JP2016161585A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】商品性の高められたヘッドアップディスプレイ装置を提供すること。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置（２０）は、ケース（２１）に収納された光源（２３）と、この光源（２３）の光（Ｌ１）が投射される投射面部（２７）と、を有する。光源（２３）と投射面部（２７）との間には、光（Ｌ１）を遮ることが可能な遮光部（５０）が備えられている。遮光部（５０）は、光（Ｌ１）の一部の通過を許容する開口部（５３ａ）を有している。開口部（５３ａ）の縁は、投射面部（２７）から光源（２３）に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、改良されたヘッドアップディスプレイ装置に関する。

例えば、二輪車の運転者に車両周辺の情報を提供するために、ヘッドアップディスプレイ装置が用いられる。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。

図８を参照する。図８には、特許文献１の図２に示されたヘッドアップディスプレイ装置が示されている。なお、９−９線、情報が投射される投射面部１０３、及び、運転者Ｍｎは、本発明者らが追記した。また、符号は、振り直した。

ヘッドアップディスプレイ装置１００は、ケース１０１に収納された光源１０２と、この光源１０２の光が投射される投射面部１０３と、を有する。ケース１０１の内部には、光源１０２の上方に向かって延びる遮光部１０４が形成されている。遮光部１０４は、ケース１０１の内部で反射した光Ｍが、投射面部１０３に投射されることを防止するための部位である。

ケース１０１内で反射した光Ｍが投射面部１０３に投射されると、投射面部１０３に投射される虚像の見映えに影響を与える虞がある。ヘッドアップディスプレイ装置１００によれば、ケース１０１内で反射した光Ｍが投射面部１０３に投射されることを抑制して、商品性の向上を図ることができる。

ところで、このようなヘッドアップディスプレイ装置１００について、以下のような問題点があることを本発明者らは、知見した。この問題点について図９を参照して説明する。

図９は、図８の９−９線断面図である。従来のヘッドアップディスプレイ装置１００によれば、表示したい情報１０５の周辺に枠状に光の線１０６が投射されることが分かった。このような枠状の光の線１０６は、投射面部１０３に投射される虚像の見映えを低下させる。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００の商品性が低下する虞がある。

特開２０１２−６３５２４号公報

本発明は、商品性の高められたヘッドアップディスプレイ装置の提供を課題とする。

本発明者らの研究の結果、枠状の光の線が発生する理由について、以下の知見が得られた。図１０を参照して説明する。

図９及び図１０を参照する。図１０は、図９の１０部拡大図である。遮光部１０４の近傍では、投射面部１０３に向かって直進する光Ｌ１１と、遮光部１０４の先端に反射して投射面部１０３に向かう光Ｌ１２とがあるものと考えられる。このため、遮光部１０４の近傍を通過して直進した光Ｌ１１が投射面部１０３に投射される部位の近傍には、遮光部１０４の先端に反射された光Ｌ１２も投射されているものと考えられる。他の部位には、直進した光のみが投射されると考えられる。結果、遮光部１０４の近傍を通過して直進した光Ｌ１１が投射面部１０３に投射される部位の近傍は、他の部位に比べて明るくなり、これが枠状の光の線１０６（図９参照）となって表れたと考えられる。

以上の知見を基に、本発明者らは、以下の手段によって課題を解決した。

請求項１による発明によれば、ケースに収納された光源と、この光源の光が投射される投射面部と、を有するヘッドアップディスプレイ装置において、
前記光源と前記投射面部との間には、前記光を遮ることが可能な遮光部が備えられ、
前記遮光部は、前記光の一部の通過を許容する開口部を有し、
前記開口部の縁は、前記投射面部から前記光源に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられ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、前記遮光部は、前記ケースに設けられている。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ケースは、カバー部材によって覆われ、
このカバー部材で、前記遮光部は構成されている。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記カバー部材は、前記光源に向かって凹まされた凹部を有し、
前記開口部は、前記凹部の底に形成されている。

