JP2016071062A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示領域の黒輝度と背景の黒輝度の差によって生じる境界を視認させないようにするヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置は、光源部11と、光源部11と向き合う第1面と、第1面と反対側の第2面とを有し、光源部11からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する液晶表示素子12と、液晶表示素子12の第1面又は第2面に設けられ、中央領域13aと、中央領域13aの周囲の周縁領域13bとを有し、周縁領域13bにおいて外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを有するシート13とを含む。【選択図】図2
Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に係り、特に液晶表示素子を用いたヘッドアップディスプレイ装置に関する。
車両のフロントガラスなどの表示部材に液晶表示素子からの表示光を投射して虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ(HUD)が知られている。このヘッドアップディスプレイでは、例えば、バックライトからの照明光が液晶表示素子を透過した表示光を反射鏡(又は凹面鏡)で反射させ、この反射光をフロントガラス又はコンバイナーなどの表示部材に投射することで、運転者が表示部材に表示された虚像を視認することができる。これにより、運転者が運転状態からほとんど視野を動かすことなく虚像としての情報を読み取ることができる。
暗所でヘッドアップディスプレイを使用する場合、ヘッドアップディスプレイによる表示領域の黒輝度と、表示領域の周囲の背景の黒輝度とに差が生じる。この時、これらの輝度差に起因して表示領域と背景との境界が観察者に視認されてしまう。
本発明は、表示領域の黒輝度と背景の黒輝度との差によって生じる境界が視認されるのを抑制することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
本発明の一態様に係るヘッドアップディスプレイ装置は、光源部と、前記光源部と向き合う第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の前記第1面又は前記第2面に設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを有するシートとを具備することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係るヘッドアップディスプレイ装置は、光源部と、前記光源部側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する第1液晶表示素子と、前記光源部と前記第1液晶表示素子との間、又は前記第2面に向き合うように設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを表示する第2液晶表示素子とを具備することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係るヘッドアップディスプレイ装置は、光源部と、前記光源部と向き合う第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する第1液晶表示素子と、前記液晶表示素子の前記第1面又は前記第2面に設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において黒で形成されたデザインを有するシートとを具備することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係るヘッドアップディスプレイ装置は、光源部と、前記光源部側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する第1液晶表示素子と、前記光源部と前記第1液晶表示素子との間、又は前記第2面に向き合うように設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において黒で形成されたデザインを表示する第2液晶表示素子とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、表示領域の黒輝度と背景の黒輝度との差によって生じる境界が視認されるのを抑制することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的又は概念的なものであり、各図面の寸法及び比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置及び方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
[第1実施形態]
[1]ヘッドアップディスプレイ装置の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10の断面図である。ヘッドアップディスプレイ装置10は、光源部11、液晶表示素子12、パターンシート13、反射部材14、ケース15、及び表示部材16を備える。
