JP3936653B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用表示装置に関し、より詳細には、車両のインストルメントパネル内に設けられた反射部材と表示源とを備え、前記表示源に表示されて前記反射部材で反射された画像が前記インストルメントパネルの開口部から前記車両のウインドシールドの投影エリア上に投影された前記画像の虚像と、前記車両のアイポイントから前記ウインドシールドを透して視認される前記車両の前景と重畳視認させる車両用表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、運転者が運転に際して求める情報の増加や多角化に伴って、メータユニット内ではスペースの関係上表示しきれない情報を、ウインドシールド上に虚像表示させ、それを透して視認させる車両の前景と重畳視認させる、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）と呼ばれる投影型表示ユニットが採用されている。
【０００３】
上記ユニットは、表示器の表示像をウインドシールドに反射させて運転者に目視させていることから、車外からの太陽光等の外光がウインドシールドを透過してユニット内に侵入した光が表示器に入射してしまい、この外光に含まれる赤外線により、表示器自体が加熱、蓄熱等により表示器の表示耐久性を低下させるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する従来の車両用ヘッドアップ式表示装置は、外光による表示器の表示劣化を防止するために、その外光の入射経路に赤外線反射部材（フィルター）を具備せしめ、これにより表示器が外光により加熱することを未然に防止しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図３１の従来のヘッドアップ式車両用表示装置の概略構成図に示すように、一般にヘッドアップ式車両用表示装置は、限られた車両のインストルメントパネル１内に設けられ、最終表示である虚像Ｓから運転者のアイポイントＩまでが２，３ｍ以上の表示距離が要求される。そのため、その装置の光学系は、凹面（球面）ミラー、非球面ミラー等の反射部材４（反射部材の代わりにレンズ等によって同効果を得てもよい）を用いて、表示デバイス５の表示を拡大・遠方表示を行っており、この光学系に太陽光などの外光Ｆがウインドシールド３を介してインストルメントパネル１内に入射すると表示デバイス５に集光され、上述した不具合を発生する危険性があった。
【０００６】
また、ヘッドアップ式車両用表示装置の表示内容は、スピード表示、テルテール、ナビゲーションの誘導矢印の通常表示と、夜間等の前方画像を赤外線カメラで撮像した撮像表示との２種類がある。
【０００７】
ヘッドアップ式車両用表示装置における通常表示に対する表示位置の要求条件としては、なるべく視野中心に近く、かつ通常運転には邪魔にならない位置に表示されなければならないとの条件が要求されている。そして、表示の大きさ（視角）は、“運転のための前方視界確認”の妨げにならないように読み取り易さを重視しつつも、必要以上に大きくしてはならないとの条件が要求されている。
【０００８】
また、通常表示の表示内容は、数字、文字、図形、テルテールなどを想定しているのに対して、撮像画像の表示内容は、動画画像であり、遠方の撮像対象物は同じ大きさでも近傍位置にある対象物より小さく撮像される。よって、どこまで遠方を運転者に認識してもらうかを想定しているにもよるが、通常表示よりも大きな表示寸法が必要となる。以上のことからも、通常表示と撮像表示との表示が可能なヘッドアップ式車両用表示装置を提供するために、大きな表示を可能とする光学系を有して構成し、必要に応じて表示内容を通常表示と撮像表示とに切り替えている。
【０００９】
【特許文献１】
実公昭６４−３５１３９号公報 （第４−５頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像表示を大きくしようとすると従来よりも大きな反射部材４をヘッドアップ式車両用表示装置に用いる必要があるが、反射部材４の大きさに従って表示デバイス５に対する集光熱も大きくなってしまい、上述した熱線吸収、熱線反射だけでは表示デバイス５の加熱を防止することができない可能性があった。つまり、従来の特許文献１による対応や特定の波長しか反射しないホログラム等を用いることで対応してこれた集光熱が、反射部材４が大きくなることで、表示デバイス５の耐熱温度を超えてしまう集光熱が発生する可能性があった。
【００１１】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、外光が表示源に集光されて生じる不具合を防止する車両用表示装置を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の車両用表示装置は、車両のインストルメントパネル内に設けられた反射部材と、表示サイズの異なる画像を切り換えて表示する表示源とを備え、前記表示源に表示されて前記反射部材で反射された画像が前記インストルメントパネルの開口部から前記車両のウインドシールドの投影エリア上に投影された前記画像の虚像と、前記車両のアイポイントから前記ウインドシールドを透して視認される前記車両の前景と重畳視認させる車両用表示装置において、前記表示源と前記反射部材との間の光路上に介在し、前記表示源が表示した前記投影エリアに表示させる表示対象に対応する表示光のみが前記開口部側に通過するように変形する遮光手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記請求項１に記載した本発明の車両用表示装置によれば、遮光手段は表示対象に対応する表示光のみを開口部側に通過させるように変形する。そして、表示源に表示された表示対象に対応する表示光は遮光手段を通過して投影エリアに投影される。よって、車両用表示装置の遮光手段は表示対象に対応する表示光のみが通過するように変形するので、インストルメントパネルの開口部から内部に入射した外光が表示源に集光される光量を表示対象に応じて調整することができる。従って、虚像を大きく表示するために大きな反射部材を用いると、その反射部材で反射された外光が表示源に集光する集光量も大きくなるが、遮光手段により通過する光量を調整することができるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を防止することができる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記表示源は、夜間等における前記車両前方を撮像する赤外線カメラの撮像画像を前記画像として表示する構成とし、前記遮光手段は、前記画像が前記撮像画像であると、他の前記画像よりも大きく前記投影エリアに投影されるように前記変形を行うことを特徴とする。
【００１５】
上記請求項２に記載した本発明の車両用表示装置によれば、表示源に表示される画像が撮像画像であると、他の画像よりも大きく投影エリアに投影されるように遮光手段は変形する。よって、撮像画像をその他の画像よりも大きく投影エリアに投影するように遮光手段を変形させていることから、遮光手段を通過するその他の画像に対応する表示光の光量は少なくなるため、遮光手段を通過して表示源に到達する外光の光量も低減することができる。従って、夜間や悪条件下での視界確保を目的として撮像画像の虚像を大きく表示するために大きな反射部材を用いても、遮光手段により表示源に集光される外光の光量を低減することができるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を防止することができる。
