JP5961372B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンバイナに虚像を投影し、その虚像を車両のアイポイントから視認させる車両用表示装置に関する。

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、特に、緊急度の高い情報などをコンバイナ上に虚像表示させて視認させる、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置等の車両用表示装置が自動車、列車等の車両に搭載されている。

この種の車両用表示装置としては、横長で比較的大きな虚像をコンバイナに投影するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開平２−５９０２７号公報

上記の車両用表示装置によれば、コンバイナに投影された横長の虚像を視認して必要な情報を得ることができる。しかし、近年、さらに視認性及びデザイン性に優れた車両用表示装置が要求されており、また、表示機能のさらなる向上も望まれている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、視認性及びデザイン性に優れ、また、高い表示機能を有する車両用表示装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、下記（１）または（２）を特徴としている。
（１） 表示光を出射する表示装置本体と、
該表示装置本体の上部に固定されて前記表示装置本体から出射される表示光が投影されるコンバイナと、
を備えた車両用表示装置であって、
前記コンバイナは、前記表示光が投影される表示領域と、この表示領域の外側の左右両側のうち少なくとも片側に設けられた透明透過部とを有し、
前記コンバイナの前記透明透過部の背面側には、前記透明透過部に画像を表示させる画像表示部が設けられ、
前記表示装置本体は、前記表示領域へ投影する前記表示光とは別の表示光を前記透明透過部に投影する像投影部を備える
こと。
（２） 上記（１）の構成の車両用表示装置であって、
前記コンバイナは、その上縁に沿って前記表示光の照射側に突出する暗色化されたフード部を有する
こと。

上記（１）の構成の車両用表示装置では、表示装置本体からの表示光が投影されるコンバイナは、表示光が投影される表示領域の外側の左右両側のうち少なくとも片側に透明透過部を有する。これにより、透明透過部の存在により、良好な視認性を確保しつつコンバイナに広がりを持たせることができ、表示領域の表示との一体感を生じさせてデザイン性を向上させることができる。
しかも、画像表示部によって、表示領域への表示とは別の表示を透明透過部に表示させることができるので、デザイン性をさらに向上させることができるとともに、表示機能を高めることができる。
更には、画像表示部によって表示される透明透過部に、像投影部によって虚像を投影することができる。これにより、透明透過部における表示機能をさらに高めることができる。
上記（２）の構成の車両用表示装置では、コンバイナにフード部が設けられたことによって、コンバイナに投影される表示に対する外光の影響を抑えることができ、しかも、外光が反射して車内へ照射されるような不具合を抑制することができる。

本発明によれば、視認性及びデザイン性に優れ、また、高い表示機能を有する車両用表示装置を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の斜視図である。 図２は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置のコンバイナの正面図である。 図３は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。 図４は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の分解斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の斜視図、図２は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置のコンバイナの正面図、図３は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の断面図、図４は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の分解斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイ装置１０は、表示装置本体１１と、この表示装置本体１１の上部に固定されたコンバイナ１２とを備えている。

表示装置本体１１は、車両のダッシュボード内に収容されるもので、この表示装置本体１１からコンバイナ１２へ表示光が照射される。

コンバイナ１２は、車両のダッシュボード上に配置され、表示装置本体１１から表示光が照射される。これにより、このコンバイナ１２には、虚像が投影され、この虚像は、車両の運転者のアイポイントから視認される。

コンバイナ１２は、合成樹脂から成形されたもので、図２に示すように、透光性を有する透光部２１を有している。この透光部２１は、その中央部分が表示領域Ａとされており、この表示領域Ａに、表示装置本体１１からの表示光が照射されて虚像が形成される。この虚像は、例えば、車両の走行速度、燃料やバッテリの残量、あるいは駆動機構部の温度等の情報表示Ｈ１である。

また、このコンバイナ１２の透光部２１は、表示領域Ａの外側である両側が透明透過部Ｂとされている。この透明透過部Ｂは、目視した際に、透明と認識可能な領域とされている。

コンバイナ１２における表示領域Ａ及び透明透過部Ｂを有する透光部２１の下方側は、有色領域Ｃとされている。この有色領域Ｃは、例えば、印刷または塗装によって幅方向へわたって黒色に着色されている。また、コンバイナ１２の透光部２１の上部には、上縁に沿って表示光の照射側に突出するフード部２３が一体成形されており、このフード部２３は、例えば、黒色等に着色されている。このフード部２３は、コンバイナ１２を成形する際に、黒色の樹脂を用いて二色成形することで形成されている。

