JP2020034603A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視点の位置が変化しても像の全体を認識させることができる技術を提供すること。【解決手段】車両用表示装置（１０）は、本体部（２０）から出射された光を表示部（Ｆ）に投射させると共に、本体部（２０）から出射される光を制御部（１１）によって制御することにより、表示部（Ｆ）を見た運転者（Ｍｎ）に任意の像を認識させる。本体部（２０）は、互いに隣接し、それぞれ表示部（Ｆ）までの光路長が異なる第１の光路（Ｏｐ１）及び第２の光路（Ｏｐ２）と、これらの第１の光路（Ｏｐ１）及び第２の光路（Ｏｐ２）の境界部に設けられ光を遮断する遮光部材（４３）と、を備えている。制御部（１１）は、運転者（Ｍｎ）の視点の位置を検知する視点位置検知部（１２）からの情報を取得し、この情報に基づいて本体部（２０）から出射される光を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、表示部に光を投射し情報を提供することができる車両用表示装置に関する。

車両には、フロントガラス等の表示部に光を投射させて運転者に必要な情報を提供する車両用表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）が搭載されることがある。このような車両用表示装置の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に示されるような、車両用表示装置は、表示部に光を投射する本体部と、この本体部から出射される光を制御する制御部と、を備えている。

本体部は、互いに隣接し、表示部までの光路長が異なる第１の光路及び第２の光路を備えている。加えて、本体部は、第１の光路及び第２の光路の境界部に設けられた遮光部材を備えている。

遮光部材は、光を遮断する素材によって構成されている。

第１の光路及び第２の光路を通過した光が表示部に投射されることにより、運転者は、表示部の前方に像が投影されているように認識する。第１の光路を通過する光が投射されることにより第１の像を認識し、第２の光路を通過する光が投射されることにより第２の像を認識する。

特開２０１７−０８１４２８号公報

車両用表示装置の本体部から出射された光は、表示部に投射される。投射された光は、表示部で反射され運転者に向かう。運転者が像を認識するには、運転者の視点が像を認識できる空間（以下、「アイボックス」と呼ぶ）に位置する必要がある。運転者の視点がアイボックス内に位置する際に、表示部で反射された光は、運転者の瞳に入射する。このとき、運転者は、表示部の前方に像が投影されているように認識する。

尚、本体部から出射された光は、本体部内に設けられた遮光部材の近傍を通過している。

図８を参照する。図８は、乗員の視点の位置と乗員に見える像との関係について説明する図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照する。図８（ａ）は、視点ＥｙがアイボックスＥｂの中心に位置する時に、瞳に入射する光を示した図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）において運転者が認識する像Ｉ１、Ｉ２を示した図である。視点ＥｙがアイボックスＥｂの中心にある時、瞳に入射する第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２は、遮光部材１４３によって遮られない。このため、運転者は、像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識することができる。

図８（ｃ）及び図８（ｄ）を参照する。図８（ｃ）は、視点ＥｙがアイボックスＥｂの下部に位置する時、瞳に入射する光について説明する図である。図８（ｄ）は、図８（ｃ）において運転者が認識する像Ｉ１、Ｉ２を示した図である。視点ＥｙがアイボックスＥｂ下部にある時、瞳に入射する第２の表示光Ｌ２の一部は、遮光部材１４３に遮られる。結果、一部（例えば、下端）が欠けた第２の像Ｉ２が投影されることになる。即ち、運転者は、像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識することができない。運転者の視点の位置によって、一部の情報は、運転者に伝わらない虞がある。

本発明は、視点の位置が変化しても像の全体を認識させることができる技術の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、本体部から出射された光を表示部に投射させると共に、前記本体部から出射される光を制御部によって制御することにより、前記表示部を見た運転者に任意の虚像を認識させる車両用表示装置において、
前記本体部は、
互いに隣接し、それぞれ前記表示部までの光路長が異なる第１の光路及び第２の光路と、
これらの第１の光路及び第２の光路の境界部に設けられ前記光を遮断する遮光部材と、を備え、
前記制御部は、前記運転者の視点の位置を検知する視点位置検知部からの情報を取得し、この情報に基づいて前記本体部から出射される光を制御することを特徴とする車両用表示装置が提供される。