【００１６】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記遮光手段は、前記表示光が通過する通過部が前記表示対象に対応した形状となるように可動する複数の遮光板を有することを特徴とする。
【００１７】
上記請求項３に記載した本発明の車両用表示装置によれば、遮光手段は、複数の遮光板を可動させて通過部を表示対象に対応する形状としている。よって、複数の遮光板を可動させてその通過部の形状を表示対象に対応させているので、遮光手段によって表示対象に対応する表示光以外の光を遮光することができるため、表示源に到達する外光の光量を低減させることができる。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用表示装置において、前記遮光手段は、スライド式のシャッターであり、該シャッターを前記表示対象に応じて開閉して前記変形を行うことを特徴とする。
【００１９】
上記請求項４に記載した本発明の車両用表示装置によれば、遮光手段は、複数の遮光板を可動させて通過部を表示対象に対応する形状としている。よって、シャッターを開閉させてその通過部の形状を表示対象に対応させているので、遮光手段によって表示対象に対応する表示光以外の光を遮光することができるため、表示源に到達する外光の光量をより一層低減させることができる。また、シャッターを中間位置等で停止させることで、通過部の形状を様々な形状に変形させることができるため、多種多様な表示対象のサイズに対応することができる。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の車両用表示装置において、前記遮光手段は、前記表示源が表示を行わないときに前記開口部から入射する外光が前記表示源に到達しないように前記外光を遮光することを特徴とする。
【００２１】
上記請求項５に記載した本発明の車両用表示装置によれば、表示源が表示を行わないと、遮光手段は表示源に向かう外光を遮光する。よって、表示源が表示を行わないときに外光が表示源に到達することを阻止するように遮光手段を設けていることから、大きな反射部材を用いても表示しないときは外光が表示源に到達しないため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生をより一層確実に防止することができる。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、請求項１〜５に記載の車両用表示装置において、前記遮光手段は、前記反射部材の反射面と対向するように設けることを特徴とする。
【００２３】
上記請求項６に記載した本発明の車両用表示装置によれば、遮光手段は反射部材の反射面と対向するように設けられ、反射部材に到達する表示光及び外光の光量を調整する。よって、遮光手段によって反射面に到達する表示光及び外光の光量を調整していることから、虚像を大きく表示するために大きな反射部材を用いても、遮光手段により表示源に集光される外光の光量を低減することができる。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の車両用表示装置において、前記反射部材は、可視光線を反射し、赤外線を透過する部材であることを特徴とする。
【００２５】
上記請求項７に記載した本発明の車両用表示装置によれば、反射部材に外光が到達しても、その赤外線は反射部材を透過し、可視光線のみが反射する。よって、反射部材は可視光線を反射し、赤外線を透過することから、インストルメントパネルの開口部から入射した外光が反射部材に到達しても、反射部材は赤外線を低減、除去させて外光を表示源側に反射することになり、表示源に集光される外光によって表示源が発熱することもなくなるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生をより一層確実に防止することができる。
【００２６】
上記課題を解決するためになされた請求項８記載の発明は、請求項７に記載の車両用表示装置において、前記光路には、複数の前記反射部材が介在することを特徴とする。
【００２７】
上記請求項８に記載した本発明の車両用表示装置によれば、表示源からの表示光は複数の反射部材にて反射されて投影エリアに投影される。よって、光路上に可視光線を反射し、赤外線を透過する反射部材を設けていることから、インストルメントパネルの開口部から入射した外光が反射部材に到達しても、複数の反射部材により外光の赤外線を除去することができるため、表示源に集光される外光によって表示源が発熱することをより一層確実に防止することが可能となり、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を確実に防止することができる。
【００２８】
上記課題を解決するためになされた請求項９記載の発明は、請求項７又は８に記載の車両用表示装置において、前記反射部材はさらに、前記表示対象の表示色に対応する表示色波長の前記可視光線を反射することを特徴とする。
【００２９】
上記請求項９に記載した本発明の車両用表示装置によれば、反射部材は可視光線のうち、表示対象の表示色に対応する表示色波長の可視光線を反射する。よって、表示対象の表示色に対応する表示色波長の可視光線のみを反射するように反射部材を設けていることから、反射部材はより一層確実に可視光線のみを反射するので、赤外線を効果的に除去することが可能となり、表示源に集光される外光によって表示源が発熱することをより一層確実に防止することができるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を確実に防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用表示装置の一実施の形態を、以下に説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３１】
［第１の実施の形態］
図１は本発明による車両用表示装置の第１の実施の形態を示す概略構成図であり、図２は図１の車両用表示装置による表示例を説明する外観図を示す図であり、図３（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、通常表示および撮像表示の例を示す図であり、図４は遮光ユニットと反射部材の位置関係を示す概念図であり、図５は遮光ユニットの動作の一例を説明するための概念図であり、図６は遮光ユニットの折り畳んだ状態を説明するための外観図であり、図７は遮光ユニットの開いた状態を説明するための外観図であり、図８は図６中の部分Ａの拡大図であり、図９は図７中の部分Ｂの拡大図である。
【００３２】
図１に示すように車両用表示装置は、車両のインストルメントパネル（以下、インパネという）１内に設けられた反射部材４と自発光デバイス（例えば、ＦＥ〔フィールドエミッション〕ディスプレイ、蛍光表示管、ＥＬ〔エレクトロルミネッセンス〕ディスプレイ等）や、バックライト付きの液晶ディスプレイ等の表示デバイス（表示源）５とを備え、表示デバイス５に表示されて反射部材４で反射された画像がインパネ１の開口部１１から車両のウインドシールド３の投影エリアＥ上に投影された画像の虚像Ｓと、車両のアイポイントＩからウインドシールド３を透して視認される車両の前景と重畳視認させる。
【００３３】
車両用表示装置はさらに、表示デバイス５と開口部１１との間の光路上に介在し、表示デバイス５が表示した投影エリアＥに表示させる表示対象に応じて変形し、当該表示対象に対応する表示光のみを開口部１１側に通過させる遮光ユニット（遮光手段）６を備える。
