JP4941070B2 - Vehicle display device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の表示器を有し、虚像を表示させる車両用表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device for a vehicle having a plurality of displays and displaying a virtual image.
従来より、ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献1に開示されている。斯かるヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボード1に配設された表示装置2が投射する表示光Lをフロントガラス3で運転者4の方向に反射させ、虚像V1,V2を表示させるものである(図9参照)。表示装置2は、第一の表示器5と、第二の表示器6と、ハーフミラー7とを有しており、これらの第一の表示器5,第二の表示器6,ハーフミラー7はハウジング9に収容されている。
第一の表示器5は、ハーフミラー7から所定間隔aを有して配置されており、第一の表示器5が発した表示光は、ハーフミラー7を透過し、フロントガラス3に投射される。一方、第二の表示器6は、ハーフミラー7から所定間隔bを有して配置されており、第二の表示器6が発した表示光は、ハーフミラー7で反射され、フロントガラス3に投射される。斯かる構成により、表示装置2は、第一の表示器5にて虚像V1を表示させると共に、第二の表示器6にて虚像V2を表示させることができる。 The first display 5 is arranged with a predetermined distance a from the half mirror 7, and the display light emitted from the first display 5 passes through the half mirror 7 and is projected onto the windshield 3. The On the other hand, the second display 6 is arranged at a predetermined interval b from the half mirror 7, and the display light emitted from the second display 6 is reflected by the half mirror 7 and is reflected on the windshield 3. Projected. With such a configuration, the display device 2 can display the virtual image V <b> 1 on the first display 5 and can display the virtual image V <b> 2 on the second display 6.
第一の表示器5とハーフミラー7の所定間隔aは、第二の表示器6とハーフミラー7の所定間隔bよりも大きくなっており、虚像V1は、虚像V2よりも、運転者4から遠い位置に表示される。しかし、表示装置2は、ハーフミラー7からの所定間隔a,bが異なる2個の表示器5,6を配設することによって、結像位置が相違する複数の虚像V1,V2を表示できるが、虚像V1,V2は平面的であって、立体感がないという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、立体感がある虚像を表示できる車両用表示装置を提供するものである。
The predetermined interval a between the first display 5 and the half mirror 7 is larger than the predetermined interval b between the second display 6 and the half mirror 7, and the virtual image V1 is from the
This invention is made | formed in view of this problem, and provides the display apparatus for vehicles which can display the virtual image with a three-dimensional effect.
本発明は、前記課題を解決するため、第一の表示光L1を発する第一の表示器11と、第二の表示光L2を発する第二の表示器12と、前記第一の表示光L1または前記第二の表示光L2の一方を透過させると共に前記第一の表示光L1または前記第二の表示光L2の他方を反射させる透過反射板13と、道路を表す第一の画像P1を前記第一の表示器11に表示させると共に先行車両を表す第二の画像P2を前記第二の表示器12に表示させる制御手段62と、を備え、前記第一の表示光L1を第一の虚像V1として略水平に表示させ、前記第二の表示光L2を第二の虚像V2として略垂直に表示させる車両用表示装置であって、前記第一の表示器11は、前記透過反射板13に対して第一の所定角度A1を有して配置された第一の表示パネル16を有し、前記第二の表示器12は、前記透過反射板13に対して前記第一の所定角度A1とは相違する第二の所定角度A2を有して配置された第二の表示パネル26と、前記第二の表示パネル26を移動させる駆動機構33と、を有し、前記制御手段62は、前記駆動機構33を介して前記第二の表示パネル26を前記透過反射板13に近づけると共に、前記第二の表示パネル26に表示する前記第二の画像P2を大きくし、または、前記駆動機構33を介して前記第二の表示パネル26を前記透過反射板13から遠ざけると共に、前記第二の表示パネル26に表示する前記第二の画像P2を小さくするものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a
透過反射板に対する第一の表示パネルの第一の所定角度と、透過反射板に対する第二の表示パネルの第二の所定角度とを相違させることにより、立体感がある虚像を表示できる。且つ、第二の表示パネルによって表示される虚像を、移動させながら表示することができ、立体感が向上する。 By making the first predetermined angle of the first display panel with respect to the transmissive reflector plate different from the second predetermined angle of the second display panel with respect to the transmissive reflector plate, it is possible to display a virtual image having a stereoscopic effect. In addition, the virtual image displayed by the second display panel can be displayed while being moved, and the stereoscopic effect is improved.
以下、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle head-up display device will be described.