[1]ヘッドアップディスプレイ装置の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10の断面図である。ヘッドアップディスプレイ装置10は、光源部11、液晶表示素子12、パターンシート13、反射部材14、ケース15、及び表示部材16を備える。
光源部(バックライト)11は、例えば面形状を持つ光源(面光源)から構成され、液晶表示素子12に照明光を供給する。光源部11は、基板20、発光素子21、ヒートシンク(熱吸収板)22、支持部材23、光源光学系24、及び支持部材(レンズホルダー)25を備える。基板20上には、1個又は複数個の発光素子21が設けられる。発光素子21としては、例えば白色の発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)が用いられる。基板20は、発光素子21に電源を供給するための配線が設けられた回路基板から構成される。基板20の底面には、光源部11の熱を吸収又は放射するためのヒートシンク22が設けられる。
基板20の上方には、光源光学系24が設けられる。光源光学系24は、例えば、平凸レンズL1、及び凸レンズ(両凸レンズ)L2から構成される。平凸レンズL1は、基板20上に設けられた支持部材23によって支持され、凸レンズL2は、ヒートシンク22上に設けられた支持部材25によって支持される。光源光学系24は、発光素子21からの照明光を集光して一定方向に出射する。すなわち、光源光学系24から液晶表示素子12側へ出射される照明光は、平行光となる。
光源部11の光路上には、液晶表示素子12、及びパターンシート13が配置される。液晶表示素子12は、ケース15に設けられた支持部材15bによって支持される。液晶表示素子12は、光源部11からの照明光を透過して光変調を行う。そして、液晶表示素子12は、車速等の運転情報を示す画像を表示する。液晶表示素子12は、カラー表示が可能、すなわち、カラーフィルタを備えたカラー液晶表示素子から構成される。液晶表示素子12の具体的な構成については特に限定されず、種々の透過型カラー液晶表示素子を用いることができる。また、液晶モードとしては、VA(Vertical Alignment)モード、TN(Twisted Nematic)モード、及びホモジニアスモードなど種々の液晶モードを用いることができる。
パターンシート13は、液晶表示素子12の光源部11側の面(照明光を受ける面)に配置される。パターンシート13は、液晶表示素子12の表示領域の周縁領域に、透明から黒に変わるグラデーションを付ける機能を有する。パターンシート13の詳細については後述する。
反射部材(反射鏡)14は、平面鏡、又は凹面鏡などから構成される。反射部材14は、液晶表示素子12からの表示光を表示部材16に向けて反射する。反射部材14として凹面鏡を用いた場合、凹面鏡は、液晶表示素子12からの表示光を所定の拡大率で拡大することが可能である。
表示部材16は、液晶表示素子12からの表示光を投射するために使用され、表示光を運転者17へ反射することで、表示光を虚像18として表示させる。虚像18として運転者17に視認される情報としては、車速、エンジン回転数、走行距離、ナビゲーション情報、及び外気温などが挙げられる。
表示部材16は、例えば車両のフロントガラスである。また、表示部材16は、ヘッドアップディスプレイ装置10専用に設けられた半透明なスクリーン(コンバイナー)であってもよい。コンバイナーは、反射率を有する透明部材(透過反射部材)から構成される。すなわち、コンバイナーは、車両の外側から入射する外光を透過すると共に、液晶表示素子12からの表示光を運転者17側に反射する。コンバイナーは、例えば、車両のダッシュボード上に配置されたり、運転者17の前方に配置されたルームミラーに装着されたり、フロントガラスの上部に設置されたサンバイザーに装着されて使用される。コンバイナーは、例えば、曲面を有する板状の合成樹脂製の基材からなり、その基材の表面には酸化チタン、酸化シリコンなどからなる蒸着膜が施され、この蒸着膜によって半透過の機能を備える。
ケース15は、光源部11、液晶表示素子12、パターンシート13、及び反射部材14を収容する。ケース15は、反射部材14によって反射された表示光が通過する開口部15aを備える。開口部15aに代えて、透光性部材を用いてもよい。ケース15は、例えば、車両のダッシュボード内に収容される。
[2]パターンシート13の構成
次に、パターンシート13の構成について説明する。
図2は、パターンシート13及び液晶表示素子12を中心に示す模式図である。図2では、理解を容易にするために、光源部11、パターンシート13、及び液晶表示素子12を並べて示しているが、実際には、図1に示す通り、パターンシート13は、液晶表示素子12の一方の面に貼り付けられる。しかし、これに限定されず、パターンシート13は、液晶表示素子12の一方の面から離れて配置してもよい。なお、図2では、光源部11を簡略化して示している。
次に、パターンシート13の構成について説明する。
図2は、パターンシート13及び液晶表示素子12を中心に示す模式図である。図2では、理解を容易にするために、光源部11、パターンシート13、及び液晶表示素子12を並べて示しているが、実際には、図1に示す通り、パターンシート13は、液晶表示素子12の一方の面に貼り付けられる。しかし、これに限定されず、パターンシート13は、液晶表示素子12の一方の面から離れて配置してもよい。なお、図2では、光源部11を簡略化して示している。
液晶表示素子12は、表示領域(ビューエリア)12a、及び周辺回路領域12cを有する。表示領域12aは、光源部11と反対側の液晶表示素子12の面に対応する。表示領域12aは、車速等の運転情報を示す画像を表示する領域であり、表示領域12aには、画素アレイが配置される。周辺回路領域12cには、表示領域12aに所望の画像を表示させるための制御を行う周辺回路が配置される。周辺回路領域12cは、遮光膜(ブラックマスク)によって遮光され、黒で視認される。
