有しており、液晶表示パネル16の前面側に配置されている。液晶表示パネル16を透過した表示光L1は、プリズムシート22の後面22cから入射し、プリズム部22aによって反射される(図3参照)。プリズムシート22の後面22cは、液晶表示パネル16と平行になっている。
The
第二の液晶表示器12は、液晶表示パネル26(第二の表示パネル),レンズ部材27,発光ダイオード28,硬質配線板29,ケース体30,ヒートシンク31,コールドミラー32を有している。
The second
液晶表示パネル26は、TFT型液晶セルの前後両面に偏光膜を貼着したものである。レンズ部材27は、複数の凸レンズ部27aを有している。複数の発光ダイオード28は、互いに近接して配置されており、硬質配線板29に搭載されている。レンズ部材27の各凸レンズ部27aは、夫々、発光ダイオード28に対応する箇所に設けられており、発光ダイオード28が発した光を集光する。
The liquid
ケース体30は白色の樹脂からなるものであり、このケース体30の開口端に液晶表示パネル26が設けられている。液晶表示パネル26は、発光ダイオード28により透過照明される。ヒートシンク31は、放熱フィン31aを有しており、硬質配線板29の後面に配置されている。ヒートシンク31は、発光ダイオード18が発した熱を放出する。コールドミラー32は、発光ダイオード28が発した可視光からなる照明光M2を反射させると共に、赤外線IRを透過させる。
The
ハーフミラー13は、ガラス基板に反射膜を蒸着形成したものであり、ハウジング15内に傾斜配置されている。ハーフミラー13は、第一の表示器11が発した表示光L1を透過させると共に、第二の表示器12が発した表示光L2を反射させる。液晶表示パネル16は、ハーフミラー13に対して第一の所定角度A1を有して配置されており、液晶表示パネル26は、ハーフミラー13に対して第二の所定角度A2を有して配置されている(図4参照)。
The
反射器14は、凹面鏡48,ミラーホルダー49,歯車50及びステッピングモータ51からなるものである。凹面鏡48は、表示光L1,L2を反射させ、車両のフロントガラスに投射する。凹面鏡48はミラーホルダー49に両面粘着テープにより接着されている。凹面鏡48は、ポリカーボネート(PC)等の樹脂にアルミニウム(Al)を蒸着させ反射膜を形成したものである。ミラーホルダー49はPBT等の樹脂からなるものであり、歯車部49a及び軸部49bが一体に形成されている。軸部49bはハウジング15に設けられた軸受部(図示しない)に軸支されている。
The
ステッピングモータ51は、凹面鏡48を回動させ、表示光Lの投射方向を調整する。歯車50はステッピングモータ51の回動軸に取付けられており、歯車部49aと噛み合わされている。運転者4は、押ボタンスイッチ(図示しない)を操作し、表示光Lが目の位置に反射されるように、凹面鏡48の角度を調整する。
The stepping
ハウジング15は、上側ケース61と下側ケース62とからなるものであり、上側ケース61には、表示光Lが出射する窓部64が設けられている。この窓部64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15の上側ケース61には遮光壁15aが設けられており、太陽光等の外光が液晶表示器11,12に入射し虚像V1,V2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15aは平板形状になっており、上側ケース61の上部から斜めに垂下するように形成されている。
The
次に、図5及び図6に基づいて、液晶表示パネル16,26に表示される画像P1〜P4と、虚像V1〜V4とについて詳述する。液晶表示パネル16は、車両の影を表した画像P1,車両を模式的に表した画像P3,道路を模式的に表した画像P4を表示し、液晶表示器11が発した表示光L1によって、虚像V1,V3,V4が表示される(図5(a)及び図6(a)参照)。液晶表示パネル16は、光軸に対して傾斜配置されており、虚像V1,V3,V4は、側面視で略水平に表示される(図6(b)参照)。
Next, the images P1 to P4 displayed on the liquid
液晶表示パネル26は、車両を模式的に表した画像P2を表示し、液晶表示器12が発した表示光L2によって、虚像V2が表示される(図5(b)及び図6(a)参照)。液晶表示パネル26は、光軸に対して垂直に配置されており、虚像V2は、側面視で略垂直に表示される(図6(b)参照)。
液晶表示パネル16に表示される画像P3は、液晶表示パネル26に表示される画像P2に対応し、虚像V2と虚像V3が重畳する形状になっている。液晶表示パネル16に表示される画像P3は、液晶表示パネル26に表示される画像P2よりも低輝度で表示される。
The liquid
The image P3 displayed on the liquid
本実施形態によれば、液晶表示パネル16にて第一の虚像V1,V3,V4を表示させると共に、液晶表示パネル26にて第二の虚像V2を表示させることができ、ハーフミラー13に対する液晶表示パネル16の第一の所定角度A1と、ハーフミラー13に対する液晶表示パネル26の第二の所定角度A2とを相違させたことによって、虚像V1,V2,V3,V4に立体感が生じる。且つ、液晶の表示パネル16に車両の影を表す第一の画像P1を表示させることによって、虚像V1,V2,V3,V4の立体感が向上する。
According to the present embodiment, the first virtual images V1, V3, and V4 can be displayed on the liquid
なお、本発明は、本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、図7に示す他の実施形態の如く、液晶表示パネル16と液晶表示パネル26の位置を置換えても同様な効果を奏することができる。また、図8に示す他の実施形態の如く、液晶表示パネル16の、画像P2に対応する箇所には何も表示しなくても良い。
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible. For example, the positions of the liquid
10 表示装置
11 液晶表示器(第一の表示器)
12 液晶表示器(第二の表示器)
13 ハーフミラー(透過反射板)
16 液晶表示パネル(第一の表示パネル)
17 レンズ部材
18 発光ダイオード
22 プリズムシート(光路変更部材)
26 液晶表示パネル(第二の表示パネル)
27 レンズ部材
28 発光ダイオード
32 コールドミラー
48 凹面鏡
P1 第一の画像
P2 第二の画像
P3 第三の画像
P4 第四の画像
L1 第一の表示光
L2 第二の表示光
A1 第一の所定角度
A2 第二の所定角度
10
12 Liquid crystal display (second display)
13 Half mirror (transmission reflector)
16 Liquid crystal display panel (first display panel)
17
26 Liquid crystal display panel (second display panel)
27
Claims (5)
前記第一の表示器は、前記透過反射板に対して第一の所定角度を有して配置され、少なくとも所定の物体の影を表す第一の画像を表示可能な第一の表示パネルを有し、
前記第二の表示器は、前記透過反射板に対して第二の所定角度を有して配置され、少なくとも前記物体を表す第二の画像を表示可能な第二の表示パネルを有することを特徴とする表示装置。 A first display that emits first display light; a second display that emits second display light; and one of the first display light and the second display light is transmitted and the first display light is transmitted. A reflective reflector that reflects the other of the display light or the second display light, and a display device comprising:
The first display has a first display panel that is arranged at a first predetermined angle with respect to the transmissive reflecting plate and can display at least a first image representing a shadow of a predetermined object. And
The second display device has a second display panel that is arranged with a second predetermined angle with respect to the transmissive reflection plate and is capable of displaying at least a second image representing the object. Display device.
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