請求項１に係る発明では、遮光部に形成された開口部の縁は、投射面部から光源に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。即ち、開口部の縁は、光源に向かって対向するように傾けられている。開口部の縁によって反射された光が投射面部に投射されると、その部位の近傍は、他の部位に比べて明るくなるものと考えられる。この点、開口部の縁が光源に向かって対向するように傾けられているため、開口部の縁で反射した光が投射面部に向かうことを抑制することができる。これにより、枠状の光の線の発生を抑制し、ヘッドアップディスプレイ装置の商品性を高めることができる。

請求項２に係る発明では、遮光部は、ケースに設けられている。ヘッドアップディスプレイ装置のユニット化が可能となり、取付作業を簡便にすることができる。

請求項３に係る発明では、ケースを覆うカバー部材によって遮光部は構成されている。既存の部品を利用して遮光部を構成することにより、部品コストの上昇を抑制することができる。これにより、安価でありながら商品性の高い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。

請求項４に係る発明では、開口部は、カバー部材の凹部の底に形成されている。これにより、開口部の縁を投射面部から離間させることができる。開口部の縁において発生した光をより確実に投射面部に投射させないことができ、さらにヘッドアップディスプレイ装置の商品性を高めることができる。

本発明の実施例１によるヘッドアップディスプレイ装置が搭載された二輪車の前部が示された図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の３−３線断面図である。 図３に示された表示部の正面図である。 図２の５部拡大図である。 本発明の実施例２によるヘッドアップディスプレイ装置を側方から見た状態の断面図である。 本発明の実施例３によるヘッドアップディスプレイ装置を側方から見た状態の断面図である。 従来の技術の構成を説明する図である。 図８に示された従来の技術の問題点について説明する図である。 図９に示された問題点の原因について説明する図である。

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、左右とは二輪車の乗員を基準として左右、前後とは二輪車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１＞
本発明によるヘッドアップディスプレイ装置について、二輪車に搭載されたヘッドアップワーニング装置を例に説明する。ヘッドアップワーニング装置は、例えば、自己の二輪車の前方に障害物が存在する場合に、投射面部に光を投射させて、障害物が存在することを運転者に認識させる装置である。

図１を参照する。図１には、スクータ型の二輪車１０が、シートから前方を見た状態によって示されている。二輪車１０は、車体の一部を構成するヘッドパイプ１１等が車体カバー１２によって覆われてなる。ヘッドパイプ１１の上端には、車幅方向に延びるハンドル１３が取り付けられている。平面視を基準として、ヘッドパイプ１１の左右には、スピーカ１４，１４が取り付けられていると共に、ヘッドパイプ１１の前方には、メータユニット１５が設けられている。メータユニット１５の前方には、ヘッドアップディスプレイ装置２０が設けられ、ヘッドアップディスプレイ装置２０の前方には、風防パネル１７が設けられている。

車体カバー１２の素材としては、ＡＢＳ樹脂や、ポリプロピレンを採用することができる。この他にも、金属を含めて任意の素材を採用することができる。

図２及び図３を参照する。ヘッドアップディスプレイ装置２０は、車体カバー１２に覆われたケース２１と、このケース２１の底に配置された制御基板２２と、この制御基板２２に実装されたＬＥＤ製の光源２３と、この光源２３で発生した光Ｌ１を所定の方向に導く導光体２４と、この導光体２４を透過した光Ｌ１によって照射される表示器２５と、この表示器２５の上方に開口部５３ａが形成され開口部５３ａ以外の部位では光Ｌ１の通過を遮る遮光部材５０（遮光部５０）と、開口部５３ａを通過した光Ｌ１が投射される投射面部２７と、からなる。

特に図３に示されるように、光源２３は、車幅方向に３つ並べて配置されている。これにより、投射面部２７には、３つの円状の光Ｌ１を投射させることができる。色や光り方を変えることにより、様々な情報を運転者に提供することができる。

ケース２１は、下部に配置された下部ケース３０と、この下部ケース３０の上方に被せられ透光性を有するケースカバー４０と、からなる。

下部ケース３０には、ＡＢＳ樹脂やポリプロピレン等の任意の樹脂を採用することができる。下部ケース３０は、略矩形状に形成された下部ケース底部３１と、この下部ケース底部３１の４辺からそれぞれ立ち上げられた下部ケース壁部３２と、これらの下部ケース壁部３２の上端からそれぞれ広がるように水平方向に延びる下部ケース鍔部３３と、からなる。