【００３４】
車両用表示装置はさらに、表示デバイス５及び遮光ユニット６に接続し、表示デバイス５に表示させる画像の内容、遮光ユニット６の各種制御等をコントロールするコントロールユニット７を備える。このコントロールユニット７には、スピードメータ、カーナビゲーション等の計器ユニット８ａ、赤外線カメラを有する撮像部８ｂ等を接続している。そして、コントロールユニット７は、それらからの入力データに基づいて表示対象となる画像を表示デバイス５に表示させるとともに、当該表示対象に対応する表示光のみを開口部１１側に通過させるように遮光ユニット６を制御している。
【００３５】
図２は図１の車両用表示装置による表示例を説明する外観図を示す図であり、本実施の形態では、図２に示すように、コントロールユニット７が投影エリアＥに表示サイズの小さい通常表示３Ａまたは通常表示３Ａより大きい撮像表示３Ｂを切り替えて表示させる場合について説明する。
【００３６】
例えば、通常表示３Ａには、図３（Ａ）に示すように、たとえば車両の速度表示であり、昼間の外光Ｆ（太陽光、または太陽光による路面もしくは雪面などからの反射光）を背景輝度としてもその表示が確認できる程度の高い表示輝度で表示される。一方、撮像表示３Ｂには、図３（Ｂ）に示すように、撮像部８ｂにて撮像された車両の前方画像等の表示内容が表示される。
【００３７】
図４の概念図に示すように、反射部材４は、表示デバイス５に表示された画像を拡大する凹面（球面）、非球面等のコールドミラー４１と、このコールドミラー４１を保持するミラーホルダー４２と、を有して構成している。そして、この反射部材４の拡大ミラー４１（反射面）と対向するように、遮光ユニット６を設けている。なお、本発明では、コールドミラー４１を用いた場合について説明するが、ハーフミラー等を用いても差し支えない。
【００３８】
コールドミラー４１は、可視光線を反射し、赤外線を透過するため、インパネ１の開口部１１から外光Ｆが入射して反射部材４に到達しても、その外光Ｆの赤外線は反射部材４を透過することになるため、反射部材４にコールドミラー４１を用いることで、表示デバイス５に集光される外光Ｆによって熱破壊されることを防止することができる。
【００３９】
第１の実施の形態では、図５に示すように、遮光ユニット６の４枚の遮光板を回動させることにより、表示デバイス５の表示光が通過する通過部が表示エリアＥに表示すべき表示対象となるように変形する場合について説明する。
【００４０】
遮光ユニット６は、図６及び図７に示すように、反射部材４の各辺に対応する長方形の板状に形成された４枚の遮光板６１，６２，６３，６４を有しており、折り畳んだ状態（図６参照）では、遮光部材６１，６２が遮光板６３，６４を覆った状態となっている。そして、遮光板６１〜６４に囲まれた部分が、表示デバイス５からの表示光が通過する通過部６５となっている。
【００４１】
図８及び図９に示すように、遮光板６１は固定部６５に軸支された回動自在の軸Ｂとともに回動し、遮光板６３は固定部６５に軸支された回動自在の軸Ａとともに回動する。そして、遮光部材６１の端部には、遮光部材６３，６４と係止する係止部６１ａを係止している。なお、遮光板６２，６４についても同一の構成となっているため、説明は省略する。
【００４２】
遮光ユニット６はさらに、軸Ａ，Ｂを駆動する駆動部（図示せず）を有し、この駆動部はコントローラユニット７からの駆動信号に応じて前記駆動を行う。例えば、遮光板６１，６２が遮光板６３，６４を覆った折り畳んだ状態において、コントローラユニット７からの駆動信号が入力されると、まず、遮光板６１，６２が遮光部材４に対してほぼ垂直となるように軸Ｂを回動する。次に、遮光板６３，６４が遮光部材４に対してほぼ垂直となり、かつ、遮光板６１，６２の各々の係止部に係止するまで軸Ａを回動することで、遮光ユニット６は遮光板６１〜６４が開いた状態となる。
【００４３】
遮光板６１〜６４を折り畳んだ状態では、反射部材４のコールドミラー４１の周縁部から所定の範囲を覆った状態となり、また、遮光板６１〜６４が開いた状態では、遮光板６１〜６４は反射部材４のコールドミラー４１の表面を覆っていないことから、遮光ユニット６の通過部６５は、前記開いた状態よりも前記折り畳んだ状態の方が狭くなっている。
【００４４】
遮光ユニット６が前記折り畳んだ状態のときは、遮光ユニット６を通過した光は、遮光板６１〜６４に覆われていないコールドミラー４１の中心部近傍の表面にのみ到達する。また、遮光ユニット６が前記開いた状態のときは、コールドミラー４１は遮光板６１〜６４に覆われていないため、遮光ユニット６を通過した光がコールドミラーの全ての表面に到達する。
【００４５】
このように遮光ユニット６の遮光板６１〜６４によって形成される通過部６５は、遮光板６１〜６４の状態に応じて変形することになり、通過部６５の形状を投影エリアＥに表示させる表示対象に応じた形状に対応させることで、表示対象となる表示デバイス５からの表示光のみが遮光ユニット６を通過して反射部材４にて反射し、投影エリアＥに表示される。
【００４６】
上述した通常表示３Ａは撮像表示３Ｂよりも小さいため、第１の実施の形態における車両用表示装置は、通常表示３Ａを表示する場合に遮光ユニット６が前記折り畳んだ状態、撮像表示３Ｂを表示する場合に遮光ユニット６が前記開いた状態となるように制御している。
【００４７】
例えば、車両用表示装置は、通常表示３Ａを行う場合、遮光ユニット６を前記折り畳んだ状態に切り替え、表示デバイス５の表示内容を切り替えることで、図３（Ａ）に示す通常表示３Ａが行われる。そして、夜間などに撮像表示３Ｂへの切替要求が発生すると、車両用表示装置は、遮光ユニット６を前記開いた状態に切り替え、表示デバイス５の表示内容を撮像画像に切り替えることで、図３（Ｂ）に示す撮像表示３Ｂに表示エリアＥの表示内容が切り替わる。
【００４８】
以上説明したように、第１の実施の形態による車両用表示装置は、通常表示３Ａの場合は遮光ユニット６が前記折り畳んだ状態となることから、通過部６５は前記開いた状態よりも小さくなり、インパネ１の開口部１１から入射した外光Ｆが遮光ユニット６を通過して反射部材４に到達する光量も低減するため、外光Ｆが反射部材４にて表示デバイス５に反射される光量を低減することができる。
【００４９】
よって、車両用表示装置に大きな反射部材４を用いても遮光ユニットにより表示デバイス５に集光される外光Ｆを低減することができるため、表示デバイス５が加熱されて故障するなどの不具合の発生を防止することができる。
【００５０】
また、車両用表示装置を、夜間や悪条件下での視界確保を目的とし、安全な走行を支援する夜間運転視界支援装置（ナイトビジョン）に適用すれば、撮像表示３Ｂをより大きく表示することができる。しかも、撮像表示３Ｂは主に、夜間や悪条件下に表示されるため、外光Ｆがインパネ１内に入射する光量も少なく、反射部材４を大きくしても表示デバイス５に集光熱が発生して不具合が生じることもない。
【００５１】
さらに、反射部材４をコールドミラー４１により構成しているので、遮光ユニット６を通過して反射部材４に到達した外光Ｆも、その大半が反射部材４を透過するため、表示デバイス５に反射する外光Ｆ中の赤外線が殆どなくなるため、表示デバイス５に集光される外光Ｆをよって加熱されることもない。
【００５２】
［第２の実施の形態］
上述した第１の実施の形態では、遮光ユニット６の４枚の遮光板６１〜６４を回動させる場合について説明したが、図１０に示す第２の実施の形態における遮光ユニットの動作の一例を説明するための概念図のように、遮光板６１〜６４をスライドさせる場合について説明する。
【００５３】
