JP2014119718A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 右ハンドル車用と左ハンドル車用とで部材を共用することができる車両用装置を提供する。
【解決手段】 光源部１１は、照明光を発する。表示器１９は、照明光から表示光Ｌを生成する。ベース部材３１は、光源部１１及び表示器１９を固定する。表示器１９は、ベース部材３１に表示器１９を位置決めする第一の位置決め部１８ｃと、第一の位置決め部１８ｃと表裏対称位置に設けられた第二の位置決め部１８ｄと、を有する。光源部１１は、表示器１９が当接することを防止する第一の逃げ部１１ｗと、表示器１９を裏返して配置したときに前記表示器１９が当接することを防止する第二の逃げ部１１ｘとを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、照明光を発する光源部を備えた車両用表示装置に関するものである。

従来より、フロントガラスの前方に虚像を表示させる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。車両用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に設けられ、フロントガラスに表示光を投影することで虚像を表示するものである。表示光を投影する表示手段としては様々な表示器が考えられるが、プロジェクタを用いた車両用ヘッドアップディスプレイ装置が特許文献２に開示されている。プロジェクタは、発光素子及びこの発光素子が発した光を集光する光学部材を備えた光源部からの照明光を表示素子に照射して表示光を生成する。

特開２０１０−２７７０６５号公報 特開２００４−１２６２２６号公報

しかしながら、上述した車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、右ハンドル車用または左ハンドル車用に、個別に設計されているため、右ハンドル車用と左ハンドル車用とで部材を共用することができ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、右ハンドル車用と左ハンドル車用とで一部の部材を共用することができる車両用装置を提供するものである。

本発明は、照明光を発する光源部１１と、前記照明光から表示光Ｌを生成する表示器１９と、前記光源部１１及び前記表示器１９を固定するベース部材３１と、を備え、前記表示器１９は、前記ベース部材３１に前記表示器１９を位置決めする第一の位置決め部１８ｃ，１８ｆと、前記第一の位置決め部１８ｃ，１８ｆと表裏対称位置に設けられた第二の位置決め部１８ｄ，１８ｇと、を有するものである。

また、本発明は、前記光源部１１は、前記表示器１９が当接することを防止する第一の逃げ部１１ｗと、前記表示器１９を裏返して配置したときに前記表示器１９が当接することを防止する第二の逃げ部１１ｘと、を有するものである。

右ハンドル車用の表示装置と左ハンドル車用の表示装置とで、光源部及び表示器を共用することができる。

本発明の実施形態を示す概観図。 同上実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す光源部の断面図。 同上実施形態を示すヒートシンクの断面図。 同上実施形態を示すケース体の断面図。 同上実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示すケース体の断面図。 本発明の他の実施形態を示す断面図。

以下、添付の図面に基づいて、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態を説明する。

車両用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に設けられた表示装置２が投射する表示光Ｌをフロントガラス３によって車両運転者４側に反射させ、虚像Ｖを表示するものである。車両運転者４は、虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる。表示装置２は、第１ユニットＡ及び第２ユニットＢを備えている。

第１ユニットＡは、プロジェクタ１０，平面鏡２１，透過型スクリーン２６，ヒートシンク３１，ハウジング４１等から構成されている。第２ユニットＢは、反射器５０，６０，ハウジング７１等から構成されている。

プロジェクタ１０は、フィールドシーケンシャル方式によって、透過型スクリーン２６に画像を表示させるものである。プロジェクタ１０は、光源部１１，ミラー部１２，プリズム１３，ＤＭＤ１４，投射レンズ部材１５を有しており、ヒートシンク３１に固定されている。

プロジェクタ１０の光源部１１は、青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃ，レンズ部材１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，反射ミラー１１ｇ，ダイクロイックミラー１１ｈ，１１ｉ，回路基板１１ｋを有するものである。光源部１１には、略四角柱状のミラートンネルを設けても良い。レンズ部材１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，反射ミラー１１ｇ，ダイクロイックミラー１１ｈ，１１ｉは、フレーム部材１１ｍの保持部１１ｖで保持されている。