請求項１に係る発明では、制御部は、運転者の視点の位置を検知する視点位置検知部からの情報を取得し、この情報に基づいて本体部から出射される光を制御することができる。運転者の視点の位置によっては、一部の像を認識させることができない虞がある。制御部は、運転者の視点の位置によって本体部から出射される光を制御することにより、表示部に投影される像を補正することができる。具体的には、投影される像の位置、投影される像の大きさ、又は投影される像の形状等の何れか１つ、又はこれらを組み合わせによる補正を行うことができる。これにより、視点の位置が変化しても像の全体を認識させることができる。

本発明の実施例１による車両用表示装置が搭載された車両を示した図である。 図１に示された車両用表示装置の本体部の断面図である。 図２に示された本体部に設けられたスクリーン部を示した図である。 図１に示された視点検知部が設けられた車両内部を示した図である。 実施例１による車両用表示装置の作用を説明する図である。 本発明の実施例２による車両用表示装置の本体部の断面図である。 実施例２による車両用表示装置の作用を説明する図である。 従来の車両用表示装置の問題点を説明する図である。

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、前後とは車両の進行方向を基準として前後をいい、左右とは乗員を基準に左右をいう。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下、を示している。
＜実施例１＞

図１を参照する。図１には、車両用表示装置１０が搭載された車両Ｖｅの車体前後方向の断面図が示されている。車両用表示装置１０は、車両のフロントガラスＦ（表示部Ｆ）に向かって光を投射し、フロントガラスＦの前方に像Ｉ１、Ｉ２（虚像Ｉ１、Ｉ２）が投影されているよう運転者Ｍｎに認識させる。投影された像Ｉ１、Ｉ２に車速やナビゲーション情報等の情報を含ませることで、運転者Ｍｎは、走行時に必要な情報をフロントガラスＦを介して得ることができる。

車両用表示装置１０は、フロントガラスＦに向かって光を出射する本体部２０と、この本体部２０から出射される光を制御する制御部１１と、この制御部１１に接続され運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置を検知すると共に検知した視点Ｅｙの位置情報を制御部１１に入力する視点位置検知部１２と、を有している。

図２を参照する。本体部２０は、箱状を呈するケース２１と、このケース２１内に設けられ光を出射する表示ユニット３０と、この表示ユニット３０から出射された光を反射する平面鏡２２と、この平面鏡２２が反射した光をフロントガラスＦに向かって反射する凹面鏡２３と、を有している。

本体部２０は、第１の表示光Ｌ１、及び、第２の表示光Ｌ２をフロントガラスＦに投射する。第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が投射されることによって、運転者Ｍｎは、フロントガラスＦの前方に像が２つ投影されているように認識する。以下、認識する２つの像のうち一方を第１の像Ｉ１といい、他方を第２の像Ｉ２という。より詳細には、第１の表示光Ｌ１の投射により運転者Ｍｎが認識する像を第１の像Ｉ１といい、第２の表示光Ｌ２の投射により運転者Ｍｎが認識する像を第２の像Ｉ２という。尚、第２の像Ｉ２は、第１の像Ｉ１の前方に投影されているように認識される。

ケース２１は、上部が開口している下ケース２１ａと、この下ケース２１ａに被せられた上ケース２１ｂと、この上ケース２１ｂに嵌め込まれ透明な樹脂からなるカバー２１ｃと、を有している。

下ケース２１ａ及び上ケース２１ｂは、遮光性を有する合成樹脂によって形成されている。

表示ユニット３０は、光を出射する投射器３１と、この投射器３１から出射された光を反射するミラー３２と、このミラー３２が反射した光を反射する反射ミラー３３と、この反射ミラー３３が反射した光が入射すると共に透過するスクリーン部４０と、を有している。

投射器３１は、光源、及び、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の光学素子を備えるプロジェクタである。投射器３１は、ミラー３２に向かって光を出射する。

ミラー３２は、樹脂製のミラー基材３２ａと、このミラー基材３２ａの表面に蒸着されたミラー反射部３２ｂと、からなるフルミラーである。

ミラー反射部３２ｂは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着された部位であり、投射器３１から出射された光を反射ミラー３３に向かって反射する。尚、ミラー反射部３２ｂを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

反射ミラー３３は、樹脂製の反射ミラー基材３３ａと、この反射ミラー基材３３ａの一部の表面に蒸着された第１の反射ミラー部３３ｂと、反射ミラー基材３３ａの残部の表面に蒸着された第２の反射ミラー部３３ｃと、からなる。