車両用表示装置10は、第一の液晶表示器11と、第二の液晶表示器12と、ハーフミラー13と、反射器14とを有している。ハーフミラー13は傾斜配置されており、このハーフミラー13の後方に第一の液晶表示器11が配置されて、ハーフミラー13の下方に第二の液晶表示器12が配置されている。液晶表示器11,12,ハーフミラー13及び反射器14は、ハウジング15に収容されている。
The
第一の液晶表示器11は、液晶表示パネル16,レンズ部材17,発光ダイオード18,硬質配線板19,ケース体20,ヒートシンク21,プリズムシート22を有している。
液晶表示パネル16は、TFT型液晶セルの前後両面に偏光膜を貼着したものである。レンズ部材17は、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、複数の凸レンズ部17aを有している。レンズ部材17は、液晶表示パネル16と発光ダイオード18の間に配置されている。複数の発光ダイオード18は、互いに近接して配置されており、硬質配線板19に搭載されている。レンズ部材17の各凸レンズ部17aは、夫々、発光ダイオード18に対応する箇所に設けられており、発光ダイオード18が発した光を集光させる。
The first
The liquid
ケース体20は、白色の樹脂からなるものであり、略角筒形状となっている。液晶表示パネル16は、ケース体20の開口端に設けられており、発光ダイオード18から発せられ、レンズ部材17で集光された照明光M1により透過照明される。ヒートシンク21は、熱伝導性が良好な金属(例えばアルミニウム)からなるものであり、複数の放熱フィン21aを有している。ヒートシンク21は、硬質配線板19の後面に配置されており、発光ダイオード18が発した熱をハウジング15の外に放出する。
The
プリズムシート22は、複数の微細なプリズム部22aと基材22bとを有しており、液晶表示パネル16の前面側に配置されている。液晶表示パネル16を透過した表示光L1は、プリズムシート22の後面22cから入射し、プリズム部22aによって反射される(図3参照)。プリズムシート22の後面22cは、液晶表示パネル16と平行になっている。
The
第二の液晶表示器12は、液晶表示パネル26,レンズ部材27,発光ダイオード28,硬質配線板29,ケース体30,ヒートシンク31,コールドミラー32,駆動機構33を有している。
液晶表示パネル26は、TFT型液晶セルの前後両面に偏光膜を貼着したものである。レンズ部材27は、複数の凸レンズ部27aを有している。複数の発光ダイオード28は、互いに近接して配置されており、硬質配線板29に搭載されている。レンズ部材27の各凸レンズ部27aは、夫々、発光ダイオード28に対応する箇所に設けられており、発光ダイオード28が発した光を集光する。
The second
The liquid
ケース体30は白色の樹脂からなるものであり、このケース体30の開口端に液晶表示パネル26が設けられている。液晶表示パネル26は、発光ダイオード28により透過照明される。ヒートシンク31は、放熱フィン31aを有しており、硬質配線板29の後面に配置されている。ヒートシンク31は、発光ダイオード18が発した熱を放出する。コールドミラー32は、発光ダイオード28が発した可視光からなる照明光M2を反射させると共に、赤外線IRを透過させる。
The
駆動機構33は、液晶表示パネル26を上下移動させるものであり、パネルホルダー34,ピニオン35及びステッピングモータ36からなるものである。パネルホルダー34は液晶表示パネル26を保持するものであり、このパネルホルダー34には、ラック34aが一体的に形成されている。ピニオン35は、ステッピングモータ36の回動軸に設けられており、ラック34aに噛合している。
The
ハーフミラー13は、ガラス基板に反射膜を蒸着形成したものであり、ハウジング15内に傾斜配置されている。ハーフミラー13は、第一の表示器11が発した表示光L1を透過させると共に、第二の表示器12が発した表示光L2を反射させる。液晶表示パネル16は、ハーフミラー13に対して第一の所定角度A1を有して配置されており、液晶表示パネル26は、ハーフミラー13に対して第二の所定角度A2を有して配置されている(図4参照)。
The
反射器14は、凹面鏡48,ミラーホルダー49,歯車50及びステッピングモータ51からなるものである。凹面鏡48は、表示光L1,L2を反射させ、車両のフロントガラスに投射する。凹面鏡48はミラーホルダー49に両面粘着テープにより接着されている。凹面鏡48は、ポリカーボネート(PC)等の樹脂にアルミニウム(Al)を蒸着させ反射膜を形成したものである。ミラーホルダー49はPBT等の樹脂からなるものであり、歯車部49a及び軸部49bが一体に形成されている。軸部49bはハウジング15に設けられた軸受部(図示しない)に軸支されている。
The
ステッピングモータ51は、凹面鏡48を回動させ、表示光Lの投射方向を調整する。歯車50はステッピングモータ51の回動軸に取付けられており、歯車部49aと噛み合わされている。運転者4は、押ボタンスイッチ(図示しない)を操作し、表示光Lが目の位置に反射されるように、凹面鏡48の角度を調整する。
The stepping
ハウジング15は、上側ケース61と下側ケース62とからなるものであり、上側ケース61には、表示光Lが出射する窓部64が設けられている。この窓部64は、透光性樹脂(例えばアクリル)からなるものであり、湾曲形状になっている。ハウジング15の上側ケース61には遮光壁15aが設けられており、太陽光等の外光が液晶表示器11,12に入射し虚像V1,V2が見えにくくなる現象(ウォッシュアウト)を防止している。遮光壁15aは平板形状になっており、上側ケース61の上部から斜めに垂下するように形成されている。
The
図5は、車両用表示装置10の第一,第二の液晶表示器11,12の電気的構成を示すブロック図である。61は車間距離センサであり、この車間距離センサ61は自車両と先行車両との車間距離を検出し、制御部62に車間距離データを出力する。制御部62は、駆動回路63を介して、画像P1を液晶表示パネル16に表示させると共に、駆動回路64を介して、画像P2を液晶表示パネル26に表示させる(図6参照)。また、制御部62は、駆動回路65を介して、駆動機構33のステッピングモータ36を駆動する。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the first and second
液晶表示パネル16は、道路を示す画像P1を表示し、液晶表示器11が発した表示光L1によって、虚像V1が表示される(図6(a)及び図7(a)参照)。液晶表示パネル16に表示される画像P1は、道路を模式的に表したものであり、遠くの個所が狭く、近くの個所が広い、遠近法にて描写されている。液晶表示パネル16は、視線方向に対して傾斜配置されており、虚像V1は、側面視で略水平に表示される。
The liquid
液晶表示パネル26は、先行車両を示す画像P2を表示し、液晶表示器12が発した表示光L2によって、虚像V2が表示される(図6(b)及び図7(a)参照)。液晶表示パネル26に表示される画像P2は、自車両の前方を走行する先行車両を模式的に表したものである。液晶表示パネル26は、視線方向に対して略垂直に配置されており、虚像V2は、側面視で略垂直に表示される。