青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃは、トップビュー型ＬＥＤからなるものであり、夫々、青色光Ｂ，赤色光Ｒ，緑色光Ｇを発するものである。青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃは回路基板１１ｋに搭載されている。青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃが搭載された回路基板１１ｋは、図示しないボルトによってヒートシンク３１に固定されている。回路基板１１ｋはヒートシンク３１に当接しており、青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃが発した熱は、回路基板１１ｋを介して、ヒートシンク３１によって放散される。

レンズ部材１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、夫々、青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃが発した青色光Ｂ，赤色光Ｒ，緑色光Ｇを集光させる。反射ミラー１１ｇは、青色発光ダイオード１１ａが発してレンズ部材１１ｄで集光された青色光Ｂを反射させる。ダイクロイックミラー１１ｈは、赤色発光ダイオード１１ｂが発してレンズ部材１１ｅで集光された赤色光Ｒを反射させると共に、反射ミラー１１ｇで反射された青色光Ｂを透過させる。ダイクロイックミラー１１ｉは、緑色発光ダイオード１１ｃが発してレンズ部材１１ｆで集光された緑色光Ｇを反射させると共に、反射ミラー１１ｈで透過または反射された青色光Ｂ，赤色光Ｒを透過させる。

フレーム部材１１ｍは、突起からなる位置決め部１１ｐを有している。フレーム部材１１の位置決め部１１ｐをヒートシンク３１の位置決め穴に嵌め入れることにより、フレーム部材１１がヒートシンク３１に位置決めされる。また、フレーム部材１１ｍには孔部１１ｔが形成されている。フレーム部材１１ｍの孔部１１ｔにボルト１１ｓが挿通され、ボルト１１ｓがヒートシンク３１に螺着されることにより、フレーム部材１１ｍがヒートシンク３１に固定される。

フレーム部材１１ｍは、ケース体１８の突出片１８ｂがフレーム部材１１ｍに当接することを防止する円筒面状の逃げ部１１Ｗを有している。また、フレーム部材１１ｍは、光源部１１の光軸Ｍに対して逃げ部１１ｗと対称な個所に設けられた逃げ部１１ｘを有している。

表示器１９は、ミラー部１２，プリズム１３，ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）１４，投射レンズ部材１５をケース体１８に収容したものである。表示器１９は、光源部１１とは直接的には接触していない。プリズム１３は、ミラー部１２からの光を透過させてＤＭＤ１４に照射させる。ＤＭＤ１４は、多数の微小な鏡面を平面に配列した反射型表示素子であり、表示光Ｌを生成する。表示光Ｌは、プリズム１３の傾斜面１３ａによって、投射レンズ部材１５に向けて反射される。投射レンズ部材１５は、表示光Ｌを拡大し、平面鏡２１に投射する。投射レンズ部材１５は、１枚のレンズ部材で構成しても良いし、複数のレンズ部材で構成しても良い。表示器１９には、表裏両側にピント調整ネジが設けられており、表示器１９の表裏両側からピント調整が可能になっている。

表示器１９のケース体１８には突出片１８ｂが形成されており、この突出片１８ｂで表示器１９がヒートシンク３１に固定されている。ヒートシンク３１には、略円柱形状の支持片３１ｃが形成されており、この支持片３１ｃに突出片１８ｂが支持され、ボルト１８ｓによって突出片１８ｂが固定されている。
表示器１９のケース体１８は位置決め穴１８ｃを有している。ケース体の位置決め穴１８ｃは、ヒートシンク３１の位置決め突起３１ｄが嵌入されることにより、表示器１９がヒートシンク３１に位置決めされる。表示器１９のケース体１８は、位置決め穴１８ｃと表示器１９の表裏対称な個所に、位置決め穴１８ｄを有している。

平面鏡２１は、支持部材２３に保持されており、プロジェクタ１０からの表示光Ｌを透過型スクリーン２６に反射させる。透過型スクリーン２６は支持部材２４に保持されており、プロジェクタ１０からの表示光Ｌが透過型スクリーン２６に結像される。ヒートシンク３１は、アルミニウム（Al）等の金属からなるものであり、複数の放熱フィン３１ａを有している。平面鏡２１及び透過型スクリーン２６は、保持部材２３，２４を介して、ヒートシンク３１に固定されている。ハウジング４１は、不透明な樹脂（例えばポリプロピレン）からなるものであり、プロジェクタ１０，平面鏡２１，透過型スクリーン２６等を収容する。ハウジング４１には、表示光Ｌが出射する窓部４１ａが形成されている。