第１の反射ミラー部３３ｂは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着された部位であり、凸状に形成されている。第１の反射ミラー部３３ｂは、ミラー反射部３２ｂが反射した一部の光Ｌ１をスクリーン部４０に向かって反射する。凸状に形成されていることにより、一部の光Ｌ１が結像する位置は遠くなる。

第２の反射ミラー部３３ｃは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着された部位であり、平面状に形成されている。第２の反射ミラー部３３ｃは、ミラー反射部３２ｂが反射した残りの光Ｌ２をスクリーン部４０に向かって反射する。

第１の反射ミラー部３３ｂにより反射された一部の光Ｌ１は、第２の反射ミラー部３３ｃにより反射された残りの光Ｌ２よりも、遠い位置で結像する。

図３を併せて参照する。スクリーン部４０は、第１の反射ミラー部３３ｂが反射した一部の光Ｌ１が透過する第１のスクリーン４１と、第２の反射ミラー部３３ｃが反射した残りの光Ｌ２が透過する第２のスクリーン４２と、第１のスクリーン４１及び第２のスクリーン４２を支持しているスクリーンホルダ４３と、を有している。

ここで、第１のスクリーン４１を透過した一部の光Ｌ１を第１の表示光Ｌ１と呼び、第２のスクリーン４２を透過した残りの光Ｌ２を第２の表示光Ｌ２と呼ぶ、ことにする。

第１のスクリーン４１は、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、又は拡散板等から選ばれる透過型のスクリーンである。第１のスクリーン４１は、第１の反射ミラー部３３ｂで反射された一部の光Ｌ１が結像する位置に配置され、一部の光Ｌ１を拡散させる。一部の光Ｌ１が拡散されることにより、第１のスクリーン４１に像が投影される。

第２のスクリーン４２は、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、又は拡散板等から選ばれる透過型のスクリーンである。第２のスクリーン４２は、投射器３１から出射された残りの光Ｌ２が結像する位置に配置され、残りの光Ｌ２を拡散させる。残りの光Ｌ２が拡散されることにより、第２のスクリーン４２に像が投影される。

図２を参照する。第１の表示光Ｌ１の光路（以下、「第１の光路Ｏｐ１」と呼ぶ）、及び、第２の表示光Ｌ２の光路（以下、「第２の光路Ｏｐ２」と呼ぶ）は、互いに隣接し、フロントガラスＦまでの光路長が異なっている。第２の光路Ｏｐ２は、第１の光路Ｏｐ１よりも光路長が長くなっている。

図３を併せて参照する。スクリーンホルダ４３は、筒状を呈する第１のホルダ４３ａと、この第１のホルダ４３ａの下端に設けられると共に枠状を呈する第２のホルダ４３ｂと、からなる。

第１のホルダ４３ａは、中央が開口しており、開口している部位に第１のスクリーン４１が嵌め込まれている。第１のスクリーン４１は、第１のホルダ４３ａの上端における部位に嵌め込まれている。

第２のホルダ４３ｂは、中央が開口しており、開口している部位に第２のスクリーン４２が嵌め込まれている。第２のホルダ４３ｂは、第１のホルダ４３ａと一体的に形成されている。

第１のホルダ４３ａ及び第２のホルダ４３ｂは、共に入射した光を遮断する遮光部材４３によって形成されている。遮光部材４３とは、光の進行を妨げる部材のことである。遮光部材４３は、光の進行を妨げる部材であれば何でも良く、例えば、ＡＢＳ樹脂や、材料としてＡＢＳを含む合成樹脂等からなる。つまり、第１のスクリーン４１及び第２のスクリーン４２を透過した第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２は、遮光部材４３の近傍を通過することになる。言い換えると、遮光部材４３は、第１の光路Ｏｐ１及び第２の光路Ｏｐ２の境界部Ｂｏに設けられている、といえる。

図２を参照する。平面鏡２２は、上ケース２１ｂに固定された樹脂製の平面鏡支持部２２ａと、この平面鏡支持部２２ａに回転可能に支持された平面鏡ベース部２２ｂと、この平面鏡ベース部２２ｂの表面に形成され第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を反射する平面鏡反射部２２ｃと、からなるフルミラーである。