パターンシート13は、液晶表示素子12の表示領域12aと同一の面積かそれ以上の面積を有しており、例えば透明接着材によって、液晶表示素子12の光源部11側の面かつ表示領域12aに対応する領域に貼り付けられる。パターンシート13は、透過領域13aと、透過領域13aの外側に配置されたグラデーション領域13bとを有する。透過領域13aは、無色透明な部材から構成され、照明光を透過する。
グラデーション領域13bは、周端に向かって透明から黒に変わるパターンから構成される。すなわち、グラデーション領域13bは、透過領域13aから外側に向かって照明光の透過量が減少する光遮断機能を備える。グラデーション領域13bは、液晶表示素子12の表示領域12aの周縁領域12bに対応して配置される。
パターンシート13は、例えば、樹脂などで構成された透明シート(透明フィルム)にグラデーションパターンを黒印刷して形成される。なお、パターンシート13は、液晶表示素子12の周辺回路領域12cまで覆うように構成されていてもよい。この場合、周辺回路領域12cのパターンシートは、黒であってもよいし、透明であってもよい。
図3は、パターンシート13の平面図である。図3に示すように、グラデーション領域13bは、多数のドット13cを備えたドットパターンから構成される。ドット13cは、黒のベタ円であり、照明光を遮断する。ドットパターンは、例えば、黒印刷によって形成される。ドットパターンを構成するドット13cの径dは、周端に向かうにつれて大きくなる。これにより、パターンシート13のグラデーション領域13bを透過する照明光は、グラデーション領域13bの内側から外側に向かって少なくなる。その結果、表示領域12aの周縁領域12bを透過する照明光は内側から外側に向かって減少するため、虚像18の対応する領域にグラデーションが表示される。
次に、グラデーション領域13bを構成するドットパターンのサイズの一例について説明する。図4は、グラデーション領域13bを構成するドットパターンのサイズを説明するグラフである。図4(a)は、図3のx座標(mm)に対応するグラフであり、図4(b)は、図3のy座標(mm)に対応するグラフである。図4の縦軸は、ドット13cの径d(mm)を表している。
図4に示すように、グラデーション領域13bでは、透過領域13aから外側に向かってドット13cの径dが一次関数的に大きくなっている。図4のドット13cのサイズは一例であり、ドット13cの径dの変化量、及びグラデーション領域13bの開始位置は任意に設定できる。
なお、本実施形態では、複数の円からなるドットパターンを用いてグラデーション領域13bを形成しているが、パターンはこれに限定されない。例えば、多角形、及び楕円など円以外の図形を用いてグラデーション領域13b用のパターンを形成してもよい。
また、上記説明はドットパターンの径を変更することでグラデーション領域13bを形成しているが、これに限定されない。例えば、径が同一のドット13cを用いて、グラデーション領域13bの内側から外側に向かってドット13cの密度を変化させることにより、グラデーション領域13bを形成してもよい。
[3]変形例
パターンシート13は、液晶表示素子12の表示領域12a側(照明光を受ける面と反対面側)に配置するようにしてもよい。図5は、変形例に係るパターンシート13及び液晶表示素子12を中心に示す模式図である。
パターンシート13は、液晶表示素子12の表示領域12a側(照明光を受ける面と反対面側)に配置するようにしてもよい。図5は、変形例に係るパターンシート13及び液晶表示素子12を中心に示す模式図である。
図5に示すように、グラデーション領域13bを有するパターンシート13は、液晶表示素子12の表示領域12a側に設けられる。具体的には、パターンシート13は、例えば透明接着材を用いて、液晶表示素子12の表示領域12aに貼り付けられる。パターンシート13及び液晶表示素子12の個々の構成は、前述した実施形態と同じである。
[4]効果
以上詳述したように第1実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置10は、光源部11と、光源部11からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材16に表示する液晶表示素子12と、液晶表示素子12の光源部11と向き合う面(又は、その反対面)に設けられたパターンシート13とを備える。パターンシート13は、透過領域(中央領域)13aと、透過領域13aの周囲のグラデーション領域(周縁領域)13bとを有する。そして、グラデーション領域13bに、外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを設けている。
以上詳述したように第1実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置10は、光源部11と、光源部11からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材16に表示する液晶表示素子12と、液晶表示素子12の光源部11と向き合う面(又は、その反対面)に設けられたパターンシート13とを備える。パターンシート13は、透過領域(中央領域)13aと、透過領域13aの周囲のグラデーション領域(周縁領域)13bとを有する。そして、グラデーション領域13bに、外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを設けている。
