JP2013233852A - 車載用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が視認しやく、小型で、機械的な安定性があり、設置固定が簡単にできる車載用表示装置をを提供する。
【解決手段】電気的手段によって平面状の第１の表示面２に画像情報を表示する機能を有する表示素子１と、第１の表示面２に表示された画像情報を第１の表示面２とは異なる第２の表示面３に導く光学素子４とを保持した筐体５とを有している。車載用表示装置１０は、車両の運転者が第２の表示面３に表示された画像情報を視認可能な状態で筐体５を車両内に固定する手段である固定手段６を有している。光学素子４は光ファイバを束ねて構成され、その光ファイバ束の入射面が第１の表示面２に対向配置され、光ファイバ束の出射面が第２の表示面３となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に搭載された電子機器により得られる情報を車内において表示する車載用表示装置に関する。

従来、自動車等に搭載された電子機器により得られる情報を表示する車載用表示装置では、液晶表示素子などの平面状の表示面を有する表示素子を用いた装置が主として用いられている。また、車両の運転者が直接的に表示素子の画面を視認可能となるように設置する方式と、表示素子に表示された画像をフロントガラスなどに投影してその画像を反射することにより運転者が虚像として視認するヘッドアップディスプレイ方式がある。

特許文献１には、ダッシュボード内に収納された表示素子と折りたたみ可能なスクリーンとから構成され、使用する場合はスクリーンをダッシュボード上に立ててその後方より表示素子の画像を投影する表示装置が記載されている。また、特許文献２では、ダッシュボードに設置された表示素子の画像をレンズを組み合わせた光学系によりフロントガラスに向けて投影し、運転者がそのフロントガラスからの反射画像を視認するヘッドアップディスプレイ装置が記載されている。

特開平９−２５４６８１号公報 特開２００９−２２９５５２号公報

車載用表示装置に要求される最も重要な機能は運転者が視認しやすいことであり、さらに、運転や他の機器の操作などに妨げとならないように小型であること、機械的な安定性があることが望ましい。また、様々な車両に搭載できるように、設置固定が簡単にできることが望ましい。

特許文献１に記載の表示装置は、スクリーンを折りたたむ構成のため不使用時には小型化されるが、表示素子をダッシュボード内に収納する必要があるため、設置固定は簡単にはできない。また、表示素子とスクリーンが一体ではないため、機械的な安定性に関しても不十分である。特に、車載用の表示装置としては、振動や衝撃に対する安定性が必要である。特許文献１に記載の表示装置では、車体に加えられた振動や衝撃に対して異なる場所に固定された表示素子とスクリーンには異なる力が加えられるため、表示された画像がぶれたり歪んだりするおそれがある。

特許文献２に記載の表示装置は、表示素子の画像が運転者の前方に拡大された画像として写ることから、視認しやすさは優れていると考えられる。しかし、表示素子と空間的に分離された複雑な光学系を必要とすることから、振動や衝撃に対する機械的な安定性は十分ではなく、設置固定も簡単ではない。

また、液晶表示素子などを運転者の前方のダッシュボード上に立てて配置する一般的な表示装置では、表示部を運転者に視認しやすいように配置するために、表示素子の裏側に配置される駆動回路なども一体としてダッシュボード上に立てて配置する必要がある。このため、視認の容易性を保持したまま、機械的な安定性、設置固定の簡易性、かつ小型形状のすべてを得ることは難しい。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、運転者が視認しやすく、小型で、機械的な安定性があり、設置固定が簡単にできる車載用表示装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、電気的手段によって平面状の第１の表示面に画像情報を表示する機能を有する表示素子と、前記第１の表示面に表示された画像情報を前記第１の表示面とは異なる第２の表示面に導く光学素子とを保持した筐体と、車両の運転者が前記第２の表示面に表示された前記画像情報を視認可能な状態で前記筐体を前記車両内に固定する手段とを有することを特徴とする車載用表示装置を提供する。本発明では表示素子の表示面、すなわち第１の表示面とは独立に視認しやすい第２の表示面を備えるので、例えば、表示素子とその駆動回路は、直接的な視認可能性を考慮しないで機械的な安定性や設置固定の簡易性が得られる構造を実現できる。さらに、表示素子や第２の表示面に導く光学素子が一体として筐体に保持されているので機械的な安定性に優れている。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による車載用表示装置において、前記第２の表示面は前記車両のフロントガラス側を向き、前記第２の表示面に表示された前記画像情報が前記フロントガラスにより反射されることにより前記運転者に視認可能となることを特徴とする。本観点の発明では、運転者がフロントガラスからの反射画像を視認するヘッドアップディスプレイ装置と同様に高い視認性が得られる。この場合、例えば、第２の表示面の反射画像をそのまま視認すること、第２の表示面の前方にレンズなどの他の光学素子を設置して画像の大きさや虚像の位置などを調整することも可能である。また、フロントガラス上の画像の反射位置に、例えば、光の反射率、透過率を調整する膜を設けてもよい。