また、図１１は図１０の遮光ユニットの実施例を示す斜視図であり、図１２は図１１中の部分Ｃの拡大図である。なお、車両用表示装置の基本構成は、上述した第１の実施の形態と同一であり、同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
遮光ユニット６は、図１１に示すように、反射部材４の各辺に対応する長方形の板状に形成された４枚の遮光板６１，６２，６３，６４を有している。こられの遮光板６１〜６４の各々は、中央部に反射部材４とほぼ同一の形状で表示光が通過する通過部６５が形成されたプレート６６に、図１１に示すプレート６６の通過部６５に突出しない状態から、図示しない通過部６５にその一部が突出する状態となるように、スライド可能に通過部６５の各辺に対応して設けられる。
【００５５】
プレート６６には、図１２に示すように、遮光板６１〜６４の各々に固定されたスライド軸６ｓをスライド可能に係合させる複数の溝６６ｂを形成しており、図示しない駆動部がスライド軸６ｓをスライドさせることで、遮光板６１〜６４を前記突出しない状態と前記突出した状態とに切り替えている。
【００５６】
第２の実施の形態では、遮光部材６の遮光板６１〜６４が通過部６５に突出しない状態のときに、貫通部６５の全てを表示光が通過可能となり、前記突出した状態では、通過部６５の一部が遮光板６５を覆っているため、その覆われていない領域が表示デバイス５からの表示光の通過可能領域となる。なお、本発明はこれに限定するものではなく、常時、遮光板６１〜６４を貫通部６５に突出させておき、その突出状態で通過部６５を変形させるようにしても差し支えない。
【００５７】
つまり、遮光板６１〜６４をプレート６６の通過部６５に突出させた状態では、反射部材４のコールドミラー４１の周縁部から所定の範囲を覆った状態となり、また、突出させない状態では、遮光板６１〜６４は反射部材４のコールドミラー４１の表面を覆っていないことから、通過部６５の全ての領域を表示光が通過可能となり、遮光ユニット６の通過部６５は、前記突出させた状態よりも前記突出させない状態の方が狭くなっている。
【００５８】
よって、遮光ユニット６が前記突出させた状態のときは、遮光ユニット６を通過した光は、遮光板６１〜６４に覆われていないコールドミラー４１の中心部近傍の表面にのみ到達する。また、遮光ユニット６が前記突出させない状態のときは、コールドミラー４１は遮光板６１〜６４及びプレート６６に覆われていないため、遮光ユニット６を通過した光がコールドミラーの全ての表面に到達する。
【００５９】
このように遮光ユニット６の遮光板６１〜６４によって形成される通過部６５は、遮光板６１〜６４の状態に応じて変形することになり、通過部６５の形状を投影エリアＥに表示させる表示対象に応じた形状に対応させることで、表示対象となる表示デバイス５からの表示光のみが遮光ユニット６を通過して反射部材４にて反射し、投影エリアＥに表示される。
【００６０】
第２の実施の形態における車両用表示装置は、上述した通常表示３Ａを表示する場合に遮光ユニット６が前記突出させた状態、また、撮像表示３Ｂを表示する場合に前記突出させない状態となるように制御している。
【００６１】
例えば、車両用表示装置は、通常表示３Ａを行う場合、遮光ユニット６が前記突出させた状態となるように遮光板６１〜６４をスライドさせ、表示デバイス５の表示内容を切り替えることで、図３（Ａ）に示す通常表示３Ａが行われる。そして、夜間などに撮像表示３Ｂへの切替要求が発生すると、車両用表示装置は、遮光ユニット６が前記突出させない状態となるように遮光板６１〜６４をスライドさせ、表示デバイス５の表示内容を撮像画像に切り替えることで、図３（Ｂ）に示す撮像表示３Ｂに表示エリアＥの表示内容が切り替わる。
【００６２】
以上説明したように、第２の実施の形態による車両用表示装置は、通常表示３Ａの場合に遮光ユニット６が前記突出させた状態となることから、通過部６５は前記突出させない状態よりも狭くなり、インパネ１の開口部１１から入射した外光Ｆが遮光ユニット６を通過して反射部材４に到達する光量も低減するため、外光Ｆが反射部材４にて表示デバイス５に反射される光量を低減することができる。よって、第１の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００６３】
なお、上述した第２の実施の形態については、遮光部材６の通過部６５の形状が前記投影エリアＥに表示させる表示対象に応じた形状となるように、遮光ユニット６の遮光板６１〜６４の枚数と形状を種々異なる実施の形態とすることができる。例えば、図１３に示す第２の実施の形態における遮光ユニットの他の動作の一例を説明するための概念図のように、２枚の遮光板６３０，６４０をスライドさせて通過部６５の形状を変形させることもできる。
【００６４】
例えば、車両用表示装置は、図１４に示す図１３の遮光ユニットの実施例を示す斜視図のように、略Ｕ字型に形成された遮光板６３０，６４０が、上述した撮像表示３Ｂを表示させるときにプレート６６の左右にそれぞれ位置し、通常表示３Ａを行うときに、その脚部６３１，６４１がプレート６６の通過部６５の周縁部の近傍及び遮光部材４のコールドミラーの表面の一部を覆うように、プレート６６に形成した溝６６ｂに係止されたスライド軸６ｓをスライドさせることで、通過部６５の形状を変形させている。
【００６５】
このように遮光ユニット６の構成を変更しても、遮光板６３０，６４０の脚部６３１，６４１によって遮光ユニット６の通過部６５を狭くすることができるため、インパネ１の開口部１１から入射した外光Ｆが遮光ユニット６を通過して反射部材４に到達する光量も低減することになり、外光Ｆが反射部材４にて表示デバイス５に反射される光量を低減することができる。よって、第１の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００６６】
［第３の実施の形態］
上述した第１及び第２の実施の形態では、遮光ユニット６を反射部材４の前面に対向するように設けた場合について説明したが、第３の実施の形態では、遮光ユニット６を表示デバイス５の表示面の近傍に対向するように設ける場合について説明する。
【００６７】
図１５は本発明による車両用表示装置の第３の実施の形態を示す概略構成図であり、図１６は遮光ユニットの閉状態を示す概略構成図であり、図１７は閉状態から開状態への移行中の遮光ユニットを示す概略構成図であり、図１８は遮光ユニットの開状態を示す概略構成図であり、図１９は開状態から閉状態への移行中の遮光ユニットを示す概略構成図である。なお、第１及び第２の実施の形態のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１５に示すように車両用表示装置は、第１及び第２の実施の形態と同様に、車両のインストルメントパネル（以下、インパネという）１内に設けられた反射部材４と自発光デバイス（例えば、ＦＥ〔フィールドエミッション〕ディスプレイ、蛍光表示管、ＥＬ〔エレクトロルミネッセンス〕ディスプレイ等）や、バックライト付きの液晶ディスプレイ等の表示デバイス（表示源）５とを備え、表示デバイス５に表示されて反射部材４で反射された画像がインパネ１の開口部１１から車両のウインドシールド３の投影エリアＥ上に投影された画像の虚像Ｓと、車両のアイポイントＩからウインドシールド３を透して視認される車両の前景と重畳視認させる。
【００６９】
車両用表示装置はさらに、表示デバイス５と開口部１１との間の光路上に表示デバイス５の表示面の近傍に対向するように設けられ、表示デバイス５が表示した投影エリアＥに表示させる表示対象に応じて変形し、当該表示対象に対応する表示光のみを開口部１１側に通過させる遮光ユニット（遮光手段）６と、表示デバイス５及び遮光ユニット６に接続し、表示デバイス５に表示させる画像の内容、遮光ユニット６の制御等をコントロールするコントロールユニット７を備える。