ケースカバー４０には、アクリル樹脂や、ポリカーボネート樹脂等の任意の樹脂の他に、ガラスを採用することができる。ケースカバー４０は、略矩形状に形成されたケースカバー天井部４１と、このケースカバー天井部４１の４辺からそれぞれ立ち下げられたケースカバー壁部４２と、これらのケースカバー壁部４２の下端からそれぞれ広がるように水平方向に延びるケースカバー鍔部４３と、からなる。

遮光部材５０には、ＡＢＳ樹脂やポリプロピレン等の任意の樹脂を採用することができる。遮光部材５０は、下部ケース鍔部３３及びケースカバー鍔部４３によって挟み込まれた遮光部材鍔部５１と、これらの遮光部材鍔部５１からそれぞれ立ち上げられた遮光部材壁部５２と、これらの遮光部材壁部５２の上端を塞ぎ略矩形状を呈する遮光部材天井部５３と、この遮光部材天井部５３から上方に向かって突出しケースカバー天井部４１の近傍まで延びる遮光部材突出部５４と、からなる。

例えば、下部ケース鍔部３３と、遮光部材鍔部５１とは、端部が互いに溶着されている。遮光部材鍔部５１と、ケースカバー鍔部４３との端部も同様に、互いに溶着されている。

開口部５３ａは、遮光部材天井部５３に形成されており、開口部５３ａの縁は、投射面部２７から光源２３に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。即ち、光Ｌ１の直進する方向に沿った断面を基準として、投射面部２７から光源２３に向かって末広がり状に傾けられている。このように傾けられている理由については、後述する。遮光部材５０は、光Ｌ１の一部の通過を許容する開口部５３ａを有した遮光部ということができる。

導光体２４は、前後の下部ケース壁部３２に固定されたステー６１，６１によって支持されている。ステー６１，６１は、ねじ６２，６２によって前後の下部ケース壁部３２に固定されている。

表示器２５は、前後の遮光部材壁部５２に固定されたステー６３によって支持されている。ステー６３は、ねじ６４によって前後の遮光部材壁部５２に固定されている。

投射面部２７は、コンバイナと称するアクリル樹脂や、ポリカーボネート樹脂等が採用される樹脂製の部品である。ヘッドアップディスプレイ装置２０は、投射面部２７を一体に有する、コンバイナ一体型タイプのヘッドアップディスプレイ装置ということができる。投射面部２７は、表示器２５を照射した光Ｌ１が投射される一方、投射面部２７の前方を視認可能に透過性を有している部材である。

図２を参照する。光源２３が発した光Ｌ１は、導光体２４を透過して表示器２５を照射する。表示器２５を照射した光Ｌ１は、開口部５３ａ、及び、ケースカバー天井部４１を通過する。通過した光は、車体カバー１２に形成されているカバー開口部１２ａを通過して、投射面部２７に投射される。運転者Ｍｎは、投射面部２７に投射された虚像を視認することにより、情報を得ることができる。

なお、本実施例においては、車体カバー１２は、遮光部ということはできない。遮光部材５０の開口部５３ａの縁と光源２３とを結んだ線Ｌ２が接触しない部位までカバー開口部１２ａは形成されている。このため、車体カバー１２は、光源２３の発した光を遮光することがない。線Ｌ２よりも光源側にカバー開口部１２ａの縁が位置している場合には、遮光部材５０及び車体カバー１２の両方を遮光部ということができる。

図４（ａ）を参照する。表示器２５の上面の端部には、光の透過を抑制するプリント部２５ａが形成されている。図４（ｂ）も併せて参照する。プリント部２５ａは、多数の点が表示器２５の上面に印刷されることによって構成されている。これらの点のピッチは、光源２３から遠ざかるほど狭くなる。加えて、点の大きさは、光源２３から遠ざかるほど大きくなる。即ち、光源２３から遠ざかるにつれて、遮光性が高められている。