第３の観点では、本発明は、前記第１の観点による車載用表示装置において、前記固定する手段は、前記筐体を前記運転者と前記車両のフロントガラスとの間に固定する手段であり、前記第２の表示面が前記運転者側を向く状態と前記車両のフロントガラス側を向く状態とを切り替える機能を有し、前記第２の表示面が前記運転者側を向く状態のときは前記運転者が前記第２の表示面を直接視認可能となり、前記第２の表示面が前記車両のフロントガラス側を向く状態のときは前記第２の表示面に表示された前記画像情報が前記フロントガラスにより反射されることにより前記運転者に視認可能となることを特徴とする。本観点の発明では、各運転者が自分の視点位置などに基づき、視認しやすいように第２の表示面の向きを選択することができる。また、例えば、運転時が昼間または夜間かに応じて第２の表示面の向きを切り替えることも可能である。

第４の観点では、本発明は、前記第１乃至第３のいずれかの観点による車載用表示装置において、前記第１の表示面の向きと前記第２の表示面の向きとが異なることを特徴とする。本発明によれば、車両の運転者が第２の表示面に表示された画像情報を視認可能な状態で筐体を車両内に固定した際、筐体内における表示素子の第１の表示面の方向を運転者の方向に向けて設置する必要がなくなる。したがって、表示素子の筐体内での配置の自由度が高まり、筐体設計の自由度が高まる。例えばデザイン性の高い筐体内に表示素子を容易に配置することができる。また、例えば、表示素子の表示面とその駆動回路を有する基板等がダッシュボード面と平行になるように設置固定し、第２の表示面の法線方向が運転者を向くようにするとよい。このようにすれば、表示素子と光学素子とが筐体に一体として保持されていることから、設置固定がより簡易にでき、また、設置場所の自由度を増すことができる。

第５の観点では、本発明は、前記第１乃至第４のいずれか観点による車載用表示装置において、前記光学素子は、光ファイバを束ねて構成され、該光ファイバ束の入射面が前記第１の表示面に対向配置され、該光ファイバ束の出射面が前記第２の表示面であることを特徴とする。本観点の発明においては、第１の表示面の画像が第２の表示面に浮き出て視認可能となる。光ファイバ束により上記光学素子を構成することにより、第２の表示面の方向や形状を視認性のみでなく、例えば、筐体全体の安定性、さらには筐体のデザイン性なども考慮して、より自由に構成することが可能となる。

第６の観点では、本発明は、前記第５の観点による車載用表示装置において、前記表示素子は画素ごとに表示制御を行うドットマトリクス型の表示素子であり、前記光ファイバ束を構成する光ファイバの外径は前記画素の寸法にほぼ等しいことを特徴とする。これにより、第２の表示面に、よりシャープな画像を映し出すことができる。

第７の観点では、本発明は、前記第５または第６の観点による車載用表示装置において、前記光ファイバ束の光通過部分の少なくとも一部は着色されていることを特徴とする。光ファイバ束を構成する光ファイバの材料を着色材料とすること、または光ファイバ束の光通過部分の一部を着色すること等により、その部分が発色して見えるので、イルミネーション効果を持たせることができる。

第８の観点では、本発明は、前記第５乃至第７の観点による車載用表示装置において、前記第２の表示面に近接して前記光学素子および前記筐体を覆うケースを有し、該ケースの少なくとも前記第２の表示面に近接した部分の表面は半透明な材料からなり、前記表示素子が前記画像情報を表示しないときには該ケースの外側から該ケースの内部が視認困難なように構成されていることを特徴とする。本観点の発明においては、表示素子が画像情報を表示しないときにはケースの外側から内部が視認困難であるように、望ましくは視認できないように構成し、一方、表示しているときには、明確に視認できるように構成とするとよい。本観点の発明では、画像情報を表示するときには、前記第２の表示面に表示された画像が半透明なケース、例えばスモーク色のケースやケースの表面に設けたハーフミラーの機能を有する膜などを通して視認される。表示素子が画像情報を表示しないときには、ケースの外側からケースの内部の視認が困難となり、そのケース全体のスモーク色などしか見えないので、画像が表示されている場合それを明確に認識でき、また、優れたデザイン性を有する表示装置を構成可能である。