【００７０】
なお、第３の実施の形態では、コントロール７に上述した撮像部８ｂのみを接続し、運転者からの要求に応じて、夜間等における前記車両前方を赤外線カメラが撮像した撮像画像を図３（ｂ）に示す撮像表示３ｂとして表示エリアＥに表示させる場合について説明する。
【００７１】
遮光ユニット６は、図１６〜１９に示すように、板状のシャッター６０と、一対の溝６６ｂと、シャッター６０が移動したときに表示デバイス５からの表示光が通過する通過部６５が形成されたプレート６６と、を備え、溝６６ｂに沿ってスライド軸６ｓが移動できるようになっている。そして、スライド軸６ｓには、シャッター６０が固定されるとともに、アーム６７ａ，６７ｂの一端側が回動自在に取り付けられ、その他端側はプレート６６に回動自在に取り付けられている。
【００７２】
アーム６７ａ，６７ｂは、その中央部で回転自在に連結されており、アーム７６ｂにはクランクアーム６７ｃが連結されている。このクランクアーム６７ｃには、一方向回転のモータ６７ｆの動力を伝達するギア部６７ｄの出力軸に固定されたクランクアーム６７ｅが連結されている。そして、クランク６７ｅを出力軸の回動に応じてクランクアーム６７ｃを開方向及び閉方向に移動させている。
【００７３】
次に、遮光ユニット６の動作について説明する。
図１６の示すように、シャッター６０が通過部６５を閉じた状態である閉状態のときに、モータ６７ｆが回転されると、ギア６７ｄの出力が回転され、この回転によりクランクアーム６７ｅがクランクアーム６７ｃを開方向に移動されることで、アーム６７ａ，６７ｂも連動して移動され、図１７に示すように、シャッター６０は開方向に移動を開始する。そして、シャッター６０が開方向に移動することで、プレート６６の通過部６５の一部が露出される。
【００７４】
モータ６７ｆが回転され続け、シャッター６０は閉方向に移動されることで、図１８に示すように、プレート６６の通過部６５が完全に露出した開状態となり、この開状態のときに通過部６５が最大となるため、上述した撮像表示３Ｂを表示するために、モータ６７ｆの回転を停止する。
【００７５】
撮像表示３Ｂから通常表示３Ａへの切替に応じて、モータ６７ｆの回転が再開されることで、この回転によりクランクアーム６７ｅがクランクアーム６７ｃを閉方向に移動させることで、アーム６７ａ，６７ｂも連動して移動され、図１９に示すように、シャッター６０は閉方向に移動を開始する。そして、モータ６７ｆが回転され続けることで、シャッター６０は閉方向に移動され、図１６に示す閉状態に復帰する。
【００７６】
なお、第３の実施の形態における遮光ユニット６では、モータ６７ｆを一方向に回転させることで、シャッター６０の開方向及び閉方向への移動を可能とする構成について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、モータ６７ｆを反転させて開方向及び閉方向への移動を制御する等の種々異なる実施の形態とすることができる。
【００７７】
第３の実施の形態における車両用表示装置は、遮光ユニット６の通過部６５が前記閉状態において、運転者から表示開始要求を受けると、コントロールユニット７は遮光ユニット６に前記開状態への切替を要求し、この要求を受けた遮光ユニット６はモータ６７ｆを駆動させることでシャッター６０をスライドさせて前記開状態に切り替える（図１８参照）そして、コントロールユニット７が表示デバイス５に撮像部８ａからの撮像画像を出力することで、表示デバイス５はその画像を表示する。
【００７８】
表示デバイス５の表示光は遮光ユニット６の通過部６５を通過して反射部材４に到達し、そのコールドミラー４１にて反射してインパネ１の開口部１１から出射して投影エリアＥに表示される。そして、運転者から表示終了要求を受けると、コントロールユニット７は表示デバイス５への撮像画像の出力を停止することで、表示デバイス５の表示が終了する。そして、コントロールユニット７は遮光ユニット６に前記閉状態への切替を要求し、この要求を受けた遮光ユニット６はモータ６７ｆを駆動させることでシャッター６０をスライドさせて前記閉状態に切り替える（図１６参照）。
【００７９】
以上説明したように、第３の実施の形態における車両用表示装置は、撮像表示３Ｂを表示するときにシャッター６０をスライドさせて遮光ユニット６の通過部６５を開状態とし、撮像表示３Ｂを表示しないときは、通過部６５を閉状態としていることから、この閉状態のときにインパネ１の開口部１１から外光Ｆがその内部に入射しても、その外光Ｆが表示デバイス５に到達することを遮光ユニット６にて阻止することができる。
【００８０】
よって、車両用表示装置に大きな反射部材４を用いても、表示を行わないときは、遮光ユニット６により表示デバイス５に外光Ｆが集光されることを阻止するので、表示デバイス５が加熱されて故障するなどの不具合の発生を防止することができる。
【００８１】
また、車両用表示装置を、夜間や悪条件下での視界確保を目的とし、安全な走行を支援する夜間運転視界支援装置（ナイトビジョン）に適用すれば、撮像表示３Ｂをより大きく表示することができる。しかも、撮像表示３Ｂは主に、夜間や悪条件下に表示され、表示を行わないときにインパネ１内に入射した外光Ｆが表示デバイス５に到達しないので、反射部材４を大きくしても表示デバイス５に集光熱が発生して不具合が生じることもない。
【００８２】
さらに、反射部材４をコールドミラー４１により構成しているので、遮光ユニット６を通過して反射部材４に到達した外光Ｆも、その大半が反射部材４を透過するため、表示デバイス５に反射する外光Ｆが殆どなくなるため、表示デバイス５に集光される外光Ｆをより一層低減することができる。
【００８３】
なお、上述した第３の実施の形態では、車両用表示装置が撮像表示３Ｂのみを表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、上述した第１及び第２の実施の形態と同様に、通常表示３Ａ及び撮像表示３Ｂを切り替えて表示するようにしても差し支えない。
【００８４】
例えば、通過部６５が前記開状態においては、上述したように撮像表示３Ｂを表示させ、さらに、上述した通常表示３Ａを表示させる場合に、遮光ユニット６のシャッター６０を図１７若しくは図１９に示す約半分だけ通過部６５を開いた状態となるようにスライドさせ、撮像表示３Ｂよりも小さな通常表示３Ａを表示するように制御することで対応することができる。
【００８５】
また、第３の実施の形態における車両用表示装置の遮光ユニットは、シャッター６０を種々異なる実施の形態とすることができる。
【００８６】
例えば、図２０のシャッター６０を回動させる場合を説明するための概念図に示すように、長さＬ１の板状のシャッター６０を表示デバイス５の表示面の近傍に対向するように設け、表示を行う際に回転軸６ｔを回動させて通過部６５を形成する遮光ユニット６の構成とすることもできる。
【００８７】
このように構成することで、撮像表示３Ｂを表示するときにシャッター６０を図２０の仮想線側に回動させて遮光ユニット６の通過部６５を開状態とし、撮像表示３Ｂを表示しないときは、シャッター６０を図２０の実線側に回動させて表示デバイス５の表示面を覆うことから、表示を行わないときにインパネ１の開口部１１から外光Ｆがその内部に入射しても、その外光Ｆが表示デバイス５に到達することを遮光ユニット６にて阻止することができる。よって、上述した第３の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００８８】