図５を参照する。矢印（１）によって示されるように、開口部５３ａの近傍を通過する光の一部は、開口部５３ａの縁において反射する。

図２も併せて参照する。遮光部材５０に形成された開口部５３ａの縁は、投射面部２７から光源２３に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。即ち、開口部５３ａの縁は、光源２３に向かって対向するように傾けられている。開口部５３ａの縁によって反射された光Ｌ１が投射面部２７に投射されると、その部位の近傍は、他の部位に比べて明るくなるものと考えられる（図９、枠状の光の線１０６参照）。この点、開口部５３ａの縁が光源２３に向かって対向するように傾けられているため、開口部５３ａの縁で反射した光Ｌ１が投射面部２７に向かうことを抑制することができる。これにより、枠状の光の線の発生を抑制し、ヘッドアップディスプレイ装置２０の商品性を高めることができる。

図５の矢印（２）によって示されるように、一部の光は、プリント部２５ａによって、投射面部２７に向かって進むことを遮られる。図５の矢印（３）によって示されるように、開口部５３ａの縁の近傍を通過する光のうち、開口部５３ａの縁に反射されず、且つ、プリント部２５ａの間を通過した光のみが投射面部２７に投射される。表示器２５を通過する光は、光源２３から遠い部位を通過するほど、投射面部２７に投射されにくくなる。投射面部２７に投射したい情報を明確に表示させる一方、この部位から遠ざかるにつれて光を暗くすることにより、枠状の線が投射面部２７に投射されることをより確実に抑制することができる。

図２を参照する。遮光部材５０は、ケース２１に設けられている。ヘッドアップディスプレイ装置２０のユニット化が可能となり、取付作業を簡便にすることができる。

さらに、遮光部材５０には、遮光部材天井部５３から上方に向かって突出しケースカバー天井部４１の近傍まで延びる遮光部材突出部５４が形成されている。これにより、カバー開口部１２ａから車体カバー１２の下部を覗き見ることを抑制し、意匠性を向上させることができる。

二輪車１０においては、ヘッドアップディスプレイ装置２０の搭載可能スペースが小さいため、光源２３から投射面部２７までの距離が短い。これにより、特に枠状の線が投射面部２７に投射されやすい。加えて、二輪車１０においては、投射面部２７に対しての、運転者Ｍｎの視点の移動量が特に大きい。本発明によれば、運転者Ｍｎが視点を移動させた場合であっても、運転者Ｍｎに枠状の線が見えることを抑制することができ、二輪車１０に搭載するヘッドアップディスプレイ装置２０として望ましい。

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。

図６を参照する。図６には実施例２のヘッドアップディスプレイ装置２０Ａの断面構成が示されている。図６は、上記図２に対応させて表されている。実施例２においては、実施例１で用いた遮光部材５０（図２参照）を用いずに、車体カバー１２Ａによって遮光部を構成した。その他の基本的な構成については、実施例１によるヘッドアップディスプレイ装置２０と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

ケース２１Ａは、車体カバー１２Ａ（カバー部材１２Ａ）によって覆われている。ケースカバー４０Ａは、２色成形品によって構成され、ケースカバー天井部４１Ａの中央のみが透過性を有している。

車体カバー１２Ａは、光源２３に向かって凹まされた凹部１２Ａａを有している。凹部１２Ａａの底には、開口部１２Ａｂが形成されている。開口部１２Ａｂの縁は、投射面部２７から光源２３に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。

このようなヘッドアップディスプレイ装置２０Ａにおいても、本発明所定の効果を得ることができる。

さらに、ケース２１Ａを覆う車体カバー１２Ａによって遮光部は構成されている。既存の部品を利用して遮光部を構成することにより、部品コストの上昇を抑制することができる。これにより、安価でありながら商品性の高いヘッドアップディスプレイ装置２０Ａを提供することができる。