第９の観点では、本発明は、前記第８の観点による車載用表示装置において、前記表示素子が前記画像情報を表示したときに、前記ケースの外側から、前記第２の表示面の周囲の境界が視認困難なように構成されていることを特徴とする。本観点の発明においては、ケースの外側から、前記第２の表示面の周囲の境界、すなわち第２の表示面とその外側との間の境界が視認困難、望ましくは視認できないように構成される。本観点の発明では、表示素子が画像情報を表示したときにも第２の表示面の周囲の境界が視認困難となるので、表示された画像情報のみケースから浮き出るように表示することができ、より優れたデザイン性を有する表示装置を構成可能である。

第１０の観点では、本発明は、前記第７乃至第９のいずれかの観点による車載用表示装置において、前記第２の表示面の形状は曲面であり、前記ケースは前記第２の表示面に近接した部分において、前記曲面と類似の曲面部分を有することを特徴とする。このようにすれば、前記第２の表示面の曲面と類似の曲面部分であるケースの曲面部分について、あたかもケース自体に表示がなされているかのような効果を得ることができる。本観点の発明では、ケースのうち少なくとも曲面である第２の表示面に近接する部分が曲面であればよいが、例えば、ケースは、車両への固定部以外はすべて曲面体、例えば、楕円体、球体などであってもよい。

第１１の観点では、本発明は、前記第１０の観点による車載用表示装置において、前記ケースは、前記運転者が前記第２の表示面に近接した部分と共に視認可能な範囲において、前記曲面部分と連続性を有する曲面を有することを特徴とする。本観点の発明では、ケースは、第２の表示面に近接した部分以外においても、その近接部分と連続性を有する曲面を有するので、本表示装置を見る者に対して第２の表示面とそれ以外の部分との視覚的な一体感を与えることができ、より優れたデザイン性が得られる。例えば、ケースを半透明な材料で構成してケースの内部や第二の表示面の周囲の境界も視認不可能とし、ケースの第二の表示面内に対応する部分と第二の表示面外に対応する部分とを連続性を有する曲面で形成することにより、ケース全体が１つの曲面体であるように見え、そのケースから画像情報が浮き出て見えるように構成することができる。

第１２の観点では、本発明は、前記第１０または第１１の観点による車載用表示装置において、前記曲面は球面であることを特徴とする。第２の表示面やケースの製造においては、一般的に球面以外の曲面よりも球面または球体である方が製造が容易となり、低コストで製造可能となる。本観点の発明では、ケースのうち少なくとも球面である第２の表示面に近接する部分が球体であればよいが、例えば、ケースは、下面の固定部以外はすべて１つの連続する球体であってもよい。この場合、ケースを黒色のスモーク状材質とするか、または、ケースの表面に黒色のスモーク膜を設けることにより、表示素子が画像情報を表示しないときには本表示装置は黒い球に見え、表示するときはその表面に画像が浮かぶように構成することが可能である。

第１３の観点では、本発明は、前記第１乃至第３のいずれかの観点による車載用表示装置において、前記第２の表示面は平面状のスクリーンであり、前記光学素子は、前記第１の表示面に表示された画像情報を前記スクリーンに結像する機能を有することを特徴とする。本観点の発明は、第１の表示面に表示された画像情報をスクリーンに結像する点においては、前述の従来の特許文献１に記載の構成と類似しているが、本発明においては、表示素子と第２の表示面に導く光学素子およびスクリーンが筐体に一体として保持されている点が異なり、車体に加えられた振動や衝撃に対して筐体に保持された各部分が一体として動くため、表示画像のぶれや歪を生ずることがない。これにより、機械的な安定性や設置固定の簡易性が得られる構造を実現できる。

第１４の観点では、本発明は、前記第１３の観点による車載用表示装置において、前記第１の表示面から前記スクリーンへの結像倍率を調整可能に構成されていることを特徴とする。結像倍率を調整可能に構成する方法としては、例えば、光学素子としてレンズを使用する場合、レンズとスクリーンの位置またはレンズと第１の表示面の位置を移動する方法、レンズの焦点距離と設置位置を変更する方法、２個以上の組み合わせレンズにより結像倍率を調整する方法、それらの組み合わせによる方法などがある。このように結像倍率を調整可能とすることにより、本表示装置の車両内の設置場所などに応じて表示画像の大きさを見やすい状態に調整することができる。また、通常、表示素子が同じ場合、結像倍率が小さいほどスクリーン上の表示画像の輝度は大きくなるので、例えば、表示素子の消費電力や放熱特性などを勘案して輝度と表示画像の大きさを最適に調整することができる。