The liquid
制御部62は、車間距離センサ61から入力した前記車間距離データに基づいて、ステッピングモータ36を駆動し、液晶表示パネル26を上下移動させると共に、液晶表示パネルに表示する画像P2の大きさを変化させる。つまり、車間距離センサ61で検出された車間距離が小さい場合は、液晶表示パネル26を上側に移動させ、ハーフミラー13に近づけると共に、液晶表示パネル26に表示する画像P2を大きくする。車間距離センサ61で検出された車間距離が大きい場合は、液晶表示パネル26を下側に移動させ、ハーフミラー13との間隔を大きくすると共に、液晶表示パネル26に表示する画像P2を小さくする。
The
本実施形態によれば、液晶表示パネル16にて虚像V1を表示させると共に、液晶表示パネル26にて虚像V2を表示させることができ、ハーフミラー13に対する液晶表示パネル16の第一の所定角度A1と、ハーフミラー13に対する液晶表示パネル26の第二の所定角度A2とを相違させたことによって、虚像V1,V2に立体感が生じる。且つ、虚像V2として表示される先行車両を、移動させながら表示することができ、立体感が向上する。
According to the present embodiment, the
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、図8に示す他の実施形態の如く、液晶表示パネル16と液晶表示パネル26の位置を置換えても同様な効果を奏することができる。
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible. For example, the positions of the liquid
10 表示装置
11 液晶表示器(第一の表示器)
12 液晶表示器(第二の表示器)
13 ハーフミラー(透過反射板)
16 液晶表示パネル(第一の表示パネル)
26 液晶表示パネル(第二の表示パネル)
33 駆動機構
62 制御部(制御手段)
L1 第一の表示光
L2 第二の表示光
A1 第一の所定角度
A2 第二の所定角度
V1 第一の虚像
V2 第二の虚像
P1 第一の画像
P2 第二の画像
10
12 Liquid crystal display (second display)
13 Half mirror (transmission reflector)
16 Liquid crystal display panel (first display panel)
26 Liquid crystal display panel (second display panel)
33
L1 First display light L2 Second display light A1 First predetermined angle A2 Second predetermined angle V1 First virtual image V2 Second virtual image P1 First image P2 Second image
Claims (1)
前記第一の表示器は、前記透過反射板に対して第一の所定角度を有して配置された第一の表示パネルを有し、
前記第二の表示器は、前記透過反射板に対して前記第一の所定角度とは相違する第二の所定角度を有して配置された第二の表示パネルと、前記第二の表示パネルを移動させる駆動機構と、を有し、
前記制御手段は、前記駆動機構を介して前記第二の表示パネルを前記透過反射板に近づけると共に、前記第二の表示パネルに表示する前記第二の画像を大きくし、または、前記駆動機構を介して前記第二の表示パネルを前記透過反射板から遠ざけると共に、前記第二の表示パネルに表示する前記第二の画像を小さくすることを特徴とする車両用表示装置。 A first display that emits first display light; a second display that emits second display light; and one of the first display light and the second display light is transmitted and the first display light is transmitted. A reflective reflector that reflects the other display light or the second display light, and a first image representing a road is displayed on the first display, and a second image representing a preceding vehicle is displayed on the second Control means for causing the display to display the first display light substantially horizontally as the first virtual image and the second display light substantially vertically as the second virtual image . A display device,
The first indicator has a first display panel arranged with a first predetermined angle with respect to the transmissive reflector plate,
A second display panel disposed at a second predetermined angle different from the first predetermined angle with respect to the transmissive reflection plate; and the second display panel. It has a, and a drive mechanism for moving the,
The control means brings the second display panel closer to the transmission / reflection plate via the drive mechanism, enlarges the second image displayed on the second display panel, or moves the drive mechanism The second display panel is moved away from the transmission / reflection plate, and the second image displayed on the second display panel is reduced .
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