また、図２１のシャッター６０を両開きさせる場合を説明するための概念図に示すように、長さＬ１よりも短い長さＬ２のマスク壁６０ａ，６０ｂをそれぞれの回転軸６ｔにて回動させることで、シャッター６０を両開きさせる遮光ユニット６の構造とすることもできる。このように構成しても、遮光ユニット６は表示を行わないときにインパネ１の開口部１１から入射される外光Ｆが表示デバイス５に到達することを阻止するので、上述した第３の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００８９】
さらに、シャッター６０を両開きにすることで、遮光ユニット６をより一層表示デバイス５の近くに設けることができる。また、シャッター６０が開く方向を反対にしても、前記開状態のときに光路中にシャッター６０が入り込んでしまうこともないので、インパネ１内の空間を有効利用することができる。
【００９０】
また、遮光ユニット６はシャッター６０を折り畳み可能にスライドさせる構造とすることもできる。例えば、図２２の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はシャッター６０をスライドさせる場合を説明するための概念図に示すように、長さＬ２のマスク壁６０ａと６０ｂを滑節６ｒで回動可能に連結してヒンジ構造とし、マスク壁６０ａの他方を回転軸６ｔに回動自在に連結し、マスク壁６０ｂの他方を溝をスライドするスライド軸６ｓに回動自在に連結して遮光ユニット６０を構成することもできる。
【００９１】
図２２（ａ）に示すようにシャッター６０が閉状態で、図２２（ｂ）に示すようにスライド軸６ｓが上方向Ｙにスライドされると、滑節６ｒは右方向Ｘに移動し、スライド軸６ｓが回転軸６ｔまでスライドされることで、図２２（ｃ）に示すようにスライド６０を折り畳んだ状態とする。このように構成しても、遮光ユニット６は表示を行わないときにインパネ１の開口部１１から入射される外光Ｆが表示デバイス５に到達することを阻止するので、上述した第３の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００９２】
また、上述した折り畳み可能なシャッター６０を上下方向にスライドさせる構造として遮光ユニット６を形成することもできる。ここで、図２３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はシャッター６０を両方向にスライドさせる場合を説明するための概念図であり、図２４の図２３のスライド軸の移動を説明するための斜視図である。
【００９３】
例えば、図２３及び図２４に示すように、長さＬ３のマスク壁６０ａと６０ｂを滑節６ｒａ、マスク壁６０ｃ、６０ｄを滑節６ｒｂでそれぞれ回動可能に連結して一対のヒンジ構造とし、マスク壁６０ａ，６０ｄの他方をそれそれ回転軸６ｔａ，６ｔｂに回動自在に連結し、マスク壁６０ｂ，６０ｃの他方をスライドそれぞれスライド軸６ｓａ，６ｓｂに連結して遮光ユニット６を構成することもできる。
【００９４】
そして、スライド軸６ｓａ，６ｓｂについては、固定部材の溝６ｂにスライド可能に係止しており、その固定部材の裏面側、つまり、マスク壁６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄとの反対側で、駆動軸６ｍの回動により移動するベルト６ｇによって連結している。
【００９５】
図２３（ａ）及び図２４（ａ）に示しように、シャッター６０が閉状態で、駆動軸６ｍが正方向Ｔに回動させることで、図２３（ｂ）に示すようにスライド軸６ｓａが上方向Ｙ１、スライド軸６ｓｂが下方向Ｙ２にベルト６ｇによりスライドされ（図２４（ｂ）参照）、スライド軸６ｓが回転軸６ｔａ，６ｔｂまでスライドされることで、図２３（ｃ）に示すようにスライド６０を折り畳んだ状態とする。
【００９６】
このように構成しても、遮光ユニット６は表示を行わないときにインパネ１の開口部１１から入射される外光Ｆが表示デバイス５に到達することを阻止するので、上述した第３の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。また、このように構成とすることで、シャッター６０によって形成される通過部６５の形状、大きさを、種々異なる表示対象の形状、大きさに合わせて変形させることができる。そして、上述したものより短い長さのマスク壁６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ（Ｌ３＜Ｌ２＜Ｌ１）を用いることで、インパネ１内の空間をより一層有効利用することができる。
【００９７】
さらに、遮光ユニット６はシャッター６０を複数枚のマスク壁に折り畳む構成することもできる。例えば、図２５の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はシャッター６０をスライドさせて複数箇所で折り畳む場合を説明するための概念図であり、図２５に示すように、長さＬ３のマスク壁６０ａと６０ｂを滑節６ｒ１、マスク壁６０ｃ、６０ｄを滑節６ｒ２でそれぞれ回動可能に連結して一対のヒンジ構造とし、マスク壁６０ａの他方を回動自在にスライド軸６ｓ１に連結し、マスク壁６０ｄの他方を回転軸６ｔに回動可能に連結している。そして、マスク壁６０ｂ，６０ｃの他方をスライドするスライド軸６ｓ２に回動可能に連結しており、このスライド軸６ｓ２により２つのヒンジ構造を連結している。
【００９８】
図２５（ａ）に示しように、シャッター６０が閉状態で、図２５（ｂ）に示すようにスライド軸６ｓ１が上方向Ｙにスライドされると、滑節６ｒ１が右方向Ｘに移動し、その後、スライド軸６ｒ１がスライド軸６ｒ２に到達すると、連動して上方向Ｙにスライドし、滑節６ｒ２も右方向に移動することで、図２５（ｃ）に示すように、スライド６０を折り畳んだ状態とする。このように構成しても、遮光ユニット６は表示を行わないときにインパネ１の開口部１１から入射される外光Ｆが表示デバイス５に到達することを阻止するので、上述した第３の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００９９】
［第４の実施の形態］
上述した第１〜第３の実施の形態では、１つの反射部材４を用いた場合について説明したが、第４の実施の形態では、複数の反射部材を用いて光路を長くし、虚像を遠方に表示させる車両用表示装置について説明する。なお、車両用表示装置の基本構成は、上述した第１の実施の形態と同一であり、同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１００】
図２６は本発明による車両用表示装置の第４の実施の形態を示す概略構成図であり、第３の実施の形態と第１の実施の形態における車両用表示装置の差異は、反射部材４と表示デバイス５との間に第２反射部材４ａを設けた点である。この第２反射部材４ａは折り返しミラー（平面ミラー）であり、表示デバイス５からの表示光を反射部材４に反射する。そして、反射した表示光は反射部材４にて拡大されて開口部１１に反射され、表示エリアＥに投影される。
【０１０１】
反射部材４と第２反射部材４ａにはコールドミラーを用いており、インパネ１の開口部１１から外光Ｆが入射して反射部材４に到達すると、その外光Ｆ中の赤外光の大半は反射部材４を透過するが、図２７の透過率と波長との関係を示す第１グラフに示すように、反射部材４にて第２反射部材４ａに反射された外光Ｆにはまだ赤外光が含まれている。そして、その外光Ｆが第２反射部材４ａに到達すると、その外光Ｆ中に残っている赤外光が、図２８の透過率と波長との関係を示す第２グラフに示すように第２反射部材４ａを透過する。