第１５の観点では、本発明は、前記第１乃至第１４の観点による車載用表示装置において、前記光学素子は前記筐体への固定および取り外しが可能に構成されていることを特徴とする。通常、車体形状などが大きく異なる車両においては、そこに搭載される車載用表示装置の表示部の形状も大きく異なるため、表示装置全体を設計変更する必要が生ずる。しかし、本発明においては、表示素子とその駆動回路基板などは共通化し、光学素子を交換することにより異なる車両にも対応することが可能となる。この場合、ケースやスクリーンの交換も必要となる場合もあり得るので、例えば、筐体は必要に応じて、光学素子単体、または光学素子とケース、または光学素子とスクリーンなどの固定、取り外しが可能なような構造を予め備えておくとよい。これにより、開発コストや製品コストの低減、開発期間の短縮などが得られる。

以上のように、本発明によれば、運転者が視認しやく、小型で、機械的な安定性があり、設置固定が簡単にできる車載用表示装置が得られる。

実施例１に係る車載用表示装置１０の構成を示す図であり、図１（ａ）は模式的な側断面図、図１（ｂ）は斜視図。 車載用表示装置１０を車両内に設置する場合の一例を示す説明図。 実施例２に係る車載用表示装置２０の構成を示す模式的な側断面図。 車載用表示装置２０を車両内に設置する場合の一例を示す説明図。 実施例３に係る車載用表示装置３０の構成を示す模式的な側断面図であり、図５（ａ）は第２の表示面が運転者側を向く状態に設定された場合、図５（ｂ）は第２の表示面が車両のフロントガラス側を向く状態に設定された場合を示す。 実施例４に係る車載用表示装置４０の構成を示す模式的な側断面図。 実施例５に係る車載用表示装置５０の構成を示す模式的な側断面図。 実施例６に係る車載用表示装置６０の構成を示す模式的な側断面図。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。これにより本発明が限定されるものではない。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複した説明を省略する。

図１は、実施例１に係る車載用表示装置１０の構成を示す図であり、図１（ａ）は模式的な側断面図、図１（ｂ）は斜視図である。図２は、車載用表示装置１０を車両内に設置する場合の一例を示す説明図である。図１に示すように、車載用表示装置１０は、電気的手段によって平面状の第１の表示面２に画像情報を表示する機能を有する表示素子１と、第１の表示面２に表示された画像情報を第１の表示面２とは異なる第２の表示面３に導く光学素子４とを保持した筐体５とを有している。また、車載用表示装置１０は、図２に示すように、車両８３の運転者８０が第２の表示面３に表示された画像情報を視認可能な状態で筐体５を車両８３内に固定する手段である固定手段６を有している。

本実施例において、表示素子１としては、液晶表示素子、プラズマ表示素子、有機ＥＬ表示素子などの画素ごとに表示制御を行うドットマトリクス型の表示素子や、有機ＬＥＤ表示素子など、その他の薄型の表示素子を用いることができる。また、表示素子１の下側に表示素子１を駆動するための駆動回路基板７が表示素子１に一体として配置されている。

光学素子４は光ファイバを束ねて構成され、その光ファイバ束の入射面が第１の表示面２に対向配置され、光ファイバ束の出射面が第２の表示面３である。光学素子４の光ファイバ束の断面形状は図１（ｂ）に示すように、本実施例においては矩形である。光学素子４の光ファイバ束の断面形状は表示素子１の第１の表示面２の形状に合わせて設定することができる。第１の表示面２の形状が矩形であれば同じ矩形とし、円であれば同形状の円とする。また、光ファイバ束の入射面と出射面の間で配列された光ファイバの間隔を変えることにより、第１の表示面２の画像情報を拡大または縮小して第２の表示面３に表示することも可能である。光ファイバ束を構成する光ファイバとしては、プラスチック光ファイバやガラス光ファイバなどを用いることができ、所定の断面形状および外形となるように配列後、融着などにより一体化し、入射面、出射面を切断や研磨などの加工により成形する。また、光ファイバを着色材料を使用して構成することにより、光ファイバ束が発色して見えるので、イルミネーション効果を持たせることができる。また、表示素子がドットマトリクス型の表示素子である場合、光ファイバ束を構成する光ファイバの外径をその画素の寸法にほぼ等しくすることにより、第２の表示面３に、よりシャープな画像を映し出すことができる。

筐体５は、表示素子１、駆動回路基板７、光学素子４を一体として保持する構成としている。図面では省略しているが、筐体５の内部には、駆動回路基板７や表示素子１のホルダーに設けた穴と対向する位置にねじ穴を備え、駆動回路基板７や表示素子１のホルダーに設けた穴にねじを通し、当該ねじを筐体５のねじ穴に固定する。また、光学素子４の入射面は透明接着剤で表示素子１の表示面２に貼り付け固定している。また、筐体５には光学素子４を筐体５から露出させるための貫通孔部を備える。当該貫通孔部は、光学素子４をその周囲から挟んで保持する押さえ機構などを有している。また、本実施例では、図１に示すように、光学素子４の一部が筐体５より露出しているが、第２の表示面３以外の部分が筐体中に収納されるように構成してもよい。

