JP2009222880A - Head-up display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等、移動体用のヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a head-up display device for a moving body such as an automobile.
従来より、自動車等の運転者に対して走行速度などの情報を表示する装置として、ヘッドアップディスプレイ装置が知られている。ヘッドアップディスプレイ装置は、表示する画像の虚像をフロントガラスに映し出して、運転者が視界から目をそらすことなく自動車等の運転に必要な情報を認識することができるものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a head-up display device is known as a device that displays information such as a traveling speed to a driver such as an automobile. The head-up display device projects a virtual image of an image to be displayed on a windshield, so that a driver can recognize information necessary for driving a car or the like without looking away from the field of view.
下記特許文献1には、開口部を閉塞するとともに画像を拡大してフロントガラスの表示部に出力するレンズを備えたヘッドアップディスプレイの画像投影機が記載されている。このレンズは、表示器から射出され凹面鏡で反射させた画像光を画像投影機よりフロントガラスの表示部に向けて射出するとともに画像投影機の内部を閉塞して塵埃が進入することを防止する。
前述の特許文献1に記載されたように筐体内部を閉塞して塵埃が進入することを防止するようにしても湿度は進入してしまう。空気に含まれた湿気は、時に露結することがある。たとえば、冷え込んだ冬の朝は自動車の中のダッシュボードに収められたヘッドアップブィスプレイ装置も冷たくなっている。このような状態のときにヘッドアップブィスプレイ装置の電源を入れると、光源装置の発熱によって内部の空気が温められ、温められた空気が冷たくなっているミラーに触れて結露し、ミラーを曇らせてしまう。ミラーが曇ってしまうと、当然に鮮明な画像を映し出すことはできない。
Even if the inside of the housing is closed to prevent dust from entering as described in the above-mentioned
本発明は上記問題に鑑み、冷え込んだ冬の朝でも結露によってミラーが曇ることがないヘッドアップディスプレイ装置を提案するものである。 In view of the above problems, the present invention proposes a head-up display device in which a mirror does not fog due to condensation even in a cold winter morning.
本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、透過型液晶表示パネルに表示された画像を複数のミラーから構成されるミラー光学系によって拡大し、拡大された画像を移動体のフロントガラスで反射させて、前記移動体の乗員に前記画像の虚像を視認させる移動体用のヘッドアップディスプレイ装置であり、前記透過型液晶表示パネルに背面より光を照射する光源装置と前記複数のミラーのうちの少なくとも1枚とが取り付けられた保持部材を備える。保持部材は前記光源装置の発生した熱を放熱する放熱板の役割を持つ。前記保持部材は前記光源装置が発生した熱を前記ミラーの取り付け部に伝導し、その伝導された熱によってミラーを温め、前記ミラーに曇り止め効果を付与する。前記保持手段に取り付けられたミラーは、複数のミラーのうち、透過型液晶表示パネルに最も近い位置に配置されたミラーであることが好ましい。 A head-up display device according to the present invention enlarges an image displayed on a transmissive liquid crystal display panel by a mirror optical system including a plurality of mirrors, reflects the enlarged image on a windshield of a moving body, and A head-up display device for a moving body that allows an occupant of the moving body to visually recognize a virtual image of the image, a light source device that irradiates light from the back to the transmissive liquid crystal display panel, and at least one of the plurality of mirrors; Is provided with a holding member attached thereto. The holding member serves as a heat radiating plate that radiates heat generated by the light source device. The holding member conducts heat generated by the light source device to the mounting portion of the mirror, warms the mirror by the conducted heat, and imparts an anti-fogging effect to the mirror. The mirror attached to the holding means is preferably a mirror arranged at a position closest to the transmissive liquid crystal display panel among the plurality of mirrors.
本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、保持部材に光源装置の放熱板の役割を持たせて放熱部材の省スペース化を図るとともに、冷え込んだ冬の朝でもミラーが曇って画像が見難くなることがない。 In the head-up display device according to the present invention, the holding member serves as a heat radiating plate of the light source device to reduce the space of the heat radiating member. Absent.
