JP2016155444A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メータユニットの上部に取り付けられるヘッドアップディスプレイ装置を小型化すること。
【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置（４０）は、情報が表示される表示器（５７）と、この表示器（５７）を照射するバックライト（５３ｂ）と、がメータユニット（２０）の上部に配置されてなる。メータユニット（２０）には、表示器（５７）、及び、バックライト（５３ｂ）を制御するための制御基板（３１）が収納されている。制御基板（３１）からバックライト（５３ｂ）までを繋ぐ第１配線部（５８）と、バックライト（５３ｂ）から表示器（５７）までを繋ぐ第２配線部（５９）と、を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、メータユニットの上部に配置されたヘッドアップディスプレイ装置に関する。

例えば、車両の運転者に道路案内をするために、ヘッドアップディスプレイ装置が用いられる。ヘッドアップディスプレイ装置からの情報は、運転者の視線の移動量が少なくて済むよう、計器類が収納されたメータユニットの上方に表示されることが一般的である。運転者は、メータユニットの上方に表示された情報を参照しながら運転を行うことができる。このようなヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１の図３には、ユニット化されたヘッドアップディスプレイ装置を、メータユニットの上部に取り付けることが開示されている。

ここで、メータユニットの上部のうち、ヘッドアップディスプレイ装置の取り付けに用いることができるスペースは限られている。ヘッドアップディスプレイ装置の小型化が望まれる。

特開２０１４−９１４６６号公報

本発明は、メータユニットの上部に取り付けられるヘッドアップディスプレイ装置の小型化を課題とする。

請求項１による発明によれば、情報が表示される表示器と、この表示器を照射するバックライトと、がメータユニットの上部に配置されたヘッドアップディスプレイ装置において、
前記メータユニットには、前記表示器、及び、前記バックライトを制御するための制御基板が収納され、
前記制御基板から前記バックライトまでを繋ぐ第１配線部と、前記バックライトから前記表示器までを繋ぐ第２配線部と、を有していることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記バックライトは、バックライト基板によって支持され、
このバックライト基板の一面には、前記バックライトにおいて発生した熱を放熱するための放熱板が設けられ、
前記第１配線部、及び、前記第２配線部は、前記バックライト基板の、前記放熱板が設けられているのとは逆側の面に、接続されている。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記第１配線部は、前記バックライトの下方に位置し、
前記第２配線部は、前記バックライトの上方に位置している。

請求項１に係る発明では、表示器、及び、バックライトを制御するための制御基板は、メータユニットに収納されている。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置の部品の一部をメータユニットに収納した。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置の小型化を図ることができる。

加えて、制御基板からバックライトまでを繋ぐ第１配線部と、バックライトから表示器までを繋ぐ第２配線部と、を有している。即ち、表示器は、バックライトを介して制御基板に接続される。ヘッドアップディスプレイ装置は、ユニット化した上でメータユニットの上部に取り付けられることが一般的である。取り付けの際に、第１配線部及び第２配線部をそれぞれ制御基板に取り付けると、メータユニットへの取り付け作業が長時間化する虞がある。第２配線部をバックライトから表示器に繋ぐことにより、メータユニットの取り付け作業の際には、第１配線部のみを制御基板に接続すればよい。メータユニットの取り付け作業を簡単に行うことができる。また、外部に露出する配線を少なくすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置の搬送を容易にすることができる。

請求項２に係る発明では、第１配線部、及び、第２配線部は、バックライト基板の、放熱板が設けられているのとは逆側の面に、接続されている。これにより、バックライト基板の一面の全体に放熱板を取り付けることができる。放熱面積を広く確保し、より効率的に放熱を行うことができる。

請求項３に係る発明では、第１配線部は、バックライトの下方に位置している。メータユニット及び制御基板は、バックライトよりも下方に設けられている。第１配線部をバックライトの下方に位置させることにより、第１配線部の全長を短くすることができる。

本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両が示された図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の３部拡大図である。 図２に示されたバックライトの正面図である。 図１に示されたヘッドアップディスプレイ装置の作用を説明する分解斜視図である。 図２に示された実施例によるヘッドアップディスプレイ装置と比較例によるヘッドアップディスプレイ装置とを比較する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイ装置について、車両に搭載された場合を例に、説明する。

図１を参照する。車両１０は、右ハンドル車であり、運転席から前方を見た状態において示されている。説明の便宜上、車両１０は、ステアリングホイールが取り除かれた状態において示されている。

運転席の前方には、車幅方向に亘ってインストルメントパネル１１が延び、このインストルメントパネル１１にメータユニット２０が取り付けられている。メータユニット２０は、速度計３０、タコメータ２２、フューエルメータ２３、及び、オドメータ２４を有している。メータユニット２０の前方には、フロントガラス１５が設けられている。