平面鏡反射部２２ｃは、第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を、凹面鏡２３に向かって反射する。平面鏡反射部２２ｃは、アルミニウム等の金属が薄膜状に形成されてなる。尚、平面鏡反射部２２ｃを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

凹面鏡２３は、下ケース２１ａに固定された樹脂製の凹面鏡支持部２３ａと、この凹面鏡支持部２３ａに回転可能に支持された凹面鏡ベース部２３ｂと、この凹面鏡ベース部２３ｂの表面に形成され第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を反射する凹面鏡反射部２３ｃと、からなる。

凹面鏡反射部２３ｃは、平面鏡反射部２２ｃで反射された第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２をフロントガラスＦに向かって反射する。フロントガラスＦへの第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２の投射において、凹面鏡反射部２３ｃを介することにより、投影される第１の像Ｉ１及び第２の像Ｉ２は、第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を直接フロントガラスＦに投射した場合と比べて、拡大される。尚、凹面鏡反射部２３ｃは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着されることによって形成されている。凹面鏡反射部２３ｃを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

図１を参照する。フロントガラスＦは、例えば、運転者Ｍｎの前方に設けられた風防ガラスである。フロントガラスＦには第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２が投射される。運転者Ｍｎは、運転者Ｍｎの視点Ｅｙが虚像Ｉ１、Ｉ２を認識できる空間（以下、「アイボックス」と呼ぶ）に位置する場合、前方に第１の像Ｉ１及び第２の像Ｉ２が投影されているように認識することができる。

図２を併せて参照する。制御部１１は、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置を検知する視点位置検知部１２からの情報を取得し、この情報に基づいて投射器３１から出射される光を制御する。より詳細には、アイボックスＥｂ内での視点Ｅｙの移動により投影される像Ｉ１、Ｉ２から得られる情報が変化しないよう制御すると共に、第１のスクリーン４１及び第２のスクリーン４２における光が透過する部位又は光が透過する範囲等を制御する。これにより、フロントガラスＦの前方に投影される第１の像Ｉ１及び／又は第２の像Ｉ２の大きさ、形状、投影される位置等の何れか１つ、又はこれらの組み合わせによる補正をすることができる。この補正により、運転者Ｍｎは像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識することが可能になる。

図１を参照する。視点位置検知部１２は、車両内部の画像を撮像するカメラ１２ａと、このカメラ１２ａが撮像した画像を解析し運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置を検知する画像解析部１２ｂと、を有している。

図４を併せて参照する。運転者Ｍｎの正面に設けられたカメラ１２ａは、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置よりも下方に配置される。より詳細には、運転者Ｍｎの視点Ｅｙから水平（前後）方向に延びる線分Ａ、及び、カメラ１２ａから運転者Ｍｎの視点Ｅｙに向かって延びる線分Ｂとがなす角度をθとした場合に、カメラ１２ａは、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの下方において０度＜θ＜３０度となる範囲内に配置される。尚、上記範囲内にカメラ１２ａを設置するために、ハンドルの奥側（前方）にあるインストルメントパネルＩｎ内に組み付けることもできる。これにより、カメラ１２ａが目立たなくなり、車両内部の意匠性を向上させることができる。

カメラ１２ａは、運転者Ｍｎの瞳を含む車両内部の画像を撮像する。カメラ１２ａは、車両内部が暗いときであっても運転者Ｍｎの瞳を含む車両内部の画像を正確に撮像できるような赤外線カメラであることが好ましい。

図１を参照する。画像解析部１２ｂは、例えば、パターンマッチング等の方法によりカメラ１２ａが撮像した画像の解析を行う。具体的には、アイボックスＥｂ内における運転者Ｍｎの瞳（視点Ｅｙ）の位置をパターンマッチング等の方法により特定し、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの座標位置にかかる情報を得る。得られた情報は、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置情報として制御部１１に入力される。

次に、車両用表示装置の作用を説明する。

図２を参照する。本体部２０は、投射器３１から出射されスクリーン部４０を透過した第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２をフロントガラスＦに投射する。投射された光Ｌ１、Ｌ２は、フロントガラスＦで反射され運転者Ｍｎに向かう。運転者Ｍｎの視点ＥｙがアイボックスＥｂ内に位置する場合、フロントガラスＦで反射された光は、運転者Ｍｎの瞳に入射する。このとき、運転者Ｍｎは、フロントガラスＦの前方に第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２が投影されているように認識する。尚、フロントガラスＦまでの間において、第２の光路Ｏｐ２（第２の表示光Ｌ２の光路）は、第１の光路Ｏｐ１（第１の表示光Ｌ１の光路）よりも長くなっている。このため、第２の像Ｉ２は、第１の像Ｉ１の前方に投影されているよう認識する。