固定手段６は、図２に示すように、筐体５を車両８３のダッシュボード８１上に固定する手段である。筺体５の固定位置は、第２の表示面３が運転者８０に視認可能であればダッシュボード８１上には限定されない。固定手段６の具体手段としては、例えば、最も簡単には両面接着テープを用いることができ、また、ダッシュボード上にねじ穴やその他の取り付け機構などを備えている場合には、それらに勘合する取り付け穴や機構であってもよい。

本実施例の車載用表示装置１０では、表示素子１とその駆動回路基板７は、直接的な視認可能性を考慮しないで機械的な安定性や設置固定の簡易性を実現するように構成でき、さらに、表示素子１や光学素子４が一体として筐体５に保持されているので機械的な安定性に優れている。

図３は、実施例２に係る車載用表示装置２０の構成を示す模式的な側断面図であり、図４は、車載用表示装置２０を車両内に設置する場合の一例を示す説明図である。本実施例においても、第１の表示面２に画像情報を表示する機能を有する実施例１と同様な表示素子１と、第１の表示面２に表示された画像情報を第１の表示面２とは異なる第２の表示面１３に導く光学素子１４とを保持した筐体１５とを有している。

但し、本実施例においては、図４に示すように、第２の表示面１３は車両８３のフロントガラス８２側を向き、第２の表示面１３に表示された画像情報がフロントガラス８２により反射されることにより運転者８０に視認可能となるように構成されている。

本実施例において、光学素子１４は光ファイバを束ねて構成され、その光ファイバ束の入射面が第１の表示面２に対向配置され、光ファイバ束の出射面が第２の表示面１３であること、光学素子１４の光ファイバ束の断面形状は矩形であること、筐体１５は、表示素子１、駆動回路基板７、光学素子１４を一体として保持できるように構成されていること等は実施例１と同様である。固定手段６は、図４に示すように、フロントガラス８２により反射された第２の表示面１３が運転者８０に視認可能となるようなダッシュボード８１上の位置に筐体１５を固定する手段であり、その具体手段は実施例１と同様である。なお、運転者８０は反射画像を視認するため、表示素子１に表示される画像は、実施例１の場合と比べて上下が反転された画像としている。例えば、実施例１の設置状態と本実施例の設置状態のいずれかを運転者が選択して設置し、画像の反転を行うスイッチ等を切り替えて画像を反転するかしないかの選択をできる構成としてもよい。

本実施例の車載用表示装置２０では、ヘッドアップディスプレイ装置と同様に高い視認性が得られる。また、本実施例においては、第２の表示面１３の前方にレンズなどを設置して視認する画像の大きさや位置などを調整すること、フロントガラス上の画像の反射位置に、光の反射率、透過率を調整する膜を設けて反射画像の見やすさを調整することなども可能である。

図５は、実施例３に係る車載用表示装置３０の構成を示す模式的な側断面図であり、図５（ａ）は第２の表示面が運転者側を向く状態に設定された場合、図５（ｂ）は第２の表示面が車両のフロントガラス側を向く状態に設定された場合を示す。本実施例においても、表示素子１と、第１の表示面２に表示された画像情報を第２の表示面２３に導く光学素子２４とを保持した筐体２５とを有し、光学素子２４は光ファイバを束ねて構成され、その光ファイバ束の入射面が第１の表示面２に対向配置され、光ファイバ束の出射面が第２の表示面２３であること、光学素子２４の光ファイバ束の断面形状は矩形であること、筐体２５は、表示素子１、駆動回路基板７、光学素子２４を一体として保持できるように構成されていること等は実施例１と同様である。

但し、本実施例においては、筐体２５は運転者と車両のフロントガラスとの間、図２、図４におけるダッシュボード８１上に固定され、第２の表示面２３が運転者８０側を向く状態と車両のフロントガラス８２側を向く状態とを切り替える機能を有している。

具体的には、図５に示すように、基準面２７ａに対して傾いた傾斜面２７ｂを有する傾斜台２７の傾斜面２７ｂ上に回転台２８が設置され、回転台２８は傾斜面２７ｂ上で中心軸２９を中心として回転するように構成されている。筐体２５は回転台２８上に固定され、回転台２８と共に回転する。傾斜台２７の傾斜面２７ｂの基準面２７ａに対する傾斜角度は、第２の表示面２３が運転者８０側を向く状態である図５（ａ）の状態と車両のフロントガラス８２側を向く状態である図５（ｂ）の状態とが回転台２８が互いに１８０度回転した位置で得られるように設定され、回転台２８は上記の回転位置で傾斜台２７に固定可能な機構を有している。また、傾斜台２７は運転者と車両のフロントガラスとの間、図２、図４におけるダッシュボード８１上に固定される。その固定手段は前述の固定手段６の具体手段と同様である。