従って、第1実施形態によれば、表示領域の黒輝度と背景の黒輝度との差によって生じる境界が視認されるのを抑制することができる。これにより、黒表示時の光漏れによって生じる境界が視認されにくいヘッドアップディスプレイ装置10を実現できる。この結果、より高級感のある情報表示を行うことができる。
図6は、従来のヘッドアップディスプレイ装置が表示する虚像の一例を示す図である。図6の例では、虚像として車速等の運転情報が表示されている。図6に示すように、液晶表示素子を用いたヘッドアップディスプレイ装置では、黒表示でも光漏れがあるため、虚像が背景から浮いて見えてしまう。
図7は、本発明の第1実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10が表示する虚像の一例を示す図である。パターンシート13は、液晶表示素子12における表示領域12aの周縁領域12bにおいて外側に向かって光遮断機能を大きくしている。これにより、虚像の周縁領域は、外側に向かってゆるやかに暗くなる。その結果、図7に示すように、虚像と背景との境界は、コントラストが下がるため視認されにくくなる。
[第2実施形態]
第1実施形態では、グラデーションパターンを有するシートを用いて画像にグラデーションを付けていた。これに対して、第2実施形態では、表示装置を用いて画像にグラデーションを付けるようにしている。
第1実施形態では、グラデーションパターンを有するシートを用いて画像にグラデーションを付けていた。これに対して、第2実施形態では、表示装置を用いて画像にグラデーションを付けるようにしている。
[1]ヘッドアップディスプレイ装置10の構成
図8は、本発明の第2実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10の断面図である。ヘッドアップディスプレイ装置10は、液晶表示素子12の表示領域12aの周縁領域に、白(透明)から黒に変わるグラデーションを付ける機能を有する液晶表示素子19を備える。液晶表示素子19は、液晶表示素子12と光源部11との間に配置される。液晶表示素子19は、カラーフィルタを有しない白黒液晶表示素子から構成される。なお、黒表示は、透過率が最も低い状態であり、白表示は、透過率が最も高い状態(透明状態)である。例えば、液晶表示素子19は、カラーフィルタを有しない以外は、液晶表示素子12と同じ構成である。
図8は、本発明の第2実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10の断面図である。ヘッドアップディスプレイ装置10は、液晶表示素子12の表示領域12aの周縁領域に、白(透明)から黒に変わるグラデーションを付ける機能を有する液晶表示素子19を備える。液晶表示素子19は、液晶表示素子12と光源部11との間に配置される。液晶表示素子19は、カラーフィルタを有しない白黒液晶表示素子から構成される。なお、黒表示は、透過率が最も低い状態であり、白表示は、透過率が最も高い状態(透明状態)である。例えば、液晶表示素子19は、カラーフィルタを有しない以外は、液晶表示素子12と同じ構成である。
図9は、ヘッドアップディスプレイ装置10のブロック図である。ヘッドアップディスプレイ装置10は、光源部(バックライト)11、液晶表示素子12、19、制御回路36、電圧発生回路37、及び照度センサー38を備える。
液晶表示素子12は、表示部30、走査ドライバ(走査線駆動回路)31、及び信号ドライバ(信号線駆動回路)32を備える。
表示部30は、複数の画素がマトリクス状に配置されて構成される。表示部30には、それぞれがロウ方向(X方向)に延びる複数の走査線GLと、それぞれがカラム方向(Y方向)に延びる複数の信号線SLとが配設される。複数の走査線GLと複数の信号線SLとの交差領域の各々には、画素が配置される。
走査ドライバ31は、複数の走査線GLに接続される。走査ドライバ31は、制御回路36から送られる垂直制御信号に基づいて、画素に含まれるスイッチング素子をオン/オフするための走査信号を表示部30に送る。
信号ドライバ32は、複数の信号線SLに接続される。信号ドライバ32は、制御回路36から水平制御信号、及び表示データを受ける。信号ドライバ32は、水平制御信号に基づいて、表示データに対応する階調信号(駆動電圧)を表示部30に送る。
液晶表示素子19は、表示部33、走査ドライバ34、及び信号ドライバ35を備える。液晶表示素子19の回路構成は、液晶表示素子12と同じである。
このように構成された液晶表示素子12、19において、任意の画素に含まれるスイッチング素子がオン状態となると、駆動電圧が信号線SLを介して画素電極に印加され、駆動電圧と共通電圧との電圧差に応じて液晶の配向状態が変化する。これにより、光源部11から液晶表示素子12、19に入射する光の透過状態が変化して画像表示が行われる。
電圧発生回路37は、画素を駆動するために必要な駆動電圧を生成してこれを信号ドライバ32、35に供給する。また、電圧発生回路37は、共通電極に供給される共通電圧を表示部30、33に供給する。この他にも必要に応じて、電圧発生回路37は、表示部30、33の動作に必要な各種電圧を生成して各回路部に供給する。
照度センサー38は、表示部材16近辺に取り付けられ、表示部材16近辺の環境照度を測定する。照度センサー38によって測定された環境照度は、制御回路36に送られる。
制御回路36は、ヘッドアップディスプレイ装置10の動作を統括的に制御する。また、制御回路36は、液晶表示素子19がグラデーションを表示するための制御を実行する。