さらに、開口部１２Ａｂは、車体カバー１２Ａの凹部１２Ａａの底に形成されている。これにより、開口部１２Ａｂの縁を投射面部２７から離間させることができる。光源２３において発生した光を開口部１２Ａｂの縁においてより確実に投射面部２７に投射させないことができ、さらにヘッドアップディスプレイ装置２０Ａの商品性を高めることができる。

＜実施例３＞
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。

図７を参照する。図７には実施例３のヘッドアップディスプレイ装置２０Ｂの断面構成が示されている。図７は、上記図６に対応させて表されている。実施例３においても、実施例２と同様に、車体カバー１２Ｂによって遮光部を構成した。実施例１及び／又は実施例２と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

車体カバー１２Ｂ（カバー部材１２Ｂ（遮光部１２Ｂ））は、開口部１２Ｂｂの縁からケース２１Ａに向かって延びる延長部１２Ｂｃを有している。延長部１２Ｂｃの縁は、開口部１２Ｂｂの縁から連続して、投射面部２７から光源２３に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。

このようなヘッドアップディスプレイ装置２０Ｂにおいても、本発明所定の効果を得ることができる。

特に、カバー開口部１２Ｂｂから車体カバー１２Ｂの下部を覗き見ることを抑制し、意匠性を向上させることができる。

このとき、延長部１２Ｂｃの縁が開口部１２Ｂｂの縁から連続して、投射面部２７から光源２３に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられている。仮に延長部１２Ｂｃの縁が傾けられていない場合には、以下の問題が生ずる。太陽Ｓが低い場合に、太陽光が延長部１２Ｂｃを照らすことがある。この場合に、延長部１２Ｂｃを照らした太陽の光は、延長部１２Ｂｃにおいて乱反射する。乱反射したうちの一部の光は、車体カバー１２Ｂの上面側に反射する。これにより、開口部１２Ｂｂの周縁が光っているように見えることがある。特に、延長部１２Ｂｃが傾いていない場合には、車体カバーＢの上面側に光が反射しやすい。本発明においては、延長部１２Ｂｃが光源２３に対向するように傾いていることにより、太陽光の車体カバー１２Ｂ上面側への反射を抑制することができる。これにより、開口部１２Ｂｂの周縁が光っているように見える現象を抑制することができる。このため、なか見えを抑制しつつ、太陽光の車体カバー１２Ｂ上面側への反射も抑制することができる。

尚、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、二輪車に採用されるヘッドアップワーニング装置を例に説明したが、四輪車に採用される道路案内のためのヘッドアップディスプレイ装置にも適用可能である。即ち、ヘッドアップディスプレイ装置は、二輪車や四輪車に限らず、他の乗り物、乗用型作業機、建機等にも適用可能である。また、ヘッドアップワーニング装置に限らず、他の目的に用いられてもよい。さらに、コンバイナ一体型に限らず、投射面部がフロントガラスによって構成されるタイプのものであってもよい。さらに、四輪車に採用される場合には、カバー部材をインストルメントパネルによって構成することができる。即ち、カバー部材は、ケースを覆うものであればよく、車体カバーに限られない。

本発明は、作用及び効果を奏する限りにおいて、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、二輪車に好適である。

１２Ａ，１２Ｂ…車体カバー（カバー部材（遮光部））
１２Ａａ…凹部
１２Ａｂ，５３ａ…開口部
２０，２０Ａ，２０Ｂ…ヘッドアップディスプレイ装置
２１，２１Ａ…ケース
２３…光源
２７…投射面部
５０…遮光部材（遮光部）

Claims (4)

1. ケースに収納された光源と、この光源の光が投射される投射面部と、を有するヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記光源と前記投射面部との間には、前記光を遮ることが可能な遮光部が備えられ、
   前記遮光部は、前記光の一部の通過を許容する開口部を有し、
   前記開口部の縁は、前記投射面部から前記光源に向かって開口面積が徐々に増加するように傾けられ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. 前記遮光部は、前記ケースに設けら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. 前記ケースは、カバー部材によって覆われ、
   このカバー部材で、前記遮光部は構成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。
4. 前記カバー部材は、前記光源に向かって凹まされた凹部を有し、
   前記開口部は、前記凹部の底に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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