第２の表示面２３が運転者側を向く状態のときは運転者が第２の表示面２３を直接視認可能となり、第２の表示面２３が車両のフロントガラス側を向く状態のときは第２の表示面に表示された画像情報がフロントガラスにより反射されることにより運転者に視認可能となる。なお、本実施例において、表示素子１に表示する画像は、第２の表示面２３が車両のフロントガラス側を向く状態のときは、第２の表示面２３が運転者側を向く状態の場合と比べて左右が反転された画像となるように設定する必要がある。例えば、図５（ａ）の状態か図５（ｂ）の状態かを検知するセンサを設け、当該センサの検知した状態に基づいて図５（ａ）の状態にある場合には画像を反転せず、図５（ｂ）の状態にある場合には画像を反転する制御を行うとよい。

なお、本実施例の車載用表示装置の構造の変更例として、回転台２８の設置場所を傾斜台２７の下側に変更して筐体２５と傾斜台２７を一体として回転させる構造や、傾斜台２７の傾斜面２７ｂの傾斜角度が可変となるような機構を有する構造などを選択することも可能である。

以上のように、本実施例の車載用表示装置３０においては、各運転者が自分の視点位置などに基づき、視認しやすいように第２の表示面２３の向きを選択することができる。

図６は、実施例４に係る車載用表示装置４０の構成を示す模式的な側断面図である。本実施例においては、表示素子１、光学素子４、駆動回路基板７の構造や構成、配置は実施例１と同様である。また、固定手段６も実施例１と同様である。但し、筐体３５は、表示素子１、光学素子４、駆動回路基板７の全体を収納する構造を有し、第２の表示面３のみが筐体３５より露出している。

さらに、本実施例においては、第２の表示面３に近接して光学素子４および筐体３５を覆うケース３７を有し、ケース３７の第２の表示面３に近接した窓部分３８は半透明な材料からなり、表示素子１が画像情報を表示しないときにはケース３７の外側からケース３７の内部が視認できないように、ケース３７の窓部分３８を半透明のスモーク色の材料で構成し、ケース３７の他の部分を不透明で窓部分３８と同系統の色に着色された材料で構成されている。材料の一例としてはプラスチック材料が挙げられる。画像情報を表示しないときには、外側からはケース３７の全体が上記のスモーク色および同系統の色に見え、画像が表示されたとき初めてその画像が窓部分３８に浮かび上がるので、それを明確に認識でき、優れたデザイン性を有する表示装置を構成可能である。なお、ケース３７の全体をスモーク色とすることも可能である。

図７は、実施例５に係る車載用表示装置５０の構成を示す図であり、図７（ａ）は固定手段以外の部分の模式的な側断面図、図７（ｂ）は固定手段の斜視図である。図７（ａ）に示すように、本実施例においても、実施例１と同様な表示素子１と、第１の表示面２に表示された画像情報を第２の表示面４３に導く光学素子４４とを有し、それらを保持した筐体４５を有している。また、光学素子４４は光ファイバを束ねて構成され、その光ファイバ束の入射面が第１の表示面２に対向配置され、光ファイバ束の出射面が第２の表示面４３であること、光学素子４４の光ファイバ束の断面形状は矩形であること、筐体４５は、表示素子１、駆動回路基板７、光学素子４４を一体として保持できるように構成されていること等は実施例１と同様である。但し、本実施例においては、第２の表示面４３の形状は球面である。さらに、第２の表示面４３に近接して光学素子４４および筐体４５を覆うケース４７を有し、ケース４７は、すべての部分において、第２の表示面４３の形状と類似の球面を有する球体で構成されている。

また、図７（ｂ）に示すように、固定手段４６は、上記球体に符合する球状の凹部４６ａを備え、凹部４６ａの底面にはゲル状の粘着性シート４６ｂが設置され、ケース４７の表面が粘着性シート４６ｂに接触して密着することで、その位置を保持する。さらに、固定手段４６の底面にも粘着性シート４６ｃを設けてあり、その粘着性シート４６ｃ にてダッシュボード上の所望の位置に設置する。そして、底面に設けた粘着性シート４６ｃの粘着力を、凹部４６ａ内の粘着性シート４６ｂのそれよりも強く設定しておくことで、ケース４７を上方に持ち上げると、上記の粘着力の差からケース４７が、固定手段４６から離脱し、ケース４７を任意の向きで固定手段４６上に設置することができる。