反射器５０は、平面鏡５１及び支持部材５２を有している。平面鏡５１は、第１ユニットＡからの表示光Ｌを凹面鏡６１に反射させる。支持部材５２は、ハウジング７１に固定されており、平面鏡３５を保持する。反射器６０は、凹面鏡６１，ミラーホルダー６２，ステッピングモータ６３，支持部材６４を有している。凹面鏡６１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６１ａを形成したものである。反射面６１ａは凹面となっており、平面鏡５１にて反射された表示光Ｌが拡大されて虚像Ｖが表示される。凹面鏡６１はミラーホルダー６２に両面粘着テープにより接着されている。ミラーホルダー６２は樹脂（例えばＡＢＳ）からなるものであり、歯車部６５及び軸部６６が一体に形成されている。

ステッピングモータ６３の回動軸には歯車６７が取付けられており、この歯車６７は、ミラーホルダー６２の歯車部６５と噛合されている。凹面鏡６１はミラーホルダー６２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６３により凹面鏡６１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。車両運転者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（即ち、虚像Ｖを視認できるように）凹面鏡６１の角度を調整する。

ハウジング７１は、不透明な樹脂（例えばポリプロピレン）からなり、反射器５０，６０が収容される。ハウジング７１には遮光壁７１ａが設けられており、太陽光等の外光が透過型スクリーン２６に入射し虚像Ｖ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７１ａは平板形状になっており、ハウジング７１の上部から斜めに垂下するように形成されている。ハウジング７１の上面には、表示光Ｌが出射する開口部７１ｂが形成されており、この開口部７１ｂには、透光性カバー７２が貼着されている。透光性カバー７２は、ポリカーボネート等の透明樹脂からなるものであり、湾曲形状になっている。

以上説明した表示装置２は右ハンドル車用であったが、左ハンドル車用の表示装置１１０に光源部１１，表示器１９，平面鏡２１，透過型スクリーン２６等を共用することができる。左ハンドル車用の表示装置１１０では、表示器１９は表裏反転させてヒートシンク１３１に固定されている。ヒートシンク１３１の位置決め突起１３１ｄはケース体の位置決め穴１８ｄに嵌入され、表示器１９がヒートシンク３１に位置決めされる。フレーム部材１１ｍには、逃げ部１１ｘが設けられているため、フレーム部材１１ｍがケース体１８に接触することがない。

本実施形態によれば、右ハンドル車用の表示装置２と左ハンドル車用の表示装置とで、光源部１１，表示器１９，平面鏡２１，透過型スクリーン２６等を共用することができる。なお、本発明は、各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る。例えば、ヒートシンク３１に形成された位置決め穴３１ｆに、ケース体１８の位置決め突起１８ｆまたは位置決め突起１８を嵌め入れて、表示器１９をヒートシンクに位置決めしても良い。また、表示素子は、反射型表示素子ではなく、液晶表示素子等の透過型表示素子であっても良い。また、光源部１１は、発光ダイオードではなく、レーザ光源であっても良い。

１０ プロジェクタ
１１ 光源部
１１ｗ （第一の逃げ部）
１１ｘ （第二の逃げ部）
１８ｃ （第一の位置決め部）
１８ｄ （第二の位置決め部）
１８ｆ （第一の位置決め部）
１８ｇ （第二の位置決め部）
１９ 表示器
２１ 平面鏡
２６ 透過型スクリーン
３１ ヒートシンク（ベース部材）

Claims (2)

1. 照明光を発する光源部と、前記照明光から表示光を生成する表示器と、前記光源部及び前記表示器を固定するベース部材と、を備え、
   前記表示器は、前記ベース部材に前記表示器を位置決めする第一の位置決め部と、前記第一の位置決め部と表裏対称位置に設けられた第二の位置決め部と、を有することを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記光源部は、前記表示器が当接することを防止する第一の逃げ部と、前記表示器を裏返して配置したときに前記表示器が当接することを防止する第二の逃げ部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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