図２を参照する。メータユニット２０の上部には、ヘッドアップディスプレイ装置４０が取り付けられている。

速度計３０は、メータユニット２０の筐体２５の内部に収納された制御基板３１と、この制御基板３１の前部に設けられ制御基板３１によって制御されるモータ３２と、このモータ３２の先端に取り付けられた指針３３と、からなる。制御基板３１を基準として、モータ３２は、前面側に設けられ、指針３３は、後面側に設けられている。

ヘッドアップディスプレイ装置４０は、メータユニット２０の筐体２５の上部に取り付けられた表示ユニット５０と、この表示ユニット５０の後方に配置され表示ユニット５０からの光を前方に反射させるミラーユニット４２と、表示ユニット５０の上部にスイング可能に設けられミラーユニット４２において反射された光が投射される投射面部４３と、この投射面部４３が貫通していると共に表示ユニット５０及びミラーユニット４２を覆っているカバー４４と、からなる。

詳細は後述するが、表示ユニット５０、ミラーユニット４２、投射面部４３、及び、カバー４４は、サブアッセンブリされて一体化されている。即ち、一体化された表示ユニット５０、ミラーユニット４２、投射面部４３、及び、カバー４４がメータユニット２０の上部に取り付けられている。

図３を参照する。表示ユニット５０は、筐体２５に取り付けられたステー５１と、このステー５１の後部に取り付けられた放熱板５２と、この放熱板５２の後面に取り付けられたバックライトユニット５３と、このバックライトユニット５３の後部に配置されステー５１に取り付けられたライトボックス５４と、このライトボックス５４によって支持されバックライトユニット５３が発した光を透過するコンデンサレンズ５５及びレンチキュラレンズ５６と、ライトボックス５４の後部に取り付けられ投射面部４３（図２参照）に投射される情報が表示される表示器５７と、からなる。

図４を参照する。バックライトユニット５３は、バックライト基板５３ａにＬＥＤ等からなるバックライト５３ｂが６つ実装されてなる。

図２を併せて参照する。制御基板３１の上端からバックライト基板５３ａの後面下部まで第１配線部５８が接続されている。さらに、バックライト基板５３ａの後面上部から表示器５７まで第２配線部５９が接続されている。第１配線部５８、及び、第２配線部５９には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）や、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の柔軟性に富む配線が採用される。

第１配線部５８、及び、第２配線部５９は、バックライト基板５３ａに対して、コネクタ５３ｃ，５３ｄを介して着脱自在に設けられている。これらのコネクタ５３ｃ，５３ｄは、バックライト基板５３ａのバックライト５３ｂが実装されるのと同じ面に設けられている。

メータユニット２０に収納された制御基板３１によって、バックライト５３ｂの点滅、及び、表示器５７の表示情報は、制御される。制御基板３１は、メータユニット２０の制御部であると共に、バックライト５３ｂ、及び、表示器５７の制御部も兼ねている。制御基板３１の前面の上部には、第１配線部５８を接続するためのコネクタ３１ａが設けられている。

図２のみを参照する。ミラーユニット４２は、メータユニット２０の筐体２５の上部に取り付けられたミラーホルダ４２ａと、このミラーホルダ４２ａによって保持されたミラー４２ｂと、からなる。

投射面部４３は、ステー５１にスイング可能に支持されているコンバイナホルダ４３ａと、このコンバイナホルダ４３ａに保持され光が投射されるコンバイナ４３ｂと、からなる。

例えば、車両１０が右折をすべきタイミングになると、表示器５７には、右折を促すための矢印が表示される。バックライト５３ｂの光は、表示器５７を照射する。表示器５７を通過した光は、ミラー４２ｂによって前方に反射され、カバー４４の開口部４４ａを通過してコンバイナ４３ｂに投射される。運転者Ｍｎは、コンバイナ４３ｂに投射された右向き矢印の虚像を視認することにより、右折すべきタイミングであることを認識する。

バックライト５３ｂが点灯することにより発生する熱は、バックライト基板５３ａの前面に接触している放熱板５２から放出される。ステー５１には、放熱板５２を露出するためのステー開口部５１ａが形成されている。

なお、ステー５１と放熱板５２とを、アルミニウムなどの熱伝導性の高い部材で一体に成形することもできる。熱容量を大きくして、放熱性を高めることができる。また、放熱板５２とバックライト基板５３ａとの間に熱伝導性シートを設けることもできる。この場合には、バックライト５３ｂの熱を効率よく放熱させることができる。

図５を参照する。ヘッドアップディスプレイ装置４０は、メータユニット２０に収納された制御基板３１（図２参照）を除いてユニット化した上で、メータユニット２０に取り付けられる。具体的には、ステー５１をボルト６１，６１によって筐体２５に固定すると共に、第１配線部５８を制御基板３１（図２参照）に接続する。

図６（ａ）を参照する。図６（ａ）には、比較例１によるヘッドアップディスプレイ装置１４０が示されている。ヘッドアップディスプレイ装置１４０は、メータユニット１２０の制御基板１３１ａとは異なる制御基板１３１ｂを有している。そして、この制御基板１３１ｂに対して、バックライト１５３ｂ及び表示部１５７が接続されている。

