JP2012081781A - ヘッドアップ表示灯 - Google Patents

Abstract

【課題】外光等によりヘッドアップ表示灯の部品の像がフロントウィンドウに映り出ないようにする。
【解決手段】ヘッドアップ表示灯１は、車両のフロントウィンドウ９３の下方に配置される。ヘッドアップ表示灯１は、前に向かって発光する光源３０と、光源３０の前に配置され、光源３０からの光を前方へ投射する投射光学系４０と、投射光学系４０の前に配置され、黒色であり、つや消し加工され、投射光学系４０によって投射される光源の光を散乱させるようにしてフロントウィンドウ９３に向けて反射させる前壁１１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドアップ表示灯に関する。

従来、表示器から発した光を車両のフロントウィンドウに投射して、虚像の表示を行うヘッドアップディスプレイが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイでは、ケース（２５）がインストルメントパネルの内側に取り付けられ、そのケース（２５）の上面に開口が形成され、そのケース（２５）の内側に表示器（２１）、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）が収容されている。表示器（２１）から発した光が、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）によってケース（２５）の上方のフロントウィンドウ（２）に投射される。また、ケース（２５）の開口が透明なカバー（２４）によって塞がれており、運転手がフロントウィンドウ（２）を見た場合に、カバー（２４）によって反射した外光を視認できないようになっている。

特開２００４−１３０８９２号公報

ところが、カバー（２４）を透過した外光によってケース（２５）の内側の表示器（２１）、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）が照らされることがある。その場合、表示器（２２）、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）の像がフロントウィンドウに映り出てしまう。その像を見た運転手に違和感を与えてしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、外光等によりヘッドアップ表示灯の部品の像がフロントウィンドウに映り出ないようにすることである。

以上の課題を解決するため、本発明に係るヘッドアップ表示灯は、車両のフロントウィンドウの下方に配置されるヘッドアップ表示灯であって、前に向かって発光する光源と、前記光源の前に配置され、前記光源からの光を前方へ投射する投射光学系と、前記投射光学系の前に配置され、黒色であり、つや消し加工され、前記投射光学系によって投射される光源の光を散乱させるようにして前記フロントウィンドウに向けて反射させる前壁と、を備える。

好ましくは、前記ヘッドアップ表示灯が、前記前壁の後方に配置され、後ろ上りに傾斜した後壁を更に備え、前記光源が、前記後壁の下方において前記後壁の延長面よりも後ろに配置され、前記投射光学系が、前記後壁の下方において前記後壁に揃っているか、前記後壁の延長面よりも後ろに配置されている。

好ましくは、前記後壁が黒色であるとともにつや消し加工されている。

本発明によれば、光源から発した光が投射光学系によって前壁に投射されて、前壁に入射した光が前壁によって散乱するようにしてフロントウィンドウに反射されることによって、光の像がフロントウィンドウに映り出る。運転手はフロントウィンドウに映り出た光を視認することができる。
一方、前壁が黒色であってつや消し加工されているから、外光が前壁に入射しても、減衰するので、投射光学系や光源が明るく照らされない。そのため、外光による投射光学系や光源の像がフロントウィンドウに映り出ない。

本発明の実施形態に係るヘッドアップ表示灯の鉛直断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、ヘッドアップ表示灯１の断面図である。図１に示す断面は、車両の前後方向に沿った鉛直断面である。図１の紙面に垂直な方向を左右方向とする。

このヘッドアップ表示灯１は、車室内のインストルメントパネル９１に取り付けられている。インストルメントパネル９１は車両のフロントウィンドウ９３の下方に位置しており、インストルメントパネル９１の上面に開口９２が形成されており、ヘッドアップ表示灯１が開口９２内に配置されている。このヘッドアップ表示灯１は、フロントウィンドウ９３に向けて照射し、その照射光を運転手に視認させるものである。ヘッドアップ表示灯１は、例えば警告灯に用いられ、警告を表示するものである。なお、ヘッドアップ表示灯１の点灯・消灯・点滅等による表示内容は、警告に限るものではない。