ケース４７はその全体が半透明なスモーク色で着色されており、表示素子１が画像情報を表示しないときにはケース４７の外側からケース４７の内部が視認できないように構成されている。さらに、表示素子１が画像情報を表示したときにも、ケース４７の外側から、第２の表示面４３とその外側との間の境界が視認できないように構成されている。この結果、表示素子１が画像情報を表示しないときには本表示装置は上記のスモーク色に着色された球体に見え、画像情報が表示されたときはその表面に表示された画像のみが浮かび上がるように構成されている。スモーク色としては、黒色、金属色などを選択できる。本実施例により、特異で優れたデザイン性、機能性を有する車載用表示装置が得られる。

図８は、実施例６に係る車載用表示装置６０の構成を示す模式的な側断面図である。図８に示すように、車載用表示装置６０は、電気的手段によって平面状の第１の表示面５２に画像情報を表示する機能を有する表示素子５１と、第１の表示面５２に表示された画像情報を第１の表示面５２とは異なる第２の表示面であるスクリーン５８に結像する機能を有する光学素子５４とを保持した筐体５５とを有している。車載用表示装置６０は、図２に示すように、車両８３の運転者８０がスクリーン５８に表示された画像情報を視認可能な状態で筐体５５を車両８３内に固定する手段である固定手段５６を有している。固定手段５６は実施例１の固定手段６と同様な手段である。表示素子５１は、スクリーン５８上に表示された画像が十分に認識可能となるような輝度を有する表示素子であればよく、プロジェクタ用の表示素子などが使用可能であるが、他の通常の用途の表示素子であってもよい。表示素子５１を駆動するための駆動回路基板５７も筐体５５内に内蔵されている。

本実施例においては、光学素子５４はレンズを用いて構成されており、使用するレンズの焦点距離および設置位置を変えることにより、第１の表示面５２からスクリーン５８への結像倍率を調整することができる。結像倍率を調整可能に構成する他の方法として、レンズと第１の表示面５２の位置を移動する方法、組み合わせレンズにより結像倍率を調整する方法などを用いてもよい。また、本実施例の車載用表示装置６０を異なる車両に搭載する場合、表示素子とその駆動回路基板などは共通化し、光学素子を交換することにより結像倍率を変えて異なる車両に対応することが可能となる。この場合、筐体５５に光学素子５４の異なる位置への固定や取り外しが可能なような構造を予め備えておくとよい。これにより、開発コストや製品コストの低減、開発期間の短縮が得られる。

従来の車載用液晶表示装置では、表示部の外側の枠の部分や表示部を固定する部品などの大きさや配置によって正面から見たときの幅、高さが制限されるが、本実施例の車載用表示装置６０では、表示素子５１や駆動回路基板５７とは独立にスクリーン５８の形状を設定できるため、正面から見たときの大きさを従来の表示装置よりも小さくすることができる。

また、フロントガラスなどに投影するヘッドアップディスプレイ方式に比べると、本実施例の車載用表示装置６０では、反射部分に対する特別な配慮や調整などが不要となる。一方、特許文献１のような従来のスクリーンを用いた表示装置では、表示素子と光学素子およびスクリーンが一体とはなっていないため、スクリーンに映された画像が振動、衝撃等でぶれたり歪んだりするが、本実施例の車載用表示装置６０では、それらの部品が筐体５５により一体として保持されているため、上記のような画像の乱れは生じない。

本実施例の車載用表示装置６０では、光学素子によりスクリーン５８への結像倍率を変えることにより、明るさを変えることができる。例えば、通常の表示画面の大きさは４インチ以上であるが、表示画面、すなわちスクリーン５８を２インチ程度と小さくすれば、同じ表示素子５１を用いて表示画面をより明るくすることができる。逆に、表示画面の明るさと大きさを最適な値とすることにより、表示素子５１の消費電力を減らすことができる。