そして、コンバイナ１２は、黒色の有色領域Ｃ及び黒色のフード部２３を設けたことで、表示領域Ａに投影される情報表示Ｈ１に対する外光の影響が抑えられ、また、外光が反射して車内へ照射されることが抑制される。

なお、有色領域Ｃ及びフード部２３の色は、黒色に限らず、例えば、濃灰色等の暗色系の色でもよい。

表示装置本体１１は、二つの画像表示部２５を備えている。これらの画像表示部２５は、表示装置本体１１の両側部で上方に突出するように設けられている。これにより、これらの画像表示部２５は、表示装置本体１１に固定したコンバイナ１２の透光部２１における透明透過部Ｂの裏面側に配置されている。

画像表示部２５は、コンバイナ１２側に実像からなる画像を表示するもので、図２に示すように、これらの画像表示部２５で表示された画像は、コンバイナ１２の透光部２１における表示領域Ａの両側の透明透過部Ｂを通して視認可能とされている。これらの画像表示部２５で表示する画像は、例えば、車両の走行の補助や状態等のサポート表示Ｈ２である。

また、表示装置本体１１の両側部には、像投影部２６が設けられている。これらの像投影部２６は、コンバイナ１２の透光部２１における表示領域Ａの両側の透明透過部Ｂへ表示光を照射する。これにより、コンバイナ１２の透明透過部Ｂには、虚像が投影される。

これにより、コンバイナ１２の透明透過部Ｂには、画像表示部２５の画像からなるサポート表示Ｈ２とともに、像投影部２６によって投影された虚像からなる表示を組み合わせることが可能とされている。

次に、ヘッドアップディスプレイ装置１０の具体的な構造について説明する。

図３及び図４に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１０を構成する表示装置本体１１は、合成樹脂等から成形されたケース３０を有している。このケース３０には、その上面に、幅方向へわたって取付溝部３０ａが形成されており、コンバイナ１２は、このケース３０の取付溝部３０ａに挿し込まれて固定されている。

ケース３０には、幅方向の中央における手前側に、画像形成装置３１が組み付けられている。

画像形成装置３１は、ハウジング３２を有しており、このハウジング３２には、画像形成アッシー３３及び複数のアンビエントアッシー３４が組み付けられている。

画像形成アッシー３３は、シールド板４０、ＬＣＤパネル４１、ターンレンズ４２、光源ケース４３、ターンプリズム４４、レンズアレイ４５、虚像アルミ基板４６、伝熱シート４７及びヒートシンク４８を有しており、これらがハウジング３２へ順に組み付けられて構成されている。

この画像形成アッシー３３では、虚像アルミ基板４６に設けられたＬＥＤ等の光源４９で発光した光がレンズアレイ４５で集光され、ターンプリズム４４及びターンレンズ４２を通してＬＣＤパネル４１へ照射される。これにより、このＬＣＤパネル４１の画像が表示光Ｌとしてシールド板４０を介してハウジング３２内へ照射される。

また、アンビエントアッシー３４は、アンビエントケース５１、アンビエントプリズム５２、アンビエントアルミ基板５３、伝熱シート５４及びヒートシンク５５を有しており、これらがハウジング３２へ順に組み付けられて構成されている。

このアンビエントアッシー３４では、アンビエントアルミ基板５３に設けられたＬＥＤ等の光源５６で発光した光がアンビエントプリズム５２及びアンビエントケース５１を通してハウジング３２内へ照射される。

ハウジング３２には、その上部に開口部３２ａが形成されており、この開口部３２ａには、表ガラス３５が取り付けられている。そして、ハウジング３２に導かれた画像形成アッシー３３からの表示光Ｌ及びアンビエント照明光は、ハウジング３２の開口部３２ａの表ガラス３５を介してハウジング３２の外部へ出射され、コンバイナ１２の表示領域Ａへ照射され、運転者のアイレンジに導かれる。

これにより、運転者は、車両のアイポイントからコンバイナ１２の表示領域Ａに投影された虚像からなる情報表示Ｈ１を視認することができる。また、この表示領域Ａは、アンビエントアッシー３４からの照明光で装飾される。

また、ケース３０には、その両側部における上部に、取付枠６０が一体成形されており、これらの取付枠６０に、画像表示部２５を構成する画像表示部アッシー６１が組み付けられている。