ヘッドアップ表示灯１は、第１のハウジング１０、第２のハウジング２０、光源３０及び投射光学系４０等を備える。

第１のハウジング１０は中空を有した箱状に設けられ、前後方向に沿った第１のハウジング１０の断面形状が楔状に設けられ、第１のハウジング１０の上面が開口している。具体的には、第１のハウジング１０は、前壁１１、後壁１２、側壁１３、開口部１４、取付穴１５及びフランジ１６を有する。

前壁１１は第１のハウジング１０の前面を構成したものであり、その前壁１１がインストルメントパネル９１の開口９２の前縁から垂下している。前壁１１は、水平面を基準として切り立っているとともに、前上りに傾斜している。

後壁１２は第１のハウジング１０の後面を構成したものであり、その後壁１２がインストルメントパネル９１の開口９２の後縁から垂下している。後壁１２は、水平面を基準として斜めに立っており、後ろ上りに傾斜している。

左右の側壁１３は第１のハウジング１０の左右側面を構成したものであり、側壁１３がインストルメントパネル９１の開口９２の左右の縁から垂下している。左の側壁１３が前壁１１及び後壁１２の左縁に連結し、右の側壁１３が前壁１１及び後壁１２の右縁に連結している。これら前壁１１、後壁１２及び左右の側壁１３によって囲われた中空がその上側で開放され、開口部１４が形成されている。

前壁１１、後壁１２及び側壁１３の上端には、開口部１４の径方向に向けて突出したフランジ１６が形成されている。前壁１１、後壁１２及び側壁１３がインストルメントパネル９１の開口９２内に収容され、フランジ１６が開口９２の周囲でインストルメントパネル９１に係止されている。

第１のハウジング１０の内側の面が黒色であり、第１のハウジング１０の内側の面には、つや消し加工（マット加工）が施されている。つまり、前壁１１、後壁１２及び側壁１３の内面が黒色であるとともに、つや消し加工されている。

後壁１２の下部には、取付穴１５が開けられている。第２のハウジング２０が、取付穴１５を後ろから覆うようにして後壁１２の下部外側に取り付けられている。第２のハウジング２０は中空を有した箱状に設けられ、その前面が開口していて、第２のハウジング２０の開口が取付穴１５に連通している。第２のハウジング２０の内側の面が黒色であり、第２のハウジング２０の内側の面には、つや消し加工が施されている。

第２のハウジング２０の内の後ろ側突き当り面には、基板３１が敷設されている。基板３１上には、光源３０が搭載されている。光源３０は、第１のハウジング１０の後壁１２の下方において後壁１２の延長面よりも後ろに配置されている。そのため、後壁１２に対して垂直な方向に見て、光源３０が取付穴１５内に配置されている。

光源３０の発光の向き（最も発光強度が高くなる向き）は、前斜め上である。光源３０は、発光ダイオード、レーザーダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子その他の半導体発光素子である。基板３１に搭載される光源３０の数は、１又は複数である。光源３０の数が２以上である場合、光源３０が左右方向（紙面に垂直な方向）に一列又は複数列で配列されている。なお、光源３０が、冷陰極管等の蛍光管であってもよい。

光源３０の前斜め上方には、投射光学系４０が配置されている。投射光学系４０は、凸レンズであり、具体的にはフレネル凸レンズである。投射光学系４０の光軸が光源３０の発光の向きに平行であり、投射光学系４０の焦点が光源３０又はその近傍に設定されている。この投射光学系４０は、光源３０から発した光を前斜め上の前壁１１に向けて投射するものである。なお、後壁１２が投射光学系４０の光軸に対して垂直であることが好ましい。

投射光学系４０は、後壁１２の延長面に揃っている。なお、投射光学系４０が、後壁１２の延長面よりも後ろ側であって第１のハウジング１０の外側に位置していてもよい。

続いて、ヘッドアップ表示灯１の特性について説明する。
図１に示された光線Ｌ１は運転手の視野の上限を表し、光線Ｌ２は運転手の視野の下限を表す。

図１に示された光線Ｌ３のように、太陽光等の外光（特に、後ろ斜め上からの光）がフロントウィンドウ９３を透過して、前壁１１に入射する。前壁１１が黒色のマット面であるから、前壁１１に入射した外光が大きく減衰する。また、前壁１１が切り立った状態に設けられているから、前壁１１に入射した外光が前壁１１で反射しても、その反射光が後壁１２に入射する。後壁１２が黒色のマット面であるから、後壁１２に入射した外光の反射光が大きく減衰し、後壁１２で光が反射しない。従って、外光がフロントウィンドウ９３に投影されず、外光による運転手の眩惑が防止される。