【０１０２】
つまり、１枚目の反射部材４を透過する外光Ｆ中の赤外光をＴ％とすると、入射してきた外光Ｆ中の赤外光は１００％−Ｔ％（厳密には吸収、拡散分などを減算する必要がある）となり、２枚目の第２反射部材４ａが反射する外光Ｆに含まれる赤外光は（１００％−Ｔ％）²となる。このようにコールドミラーを有する複数の反射部材４，４ａを用いることで、表示デバイス５に集光される外光Ｆ中の赤外光をより一層低減させているため、表示デバイス５に熱破壊、発火等が発生するのを防止することができる。
【０１０３】
以上説明したように、表示デバイス５からの表示光は複数の第２反射部材４ａ、反射部材４の順に反射されて投影エリアＥに投影される。よって、上述した第１〜第３の実施の形態における作用効果に加え、光路上に可視光線を反射し、赤外線を透過する反射部材４、第２反射部材４ａを設けていることから、インストルメントパネル１の開口部１１から入射した外光が反射部材４に到達して反射されてその外光Ｆに赤外光が残っていても、第２反射部材４ａにより外光Ｆの赤外線をさらに除去することができるため、表示デバイス５に集光される外光Ｆによって表示デバイス５が発熱することをより一層確実に防止することが可能となり、表示デバイス５が加熱されて故障するなどの不具合の発生を確実に防止することができる。
【０１０４】
なお、第４の実施の形態では、２枚の反射部材４，４ａを用いた場合について説明しているが、その枚数を増やすことで、表示デバイス５に到達する外光Ｆ中の赤外光をより一層減少させることが可能となる。
【０１０５】
また、第１の実施の形態と同様に、遮光ユニット６を反射部材４のコールドミラーの反射面と対向するようにその近傍に設けているので、通常表示３Ａを行う場合、インパネ１の開口部１１からその内部に外光が入射しても遮光ユニット６の通過部６５は撮像表示３Ｂを表示しているときよりも狭いため、そこを通過する外光Ｆを減少することから、表示デバイス５に集光される外光Ｆ中の赤外光がより一層低減されるため、表示デバイス５に熱破壊、発火等が発生するのを防止することができる。
【０１０６】
さらに、反射部材４，４ａが有するコールドミラーは、一般的に７００ｎｍ付近以降の赤外光をカットするものを指すが、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の表示光が決まった波長、例えば、緑以降の赤よりの表示色を必要としない場合、図２９の透過率と波長との関係を示す第３グラフに示すような特性のフィルター処理を反射部材４，４ａの少なくとも一方に施すことで、外光Ｆ中の赤外光をより一層減少させることができる。
【０１０７】
また、ＨＵＤの表示色が単色、かつ表示に用いる波長帯が狭い場合、例えば、緑色で画像を表示する場合、特定の色に対応する波長域のみ反射させるような特性のフィルター処理を反射部材４，４ａの少なくとも一方に施すことで、表示色に対応する波長の光のみを確実に反射し、それ以外の波長に対応する光は透過するため、外光Ｆ中の赤外光をより一層減少させることができる。
【０１０８】
なお、１枚のミラーで上述した特性に対応するフィルター処理が困難な場合は、図３０の透過率と波長との関係を示す第４グラフに示すように、複数枚にそれぞれの波長域をカットするフィルター処理を施し、それらのミラーを組み合わせるように光路上に各反射部材を介在させることで対応することができる。
【０１０９】
例えば、図３０に示すように、“赤”に対応する波長以降の光を透過させるフィルター処理を１枚の反射部材４に施し、もう１枚の第２反射部材４ａに“青”に対応する波長以前の光を透過させるフィルター処理を施すことで、“緑”に対応した波長以外の光を反射部材にて透過させることができるため、外光Ｆ中の赤外光をより一層減少させることができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した本発明の車両用表示装置によれば、車両用表示装置の遮光手段は表示対象に対応する表示光のみが通過するように変形するので、インストルメントパネルの開口部から内部に入射した外光が表示源に集光される光量を表示対象に応じて調整することができる。従って、虚像を大きく表示するために大きな反射部材を用いると、その反射部材で反射された外光が表示源に集光する集光量も大きくなるが、遮光手段により通過する光量を調整することができるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を防止することができるという効果を奏する。
【０１１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、撮像画像をその他の画像よりも大きく投影エリアに投影するように遮光手段を変形させていることから、遮光手段を通過するその他の画像に対応する表示光の光量は少なくなるため、遮光手段を通過して表示源に到達する外光の光量も低減することができる。従って、夜間や悪条件下での視界確保を目的として撮像画像の虚像を大きく表示するために大きな反射部材を用いても、遮光手段により表示源に集光される外光の光量を低減することができるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を防止することができるという効果を奏する。
【０１１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、複数の遮光板を可動させてその通過部の形状を表示対象に対応させているので、遮光手段によって表示対象に対応する表示光以外の光を遮光することができるため、表示源に到達する外光の光量を低減させることができるという効果を奏する。
【０１１３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、シャッターを開閉させてその通過部の形状を表示対象に対応させているので、遮光手段によって表示対象に対応する表示光以外の光を遮光することができるため、表示源に到達する外光の光量をより一層低減させることができる。また、シャッターを中間位置等で停止させることで、通過部の形状を様々な形状に変形させることができるため、多種多様な表示対象のサイズに対応することができるという効果を奏する。
【０１１４】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４の何れかに記載の発明の効果に加え、表示源が表示を行わないときに外光が表示源に到達することを阻止するように遮光手段を設けていることから、大きな反射部材を用いても表示しないときは外光が表示源に到達しないため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生をより一層確実に防止することができるという効果を奏する。
【０１１５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５の何れかに記載の発明の効果に加え、遮光手段によって反射面に到達する表示光及び外光の光量を調整していることから、虚像を大きく表示するために大きな反射部材を用いても、遮光手段により表示源に集光される外光の光量を低減することができるという効果を奏する。
【０１１６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６の何れかに記載の発明の効果に加え、反射部材は可視光線を反射し、赤外線を透過することから、インストルメントパネルの開口部から入射した外光が反射部材に到達しても、反射部材は赤外線を低減、除去させて外光を表示源側に反射することになり、表示源に集光される外光によって表示源が発熱することもなくなるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生をより一層確実に防止することができるという効果を奏する。