図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置10は、自動車(移動体)11のダッシュボード12に配置され、スピードメータの値など各種情報に関する画像を射出しフロントガラス13で反射させて、運転者(乗員)14の前方数メートルのところに前記画像を拡大した虚像15を表示する。運転者14は虚像15として拡大表示された前記画像を運転中であっても前方視界から大きく視点を移動させることなく視認することができる。
As shown in FIG. 1, the head-up
図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置10は、ダッシュボード12の下に配置された筐体20の内部に、画像を表示する透過型液晶表示パネル(以下、表示パネルという。)21と、表示パネル21の背面に光を照射するLED(光源装置)22と、表示パネル21の射出する画像光線23を反射して前記筐体20に設けられた射出窓24から前記フロントガラス13に向けて射出し拡大表示するミラー光学系25と、を備える。ミラー光学系25は、前記表示パネル21から射出された前記画像光線23を第2平面ミラー26に向けて反射する第1平面ミラー27と、第1平面ミラー27からの画像光線23を凹面ミラー28に向けて反射するとともに凹面ミラー28から反射されてきた画像光線23を前記射出窓24に向けて再度反射する第2平面ミラー26と、前記凹面ミラー28と、を備える。前記射出窓24から射出された画像光線23はフロントガラス13を照射する。
As shown in FIG. 2, the head-up
表示パネル21は、例えば0.8型等、小型の表示パネルであり、スピードメータの他、タコメータ、水温計、燃料計など各種計器類の値が表示される。表示パネル21が小型であるから表示される画像も小さく、そのために凹面ミラー28によって画像が拡大されるが、凹面ミラー28は画像の拡大だけでなくフロントガラス13による歪みを補正するので、凹面ミラー28の反射光による画像はそのままでは歪んだ画像となるが、フロントガラス13の湾曲面による反射を経て正常な画像として見えるようになる。ミラー光学系25は第2平面ミラー26で前記画像光線23を2度反射させるように構成して全体をコンパクトにしヘッドアップディスプレイ装置10の小型化を図っている。
The display panel 21 is a small display panel such as a 0.8 type, for example, and displays values of various instruments such as a tachometer, a water temperature gauge, and a fuel gauge in addition to a speedometer. Since the display panel 21 is small in size, the displayed image is small, and therefore the image is magnified by the concave mirror 28. The concave mirror 28 corrects not only the enlargement of the image but also distortion caused by the
前記LED22は、前記筐体20に固定された保持部材30の一端側に取り付けられている。保持部材30は例えばアルミニウムなど熱伝導係数の高い材料で形成されており、LED22が発生する熱を保持部材30の全体に伝導しLED22を冷却させる放熱板の役割を果たす。LED22が発生した熱によって保持部材30の他端側に取付けられた前記第1平面ミラー27が温められる。
The
次に、上記実施形態の作用について説明する。空気に含まれた湿気は時に露結することがある。たとえば、冷え込んだ冬の朝は自動車11の中のダッシュボード12に収められたヘッドアップディスプレイ装置10であっても冷たくなっている。ヘッドアップディスプレイ装置10の電源を入れるとLED22が発熱し、その熱によってLED22の周囲の空気が温められ徐々に前記筐体20内の空気全体が温められる。第1平面ミラー27は複数のミラーの中でLED22に最も近い位置に配置されているため真っ先にその影響を受ける。LED22が発生した熱は周囲の空気を温めるより早く保持部材30に吸収され保持部材30全体が温かくなる。温められた保持部材30は、他端に取り付けられた第1平面ミラー27を温める。このように第1平面ミラー27は周囲の空気より早く温められるので第1平面ミラー27が曇ることはない。これによってヘッドアップディスプレイ装置10は、寒い朝でもミラーが曇ることがなく鮮明な画像を映し出すことができる。
Next, the operation of the above embodiment will be described. Moisture contained in the air can sometimes condense. For example, even in the cold winter morning, even the head-up
次に、別の実施形態について説明するが前述の実施形態における保持部材30を異なる形状の保持部材31に置き換えたものであり、その他の部材はすべて同じであるので同じ記号を用いるとともに、それらの説明も省略する。図3に示すように、保持部材31は一端側に前記LED22が取り付けられ、他端側に第2平面ミラー26が取り付けられている。このように配置することで第2平面ミラー26を曇らないようにすることができる。
Next, although another embodiment will be described, the
上記実施形態ではミラー光学系25を形成する3枚のミラーを2枚の平面ミラーと1枚の凹面ミラーで構成したが、ミラーの構成はこれに限るものではなく、例えば前記第2平面ミラー26に代えて凹面ミラーをもう1枚用いる構成にしても良い。
In the above embodiment, the three mirrors forming the mirror
また、光源にLEDを用いたが、LEDは何色のものでも良く、所望の色の光源を用いても良い。例えば、白色あるいは赤色,緑色,青色等の単色LEDでも良く、またこれらの単色LEDをいくつか組み合わせて所望の色で像を表示させるようにしたものであっても良い。更に、LEDに限らず、他の周知のランプ等を用いても良い。 Moreover, although LED was used for the light source, LED of what color may be sufficient and the light source of a desired color may be used. For example, white, red, green, blue, or other single color LEDs may be used, or an image may be displayed in a desired color by combining some of these single color LEDs. Furthermore, not only LEDs but also other known lamps may be used.
前記実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置10を搭載する移動体として自動車11を用いて説明したが、前記移動体は自動車11などの車両に限るものではなく、例えば、飛行機などの飛行体であっても良いし、船舶であっても良い。
In the embodiment described above, the automobile 11 is used as a moving body on which the head-up
10 ヘッドアップディスプレイ装置
11 自動車(移動体)
12 ダッシュボード
13 フロントガラス
14 運転者(乗員)
15 虚像
21 表示パネル(透過型液晶表示パネル)
22 LED(光源装置)
23 画像光線
24 射出窓
25 ミラー光学系
26 第2平面ミラー
27 第1平面ミラー
28 凹面ミラー
30,31 保持部材
10 Head-up display device 11 Car (moving body)
12
15 Virtual image 21 Display panel (Transmission type liquid crystal display panel)
22 LED (light source device)
23
Claims (2)
前記透過型液晶表示パネルに背面より光を照射する光源装置と、
前記複数のミラーのうちの少なくとも1枚と前記光源装置とが取り付けられ、前記光源装置の発生した熱を伝導するとともに、伝導した熱によって前記ミラーを温める保持部材と、
を備えたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 The image displayed on the transmissive liquid crystal display panel is magnified by a mirror optical system composed of a plurality of mirrors, the magnified image is reflected by the windshield of the moving body, and a virtual image of the image is transmitted to the occupant of the moving body In a head-up display device for a moving body that visually recognizes
A light source device for irradiating light from the back to the transmissive liquid crystal display panel;
At least one of the plurality of mirrors and the light source device are attached to conduct heat generated by the light source device, and to hold the mirror by the conducted heat,
A head-up display device comprising:
The head-up display device according to claim 1, wherein the mirror attached to the holding member is disposed at a position closest to the transmissive liquid crystal display panel among the plurality of mirrors.
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- 2008-03-14 JP JP2008065792A patent/JP2009222880A/en active Pending
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