[2]液晶表示素子19の構成
次に、液晶表示素子19の具体的な構成について説明する。図10は、液晶表示素子12、19を中心に示す模式図である。
次に、液晶表示素子19の具体的な構成について説明する。図10は、液晶表示素子12、19を中心に示す模式図である。
液晶表示素子19は、表示領域(ビューエリア)19a、及び周辺回路領域19cを有する。表示領域19aには画素アレイが配置され、表示領域19aの周縁領域19bにはグラデーションパターンが表示される。液晶表示素子19の表示領域19aのサイズは、液晶表示素子12の表示領域12aのサイズと同じである。液晶表示素子19の表示領域19aは、平面視において、液晶表示素子19の表示領域19aに重なるように配置される。周辺回路領域19cには、表示領域19aに所望の画像を表示させるための制御を行う周辺回路が配置される。周辺回路領域19cは、遮光膜(ブラックマスク)によって遮光され、黒で視認される。
次に、液晶表示素子19が表示するグラデーションパターンの一例について説明する。図11は、液晶表示素子19が表示するグラデーションパターンの平面図である。図11に示したグラデーションパターンは、ハッチングの幅が狭くなるほど黒に近づくことを意味する。
液晶表示素子19の表示領域19aは、照明光を透過するために、例えば、白表示(透過率最大)となっている。液晶表示素子19の周縁領域19bは、内側から外側に向かって照明光の透過量が減少するように階調が変化している。
図12は、図11の液晶表示素子19における階調表示の分布を説明するグラフであり、5階調表示の例である。図12(a)の横軸は、図11のx座標(mm)に対応するグラフであり、図12(b)の横軸は、図11のy座標(mm)に対応するグラフである。図12の縦軸は、液晶表示素子19の階調を表している。
階調の数値は、“0”が黒表示(透過率最小)で、“4”が白表示(透過率最大)に対応しており、数字が小さくなるほど光遮断機能が大きくなる。図12に示すように、液晶表示素子19の周縁領域19bにおける階調は、内側の白表示(階調“4”)から外側に向かって1段階ずつ大きくなり、最外周では黒表示(階調“0”)になっている。これにより、表示領域19aの周縁領域19bにおける照明光の透過量は、内側から外側に向かって減少するため、虚像18の対応する箇所にグラデーションが形成される。あくまでこれは一例であり、階調数、階調変化の開始位置は自由に設定できる。
ここで、ヘッドアップディスプレイ装置10が使用される環境が明所である場合に、制御回路36は、照度センサー38の測定結果を用いて、液晶表示素子19のグラデーションパターンを非表示にする。例えば、暗所と明所との境界の照度を100lxとすると、制御回路36は、環境照度が100lx以上である場合に、液晶表示素子19のグラデーションパターンを非表示にする。すなわち、液晶表示素子19は、明所である場合に、表示領域19a全体を白表示にする。このように、グラデーションパターンが不要な環境において、グラデーションパターンを非表示にすることで、明所における表示特性を向上できる。
[4]効果
以上詳述したように第2実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置10は、第1実施形態におけるパターンシート13に代えて、液晶表示素子19を備える。液晶表示素子19は、カラーフィルタを有しない白黒液晶表示素子であり、表示領域19aの周縁領域19bにグラデーションパターンを表示する。これにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
以上詳述したように第2実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置10は、第1実施形態におけるパターンシート13に代えて、液晶表示素子19を備える。液晶表示素子19は、カラーフィルタを有しない白黒液晶表示素子であり、表示領域19aの周縁領域19bにグラデーションパターンを表示する。これにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、液晶表示素子19は、制御回路36によって表示するグラデーションパターンを変更することが可能である。明所においては、グラデーションパターンを非表示にすることで、液晶表示素子12の表示領域12aにおけるコントラストを改善することができる。液晶モードがノーマリーホワイトの液晶表示素子19を用いる場合、明所において液晶表示素子19の電源をオフにすることで、消費電力を削減することができる。
また、第2実施形態では、液晶表示素子19を用いてグラデーションパターンを表示しているが、これに代えて、有機EL表示素子、及び高分子分散型液晶表示素子などを用いることも可能である。
[第3実施形態]
第3実施形態では、パターンシート13の周縁領域にデザインを施す。そして、虚像18の周縁領域にデザイン性を持たせることで、表示の不自然さを軽減するようにしている。
第3実施形態では、パターンシート13の周縁領域にデザインを施す。そして、虚像18の周縁領域にデザイン性を持たせることで、表示の不自然さを軽減するようにしている。
図13は、第3実施形態に係るパターンシート13の平面図である。図13に示すように、パターンシート13の周縁領域13bには、デザイン13dが施され、また、パターンシート13の透過領域13aの四隅には、デザインとしてドット13eが施される。デザイン13d、及びドット13eは、黒で形成(例えば印刷)され、光を遮断する。デザイン13dは、内側の線で囲まれた図形(模様)が矩形以外の図形になるように構成される。図13では、デザイン13dは、波線で形成されている。図13のデザインは一例であり、あらゆるデザインを適用することができる。