制御部１１は、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置を検知する視点位置検知部１２（図１参照）からの情報を取得し、視点位置検知部１２から取得した情報に基づいて投射器３１から出射される光を制御する。投射器３１から出射される光が制御されることにより、第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が制御される。

図５を参照する。図５には、乗員の視点の位置と乗員に見える像との関係について説明する図が示されている。図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照する。図５（ａ）には、視点ＥｙがアイボックスＥｂの中心に位置する時に、運転者Ｍｎの瞳に入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２を表した図が示されている。図５（ｂ）には、図５（ａ）において運転者Ｍｎが認識する像Ｉ１、Ｉ２が示されている。視点ＥｙがアイボックスＥｂの中心にある時、瞳に入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２は、遮光部材４３によって遮られない。このため、運転者Ｍｎは、第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識することができる。

図１及び図５（ｃ）を参照する。図５（ｃ）には、視点ＥｙがアイボックスＥｂの下部に位置する時に、運転者Ｍｎの瞳に入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２を表した図が示されている。視点ＥｙがアイボックスＥｂ下部に位置する時、視点位置検知部１２は、下部 に位置する運転者Ｍｎの視点Ｅｙを検知すると共に、検知した視点Ｅｙの位置情報を制御部１１に入力する。制御部１１は、入力された視点Ｅｙの位置情報に基づいて投射器３１（図１参照）が出射する光を制御する。これにより、視点Ｅｙの位置に応じて瞳に入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が遮光部材４３に遮られないようにする。つまり、第１〜第２のスクリーン４１、４２における光が通過する部位の位置又は範囲等を制御し、運転者Ｍｎに入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が遮光部材４３に遮られないようにする。

図１及び図５（ｄ）を参照する。図５（ｄ）には、図５（ｃ）において運転者Ｍｎが認識する像Ｉ１、Ｉ２が示されている。制御部１１は、上記制御以外にも、第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２から得られる情報が視点Ｅｙの移動により変わらないよう第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２を制御する。つまり、第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２が投影される位置、投影される大きさ、又は投影される像の形状等が変化しても、同一の情報が運転者Ｍｎに与えられるよう制御する。結果、投影される像の位置、投影される像の大きさ、投影される像の形状等の何れか１つ、又はこれらの組み合わせによる補正がされた第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２がフロントガラスＦの前方に投影されることになる。

次に、車両用表示装置の効果を説明する。

図１を参照する。制御部１１は、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置を検知する視点位置検知部１２からの情報を取得し、この情報に基づいて本体部２０から出射される光を制御することができる。運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置によっては、一部の像を認識させることができない虞がある。制御部１１は、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置によって本体部２０から出射される光を制御する。これにより、表示部Ｆに投影される像Ｉ１、Ｉ２を補正することができる。具体的には、投影される像Ｉ１、Ｉ２の位置、投影される像Ｉ１、Ｉ２の大きさ、又は投影される像Ｉ１、Ｉ２の形状等の何れか１つ、又はこれらを組み合わせによる補正を行うことができる。これにより、視点Ｅｙの位置が変化しても像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識させることができる。
＜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による車両用表示装置１０Ａにおける本体部２０Ａ、及び、本体部２０Ａを制御する制御部１１Ａが示されており、上記図２に対応させて表している。実施例２による車両用表示装置１０Ａは、本体部２０Ａ中における表示ユニット３０Ａ、及び、制御部１１Ａのみが実施例１による車両用表示装置１０と異なっている。このため、異なる部位のみを以下説明する。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。

表示ユニット３０Ａは、光を出射する表示器３１Ａと、この表示器３１Ａから出射された光を透過する表示素子３５Ａと、この表示素子３５Ａの一部の領域（上部の領域）を透過した光を反射する第１の反射部材３６Ａと、この表示素子３５Ａの他の領域（下部の領域）に隣接して設けられると共に表示素子３５Ａの他の領域を透過した光を屈折させるプリズム３７Ａと、このプリズム３７Ａを透過した光を反射する第２の反射部材３８Ａと、を有している。