従来の車載用液晶表示装置では、新たな車両などに対応した車載用表示装置を開発するときには、液晶表示素子自体を変更する必要があり、その表示素子の外観部品や駆動回路基板への取り付け方法も変更されるため、外観部品や駆動回路基板の変更も必要となる。一方、本実施例の車載用表示装置６０では、車載用表示装置が目的とするレーダ探知機、無線、ＧＰＳなどの機能に対応する回路基板を含めた駆動回路基板５７と表示素子５１、および光学素子５４や筐体５５のベースとなる部分などを予め一体化して作製しておけば、光学素子５４の調整や変更、およびスクリーン５８や外観デザインなどの変更を行うだけで、表示画面の大きさを変更した新機種の開発が可能となる。すなわち、機種間で電気関係の部品を一体化し、ユニット化して共通化でき、取り付け部分も同一形状に共通化できる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではないことはいうまでもなく、目的や用途に応じて様々な設計変更が可能である。例えば、上記の実施例に用いた光ファイバ束からなる光学素子は、第１の表示面から第２の表示面に直線的に導く光ファイバを束ねて構成した光学素子であってもよい。第１の表示面の画像が第２の表示面を通して視認可能であれば、光学素子を構成する光ファイバ束は他の任意の形状であってもよい。また、光学素子を第1の表示面に固定する手段としては、透明接着剤の代わりに透明両面テープを使用して固定してもよい。この場合、光学素子の交換が容易となる。

１、５１ 表示素子
２、５２ 第１の表示面
３、１３、２３、４３ 第２の表示面
４、１４、２４、４４、５４ 光学素子
５、１５、２５、３５、４５、５５ 筐体
６、４６、５６ 固定手段
７、５７ 駆動回路基板
１０、２０、３０、４０、５０、６０ 車載用表示装置
２７ 傾斜台
２７ａ 基準面
２７ｂ 傾斜面
２８ 回転台
２９ 中心軸
３７、４７ ケース
３８ 窓部分
４６ａ 凹部
４６ｂ、４６ｃ 粘着性シート
５８ スクリーン
８０ 運転者
８１ ダッシュボード
８２ フロントガラス
８３ 車両

Claims (15)

1. 電気的手段によって平面状の第１の表示面に画像情報を表示する機能を有する表示素子と、前記第１の表示面に表示された画像情報を前記第１の表示面とは異なる第２の表示面に導く光学素子とを保持した筐体と、車両の運転者が前記第２の表示面に表示された前記画像情報を視認可能な状態で前記筐体を前記車両内に固定する手段とを有することを特徴とする車載用表示装置。
2. 前記第２の表示面は前記車両のフロントガラス側を向き、前記第２の表示面に表示された前記画像情報が前記フロントガラスにより反射されることにより前記運転者に視認可能となることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
3. 前記固定する手段は、前記筐体を前記運転者と前記車両のフロントガラスとの間に固定する手段であり、前記第２の表示面が前記運転者側を向く状態と前記車両のフロントガラス側を向く状態とを切り替える機能を有し、前記第２の表示面が前記運転者側を向く状態のときは前記運転者が前記第２の表示面を直接視認可能となり、前記第２の表示面が前記車両のフロントガラス側を向く状態のときは前記第２の表示面に表示された前記画像情報が前記フロントガラスにより反射されることにより前記運転者に視認可能となることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
4. 前記第１の表示面の向きと前記第２の表示面の向きとが異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車載用表示装置。
5. 前記光学素子は、光ファイバを束ねて構成され、該光ファイバ束の入射面が前記第１の表示面に対向配置され、該光ファイバ束の出射面が前記第２の表示面であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車載用表示装置。
6. 前記表示素子は画素ごとに表示制御を行うドットマトリクス型の表示素子であり、前記光ファイバ束を構成する光ファイバの外径は前記画素の寸法にほぼ等しいことを特徴とする請求項５に記載の車載用表示装置。
7. 前記光ファイバ束の光通過部分の少なくとも一部は着色されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の車載用表示装置。
8. 前記第２の表示面に近接して前記光学素子および前記筐体を覆うケースを有し、該ケースの少なくとも前記第２の表示面に近接した部分の表面は半透明な材料からなり、前記表示素子が前記画像情報を表示しないときには該ケースの外側から該ケースの内部が視認困難なように構成されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の車載用表示装置。
9. 前記表示素子が前記画像情報を表示したときに、前記ケースの外側から、前記第２の表示面の周囲の境界が視認困難なように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の車載用表示装置。
10. 前記第２の表示面の形状は曲面であり、前記ケースは前記第２の表示面に近接した部分において、前記曲面と類似の曲面部分を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の車載用表示装置。
11. 前記ケースは、前記運転者が前記第２の表示面に近接した部分と共に視認可能な範囲において、前記曲面部分と連続性を有する曲面を有することを特徴とする請求項１０に記載の車載用表示装置。
12. 前記曲面は球面であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の車載用表示装置。
13. 前記第２の表示面は平面状のスクリーンであり、前記光学素子は、前記第１の表示面に表示された画像情報を前記スクリーンに結像する機能を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車載用表示装置。
14. 前記第１の表示面から前記スクリーンへの結像倍率を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の車載用表示装置。
15. 前記光学素子は前記筐体への固定および取り外しが可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１４に記載の車載用表示装置。

Images