また、前壁１１で反射した外光が投射光学系４０、光源３０及び基板３１等に入射して、投射光学系４０、光源３０及び基板３１が照らされたとしても、投射光学系４０、光源３０及び基板３１等の像がフロントウィンドウ９３に映り出ない。前壁１１で反射する外光が減衰しており、投射光学系４０、光源３０及び基板３１の像が暗いためである。投射光学系４０、光源３０及び基板３１の像がフロントウィンドウに映り出ないから、運転手に違和感を与えることがない。

また、後ろ斜め上から見て、投射光学系４０、光源３０及び基板３１が後壁１２の陰に隠れているから、後ろ斜め上からの外光によって投射光学系４０、光源３０及び基板３１に直接照らされない。そのため、投射光学系４０、光源３０及び基板３１の像がフロントウィンドウに映り出ない。

なお、真上や上斜め前からの外光が前壁１１、投射光学系４０、光源３０又は基板３１に入射すると、その反射光がフロントウィンドウ９３に投射されるが、その投射位置が運転手の視野から外れている上、その光がフロントウィンドウ９３で反射しても運転手に向かわないので、運転手の眩惑を引き起こすものではない。また、真上や上斜め前からの外光は、フロントウィンドウ９３に投射される前壁１１、投射光学系４０、光源３０又は基板３１の反射光よりも強いので、運転手は、フロントウィンドウ９３に映り出る前壁１１、投射光学系４０、光源３０又は基板３１の像を視認することができない。

図１に示す光線Ｌ４のように、光源３０が発光すると、光源３０から発した光が投射光学系４０によって略平行光となって前壁１１に投射される。前壁１１に入射した光源３０の光は、前壁１１によってフロントウィンドウ９３に向けて反射される。光源３０の光がフロントウィンドウ９３に映り出て、運転手はフロントウィンドウ９３に映り出た光の像を視認することができる。前壁１１が黒色のマット面であるから、前壁１１に入射した光源３０の光が散乱するように反射（拡散反射）するので、フロントウィンドウ９３に映り出る光源３０の光の像はボケた状態となり、その像は中央部で明るく、外側に向かうにつれて暗くなる。つまり、光源３０の形状がそのままフロントウィンドウ９３に映り出るわけではなく、局所的に明るくなったものではない。そのため、運転手が光源３０の光によって眩惑しない。

本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
光源３０の発光の向きが前向きであって、投射光学系４０の光軸の向きが前向きであれば、水平面に対する投射光学系４０の光軸の傾斜角は図１に限るものではない。但し、投射光学系４０の光軸が水平に近づくにつれて、水平面に対する前壁１１の勾配が緩くなり、投射光学系４０の光軸が鉛直に近づくにつれて、水平面に対する前壁１１の勾配が急になる。このようにすれば、投射光学系４０の光軸の傾斜角が変化しても、前壁１１によって反射する光源３０の反射光の向きが一定である。

１ ヘッドアップ表示灯
１０ ハウジング
１１ 前壁
１２ 後壁
３０ 光源
４０ 投射光学系

Claims (3)

1. 車両のフロントウィンドウの下方に配置されるヘッドアップ表示灯であって、
   前に向かって発光する光源と、
   前記光源の前に配置され、前記光源からの光を前方へ投射する投射光学系と、
   前記投射光学系の前に配置され、黒色であり、つや消し加工され、前記投射光学系によって投射される光源の光を散乱させるようにして前記フロントウィンドウに向けて反射させる前壁と、を備えることをヘッドアップ表示灯。
2. 前記前壁の後方に配置され、後ろ上りに傾斜した後壁を更に備え、
   前記光源が、前記後壁の下方において前記後壁の延長面よりも後ろに配置され、
   前記投射光学系が、前記後壁の下方において前記後壁に揃っているか、前記後壁の延長面よりも後ろに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップ表示灯。
3. 前記後壁が黒色であるとともにつや消し加工されていることを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップ表示灯。

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