表示素子３５Ａの一部の領域を透過した光を第１の表示光Ｌ１と呼び、表示素子３５Ａの他の領域を透過した光を第２の表示光Ｌ２と呼ぶ、ことにする。

表示器３１Ａは、平板状の基板３１ＡａにＬＥＤ製の光源３１Ａｂ（ランプ３１Ａｂ）が実装された構造をしている。表示器３１Ａは、表示素子３５Ａに向かって光を出射する。

表示素子３５Ａは、表示器３１Ａから出射された光を透過させる光学素子である。表示素子３５Ａは、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネル等の透過型表示素子である。

第１の反射部材３６Ａは、樹脂製の第１の基材３６Ａａと、この第１の基材３６Ａａの表面に蒸着された第１の反射部材反射部３６Ａｂと、からなるフルミラーである。

第１の基材３６Ａａは、入射した光を遮断する遮光部材３６Ａａによって形成されている。尚、遮光部材３６Ａａとは、光の進行を妨げる部材のことである。つまり、遮光部材３６Ａａは、光の進行を妨げる部材であれば何でも良い。遮光部材３６Ａａは、例えば、ＡＢＳ樹脂や、材料としてＡＢＳを含む合成樹脂等からなる。また、透過性を有するポリカーボネート等の部材を採用した場合であっても、このような部材は、入射した一部の光を反射したり、又は入射した光を屈折させたりして光の進行を妨げるので、遮光部材３６Ａａということができる。つまり、第１の基材３６Ａａをポリカーボネートとすることもできる。

第１の表示光Ｌ１は、遮光部材３６Ａａの表面に蒸着された第１の反射部材反射部３６Ａｂにて反射される。更に、第２の表示光Ｌ２は、第２の反射部材３８Ａにより反射され遮光部材３６Ａａの近傍を通過する。このため、遮光部材３６Ａａは、第１の光路Ｏｐ１及び第２の光路Ｏｐ２の境界部Ｂｏに設けられている、といえる。

第１の反射部材反射部３６Ａｂは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着され形成されており、入射した第１の表示光Ｌ１を上方（平面鏡２２）に向かって反射する。尚、第１の反射部材反射部３６Ａｂを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

第２の反射部材３８Ａは、樹脂製の第２の基材３８Ａａと、この第２の基材３８Ａａの表面に蒸着された第２の反射部材反射部３８Ａｂと、からなるフルミラーである。

第２の基材３８Ａａは、入射した光を遮断する遮光部材３８Ａａによって形成されている。第２の基材３８Ａａは、例えば、ＡＢＳ樹脂や、材料としてＡＢＳを含む合成樹脂等からなる。表示素子３５Ａの他の領域を透過した第２の表示光Ｌ２は、遮光部材３８Ａａの表面に蒸着された第２の反射部材反射部３８Ａｂにて反射される。言い換えると、遮光部材３８Ａａは、第２の光路Ｏｐ２の境界部Ｂｏに設けられている、といえる。

第２の反射部材反射部３８Ａｂは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着され形成されており、入射した第２の表示光Ｌ２を上方（平面鏡２２）に向かって反射する。尚、第２の反射部材反射部３８Ａｂを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

制御部１１Ａは、運転者Ｍｎの視点Ｅｙの位置を検知する視点位置検知部１２（図１参照）からの情報を取得し、この情報に基づいて表示器３１Ａから出射される光を制御する。より詳細には、アイボックスＥｂ内での視点Ｅｙの移動により投影される像Ｉ１、Ｉ２から得られる情報が変化しないよう制御すると共に、表示素子３５Ａにおける光が透過する部位又は光が透過する範囲等を制御する。これにより、フロントガラスＦの前方に投影される第１の像Ｉ１及び／又は第２の像Ｉ２の大きさ、形状、投影される位置等の何れか１つ、又はこれらの組み合わせによる補正をすることができる。この補正により、運転者Ｍｎが像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識することが可能になる。

制御部１１Ａは、表示素子３５Ａを電圧制御し、表示素子３５Ａ内部にある結晶の分子配列を変化させる。これにより、フロントガラスＦに任意の像Ｉ１、Ｉ２を投影することができる。