図13のパターンシート13を用いた場合、虚像の周囲には、矩形以外のデザインが表示される。図14は、第3実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10が表示する虚像の一例を示す図である。虚像にはパターンシート13に施されたデザインが表示され、切手のようなデザインが作り出されている。これにより、暗所において虚像の表示が浮いて見えていても、表示の不自然さが軽減される。
なお、第3実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10において、パターンシート13の代わりに、第2実施形態で示した液晶表示素子19を用いることもできる。液晶表示素子19を使用する場合、虚像の周縁領域に表示するデザインは、任意で変更することが可能である。
また、液晶表示素子12に含まれる遮光膜(ブラックマトリクス)を用いてデザインを形成してもよい。具体的には、黒のデザイン13d、及びドット13eは、遮光膜と同じ材料及び同じレイヤーで形成される。この場合、ヘッドアップディスプレイ装置10に対してパターンシート13及び液晶表示素子19を設ける必要はない。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、1つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。
10…ヘッドアップディスプレイ装置、11…光源部、12、19…液晶表示素子、13…パターンシート、14…反射部材、15…ケース、16…表示部材、17…運転者、18…虚像、20…基板、21…発光素子、22…ヒートシンク、23…支持部材、24…光源光学系、25…支持部材、30、33…表示部、31、34…走査ドライバ、32、35…信号ドライバ、36…制御回路、37…電圧発生回路、38…照度センサー。
Claims (8)
- 光源部と、
前記光源部と向き合う第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の前記第1面又は前記第2面に設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを有するシートと
を具備することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記パターンは、前記外側に向かってサイズが大きくなる複数の黒の図形から構成されることを特徴とする請求項1記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記シートは、透明シートを備え、
前記パターンは、前記透明シートに黒印刷されることを特徴とする請求項1又は2記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 光源部と、
前記光源部側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する第1液晶表示素子と、
前記光源部と前記第1液晶表示素子との間、又は前記第2面に向き合うように設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において外側に向かって光遮断機能が大きくなるパターンを表示する第2液晶表示素子と
を具備することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記パターンは、白から黒に変化する階調表示によって生成されることを特徴とする請求項4記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 所定の環境照度以上である場合に、前記第2液晶表示素子の前記パターンを非表示にする制御回路をさらに具備することを特徴とする請求項4又は5記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 光源部と、
前記光源部と向き合う第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する第1液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の前記第1面又は前記第2面に設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において黒で形成されたデザインを有するシートと
を具備することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 光源部と、
前記光源部側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記光源部からの光の透過率を制御することにより、画像を表示部材に表示する第1液晶表示素子と、
前記光源部と前記第1液晶表示素子との間、又は前記第2面に向き合うように設けられ、中央領域と、前記中央領域の周囲の周縁領域とを有し、前記周縁領域において黒で形成されたデザインを表示する第2液晶表示素子と
を具備することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
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