比較例１によるヘッドアップディスプレイ装置１４０によれば、ヘッドアップディスプレイ装置１４０内に制御基板１３１ｂを有するため、部品点数が増加すると共に、装置が大型化する。

図６（ｂ）を参照する。図６（ｂ）には、比較例２によるヘッドアップディスプレイ装置２４０が示されている。ヘッドアップディスプレイ装置２４０は、バックライト２５３ｂ及び表示部２５７の制御を行うための制御基板２３１が、メータユニット２２０に収納されている。

比較例２によるヘッドアップディスプレイ装置２４０によれば、比較例１によるヘッドアップディスプレイ装置２４０に比べて、部品点数を削減すると共に、装置の小型化（α参照）を図ることができる。

しかし、メータユニット２２０へのヘッドアップディスプレイ装置２４０の取り付けの際に、制御基板２３１に第１配線部２５８及び第２配線部２５９を接続する作業が必要であり、取り付け作業に時間がかかる。

図６（ｃ）を参照する。図６（ｃ）には、実施例によるヘッドアップディスプレイ装置４０が示されている。表示器５７、及び、バックライト５３ｂを制御するための制御基板３１は、メータユニット２０に収納されている。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置４０の部品の一部をメータユニット２０に収納した。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置４０の部品数の削減、及び、小型化を図ることができる。

加えて、表示器５７は、バックライト５３ｂを介して制御基板３１に接続される。図５も併せて参照し、ヘッドアップディスプレイ装置４０は、ユニット化した上でメータユニット２０の上部に取り付けられる。取り付けの際に、第１配線部５８及び第２配線部５９をそれぞれ制御基板３１に取り付けると、メータユニット２０への取り付け作業が長時間化する虞がある。第２配線部５９をバックライト５３ｂから表示器５７に繋ぐことにより、メータユニット２０の取り付け作業の際には、第１配線部５８のみを制御基板３１に接続すればよい。メータユニット２０の取り付け作業を簡単に行うことができる。また、外部に露出する配線を少なくすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置４０の搬送を容易にすることができる。

図３を参照する、第１配線部５８、及び、第２配線部５９は、バックライト基板５３ａのなかの、放熱板５２が当接しているのとは逆側の面に、接続されている。これにより、バックライト基板５３ａの一面の全体に放熱板５２を取り付けることができる。放熱面積を広く確保し、より効率的に放熱を行うことができる。

さらに、第１配線部５８は、バックライト５３ｂの下方に位置している。メータユニット２０及び制御基板３１は、バックライト５３ｂよりも下方に設けられている。第１配線部５８をバックライト５３ｂの下方に位置させることにより、第１配線部５８の全長を短くすることができる。

図２を参照する。バックライト基板５３ａは、制御基板３１を上方に延長させた延長線Ｌ１上に、少なくとも一部が接触するように配置されている。バックライト基板５３ａを制御基板３１の近傍に配置することにより、第１配線部５８の全長を短くすることができる。

さらに、制御基板３１は、メータユニット２０に収納された速度計３０（計器３０）の制御を行うための制御基板３１と一体である。これにより、部品点数のさらなる削減を図ることができる。

さらに、制御基板３１の上端は、速度計３０の指針３３を作動させるためのモータ３２よりも上方に位置している。これにより、メータユニット２０のより高い位置に制御基板３１を配置することができる。メータユニット２０の上部に配置されるバックライト５３ｂまでの距離を短くし、第１配線部５８をさらに短くすることができる。

尚、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載された例を基に説明を行ったが、車両以外の乗り物、作業機、建機等にも適用可能である。さらに、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、投射面部一体型のものに限らず、フロントガラスに投射するタイプのものにも適用可能である。さらに、投射面部に投射される情報は、道路案内の他にも任意の情報を選択することができる。

即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、車両に好適である。

２０…メータユニット
３１…制御基板
４０…ヘッドアップディスプレイ装置
５２…放熱板
５３ａ…バックライト基板
５３ｂ…バックライト
５７…表示器
５８…第１配線部
５９…第２配線部

Claims (3)

1. 情報が表示される表示器と、この表示器を照射するバックライトと、がメータユニットの上部に配置されたヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記メータユニットには、前記表示器、及び、前記バックライトを制御するための制御基板が収納され、
   前記制御基板から前記バックライトまでを繋ぐ第１配線部と、前記バックライトから前記表示器までを繋ぐ第２配線部と、を有していることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記バックライトは、バックライト基板によって支持され、
   このバックライト基板の一面には、前記バックライトにおいて発生した熱を放熱するための放熱板が設けられ、
   前記第１配線部、及び、前記第２配線部は、前記バックライト基板の、前記放熱板が設けられているのとは逆側の面に、接続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ディスプレイ装置。
3. 前記第１配線部は、前記バックライトの下方に位置し、
   前記第２配線部は、前記バックライトの上方に位置していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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