次に、実施例２における車両用表示装置の作用を説明する。

図７を参照する。図７には、乗員の視点の位置と乗員に見える像との関係について説明する図が示されている。図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照する。図７（ａ）には、視点ＥｙがアイボックスＥｂの中心に位置する時に、表示素子３５Ａを透過した光が運転者Ｍｎの瞳に入射する図が示されている。図７（ｂ）には、図７（ａ）において運転者Ｍｎが認識する像Ｉ１、Ｉ２が示されている。視点ＥｙがアイボックスＥｂの中心にある時、瞳に入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２は、遮光部材３６Ａａによって遮られない。このため、運転者Ｍｎは、第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２の全体を認識することができる。

図１及び図７（ｃ）を参照する。図７（ｃ）には、視点ＥｙがアイボックスＥｂの下部に位置する時、表示素子３５Ａを透過した光が運転者Ｍｎの瞳に入射する図が示されている。視点ＥｙがアイボックスＥｂ下部に位置する時、視点位置検知部１２は、下部に位置する運転者Ｍｎの視点Ｅｙを検知すると共に、検知した位置情報を制御部１１Ａに入力する。制御部１１Ａは、入力された視点Ｅｙの位置情報に基づいて表示器３１Ａ（図１参照）が出射する光を制御する。これにより、視点Ｅｙの位置に応じて瞳に入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が遮光部材３６Ａａに遮られないようにする。つまり、表示素子３５Ａにおける光が通過する部位の位置又は範囲等を制御し、運転者Ｍｎに入射する第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が遮光部材３６Ａａに遮られないようにする。

図１及び図７（ｄ）を参照する。図７（ｄ）には、図７（ｃ）において運転者Ｍｎが認識する像Ｉ１、Ｉ２が示されている。制御部１１Ａは、上記制御以外にも、第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２から得られる情報が視点Ｅｙの移動により変わらないよう第１〜第２の表示光Ｌ１、Ｌ２を制御する。つまり、第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２が投影される位置、投影される大きさ、又は投影される像Ｉ１、Ｉ２の形状等が変化しても、同一の情報が運転者Ｍｎに与えられるよう制御する。結果、投影される像Ｉ１、Ｉ２の位置、投影される像Ｉ１、Ｉ２の大きさ、投影される像Ｉ１、Ｉ２の形状等の何れか１つ、又はこれらの組み合わせによる補正がされた第１〜第２の像Ｉ１、Ｉ２がフロントガラスＦの前方に投影されることになる。

従って、このように構成された実施例２の車両用表示装置１０Ａにおいても、本発明所定の効果を得ることができる。

尚、本発明による車両用表示装置が搭載される車両は、四輪車の他、二輪車又は三輪車であっても良い。

また、実施例１及び実施例２に示されている平面鏡及び凹面鏡は、必須の構成要素ではない。従って、必要に応じてこれらを廃しても良い。

更に、実施例１及び実施例２においては、表示部をフロントガラスとして説明した。しかしながら、表示部は、第１〜第２の表示光を投射することができるものであれば何でも良く、フロントガラスに限られない。本発明は、いわゆるコンバイナを表示部とした表示装置にも適用することができる。

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。

本発明の車両用表示装置は、車両に搭載するのに好適である。

１０、１０Ａ…車両用表示装置
１１…制御部
１２…視点位置検知部
２０、２０Ａ…本体部
４３、３６Ａａ、３８Ａａ…遮光部材（スクリーンホルダ、第１の基材、第２の基材）
Ｅｙ…視点
Ｆ…表示部（フロントガラス）
Ｌ１…第１の表示光（一部の光）
Ｌ２…第２の表示光（残りの光）
Ｉ１…第１の像（虚像）
Ｉ２…第２の像（虚像）
Ｖｅ…車両

Claims (1)

1. 本体部から出射された光を表示部に投射させると共に、前記本体部から出射される光を制御部によって制御することにより、前記表示部を見た運転者に任意の虚像を認識させる車両用表示装置において、
   前記本体部は、
   互いに隣接し、それぞれ前記表示部までの光路長が異なる第１の光路及び第２の光路と、
   これらの第１の光路及び第２の光路の境界部に設けられ前記光を遮断する遮光部材と、を備え、
   前記制御部は、前記運転者の視点の位置を検知する視点位置検知部からの情報を取得し、この情報に基づいて前記本体部から出射される光を制御することを特徴とする車両用表示装置。

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