【０１１７】
請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明の効果に加え、光路上に可視光線を反射し、赤外線を透過する反射部材を設けていることから、インストルメントパネルの開口部から入射した外光が反射部材に到達しても、複数の反射部材により外光の赤外線を除去することができるため、表示源に集光される外光によって表示源が発熱することをより一層確実に防止することが可能となり、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を確実に防止することができるという効果を奏する。
【０１１８】
請求項９に記載の発明によれば、請求項７又は８に記載の発明の効果に加え、表示対象の表示色に対応する表示色波長の可視光線のみを反射するように反射部材を設けていることから、反射部材はより一層確実に可視光線のみを反射するので、赤外線を効果的に除去することが可能となり、表示源に集光される外光によって表示源が発熱することをより一層確実に防止することができるため、表示源が加熱されて故障するなどの不具合の発生を確実に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用表示装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両用表示装置による表示例を説明する外観図を示す図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、通常表示および撮像表示の例を示す図である。
【図４】遮光ユニットと反射部材の位置関係を示す概念図である。
【図５】遮光ユニットの動作の一例を説明するための概念図である。
【図６】遮光ユニットの折り畳んだ状態を説明するための外観図である。
【図７】遮光ユニットの開いた状態を説明するための外観図である。
【図８】図６中の部分Ａの拡大図である。
【図９】図７中の部分Ｂの拡大図である。
【図１０】示す第２の実施の形態における遮光ユニットの動作の一例を説明するための概念図である。
【図１１】図１０の遮光ユニットの実施例を示す斜視図である。
【図１２】図１１中の部分Ｃの拡大図である。
【図１３】第２の実施の形態における遮光ユニットの他の動作の一例を説明するための概念図である。
【図１４】図１３の遮光ユニットの実施例を示す斜視図である。
【図１５】本発明による車両用表示装置の第３の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１６】遮光ユニットの閉状態を示す概略構成図である。
【図１７】閉状態から開状態への移行中の遮光ユニットを示す概略構成図である。
【図１８】遮光ユニットの開状態を示す概略構成図である。
【図１９】開状態から閉状態への移行中の遮光ユニットを示す概略構成図である。
【図２０】シャッターを回動させる場合を説明するための概念図である。
【図２１】シャッターを両開きさせる場合を説明するための概念図である。
【図２２】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はシャッターをスライドさせる場合を説明するための概念図である。
【図２３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はシャッターを両方向にスライドさせる場合を説明するための概念図である。
【図２４】図２３のスライド軸の移動を説明するための斜視図である。
【図２５】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はシャッターをスライドさせて複数箇所で折り畳む場合を説明するための概念図である。
【図２６】本発明による車両用表示装置の第４の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２７】透過率と波長との関係を示す第１グラフである。
【図２８】透過率と波長との関係を示す第２グラフである。
【図２９】透過率と波長との関係を示す第３グラフである。
【図３０】透過率と波長との関係を示す第４グラフである。
【図３１】従来のヘッドアップ式車両用表示装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ インストルメントパネル
３ ウインドシールド
４ 反射部材
５ 表示デバイス（表示源）
６ 遮光ユニット（遮光手段）
Ｅ 投影エリア
Ｉ アイポイント
Ｓ 虚像

Claims (9)

1. 車両のインストルメントパネル内に設けられた反射部材と、表示サイズの異なる画像を切り換えて表示する表示源とを備え、前記表示源に表示されて前記反射部材で反射された画像が前記インストルメントパネルの開口部から前記車両のウインドシールドの投影エリア上に投影された前記画像の虚像と、前記車両のアイポイントから前記ウインドシールドを透して視認される前記車両の前景と重畳視認させる車両用表示装置において、
   前記表示源と前記反射部材との間の光路上に介在し、前記表示源が表示した前記投影エリアに表示させる表示対象に対応する表示光のみが前記開口部側に通過するように変形する遮光手段を備える
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記表示源は、夜間等における前記車両前方を撮像する赤外線カメラの撮像画像を前記画像として表示する構成とし、
   前記遮光手段は、前記画像が前記撮像画像であると、他の前記画像よりも大きく前記投影エリアに投影されるように前記変形を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記遮光手段は、前記表示光が通過する通過部が前記表示対象に対応した形状となるように可動する複数の遮光板を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
4. 前記遮光手段は、スライド式のシャッターであり、該シャッターを前記表示対象に応じて開閉して前記変形を行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
5. 前記遮光手段は、前記表示源が表示を行わないときに前記開口部から入射する外光が前記表示源に到達しないように前記外光を遮光する
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用表示装置。
6. 前記遮光手段は、前記反射部材の反射面と対向するように設ける
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用表示装置。
7. 前記反射部材は、可視光線を反射し、赤外線を透過する部材である
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両用表示装置。
8. 前記光路には、複数の前記反射部材が介在する
   ことを特徴とする請求項７に記載の車両用表示装置。
9. 前記反射部材はさらに、前記表示対象の表示色に対応する表示色波長の前記可視光線を反射する
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の車両用表示装置。

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