画像表示部アッシー６１は、画像アッシー部６２と、表示アッシー部６３とを有している。画像アッシー部６２は、画像を表示させるもので、光学フィルム６５、ＴＦＴパネル６６及びパネル固定板６７を有しており、これらが順に取付枠６０に組み付けられている。表示アッシー部６３は、警告等を表示するもので、警告レンズ板６８、光源ケース６９及び光源基板７０を有しており、これらが順に取付枠６０に組み付けられている。そして、これらの画像アッシー部６２及び表示アッシー部６３の背面側からカバー７５が取り付けられ、画像表示部アッシー６１とされている。なお、一方側の画像表示部アッシー６１の表示アッシー部６３には、ＬＣＤパネル７１も組み込まれている。

この画像表示部アッシー６１では、画像アッシー部６２のＴＦＴパネル６６に映し出される画像が、光学フィルム６５を介してコンバイナ１２側へ表示され、また、表示アッシー部６３の光源基板７０に設けられたＬＥＤ等の光源７２の光が警告レンズ板６８に照射され、警告表示の表示光としてコンバイナ１２側へ照射される。

これにより、運転者は、車両のアイポイントからコンバイナ１２の透明透過部Ｂを介して画像表示部２５の画像や表示からなるサポート表示Ｈ２を視認することができる。

また、ケース３０には、画像形成装置３１の装着箇所の両側に、像投影部２６が組み付けられている。

像投影部２６は、ガラス板８１、カバー８２、文字板８３、拡散板８４、光源カバー８５、光源基板８６、伝熱シート８７、ヒートシンク８８及びヒートシンクカバー８９を有しており、これらがケース３０へ順に組み付けられている。

そして、この像投影部２６では、光源基板８６に設けられたＬＥＤ等の光源９０からの光が、拡散板８４で拡散され、その後、文字板８３及びガラス板８１を透過して出射する。像投影部２６は、コンバイナ１２に対して斜めに設置されており、これにより、像投影部２６から出射した表示光Ｌは、コンバイナ１２の透明透過部Ｂへ斜め下方側から照射される。これにより、コンバイナ１２の透明透過部Ｂには、画像表示部２５の画像からなる表示とともに、像投影部２６によって投影された虚像からなる表示を組み合わせることができる。

また、ケース３０には、その底部側に、制御基板９１が装着されており、この制御基板９１は、ケース３０の底部に固定されるカバー９３で覆われている。この制御基板９１は、画像形成装置３１、画像表示部２５、像投影部２６を制御する制御回路を備えている。

上記構成のヘッドアップディスプレイ装置１０では、画像形成装置３１から照射された表示光Ｌが、コンバイナ１２の表示領域Ａへ照射され、運転者のアイレンジに導かれる。これにより、運転者は、車両のアイポイントからコンバイナ１２の表示領域Ａに投影された虚像からなる情報表示Ｈ１の視認が可能となる。

また、コンバイナ１２の表示領域Ａの両側部の透明透過部Ｂでは、コンバイナ１２を介して画像表示部２５の画像が表示される。これにより、運転者は、車両のアイポイントからコンバイナ１２の表示領域Ａの両側部の透明透過部Ｂのサポート表示Ｈ２も視認可能となる。

さらに、この透明透過部Ｂでは、画像表示部２５の画像からなるサポート表示Ｈ２とともに、像投影部２６によって投影された虚像からなる表示も組み合わされる。これにより、運転者は、車両のアイポイントからコンバイナ１２の表示領域Ａの両側部の透明透過部Ｂのサポート表示Ｈ２にさらに虚像が組み合わされた表示も視認可能となる。

以上、説明したように、上記の車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイ装置によれば、表示装置本体１１からの表示光Ｌが投影されるコンバイナ１２は、表示光Ｌが投影される表示領域Ａの少なくとも片側に透明透過部Ｂを有する。これにより、透明透過部Ｂの存在により、良好な視認性を確保しつつコンバイナ１２に広がりを持たせることができ、表示領域Ａの情報表示Ｈ１との一体感を生じさせてデザイン性を向上させることができる。

しかも、画像表示部２５によって、表示領域Ａへの表示とは別のサポート表示Ｈ２を透明透過部Ｂに表示させることができるので、デザイン性をさらに向上させることができるとともに、表示機能を高めることができる。

また、画像表示部２５によってサポート表示Ｈ２が表示される透明透過部Ｂに、像投影部２６によって虚像を投影することができる。これにより、透明透過部Ｂにおける表示機能をさらに高めることができる。

なお、上記実施形態では、コンバイナ１２における表示領域Ａの両側に透明透過部Ｂを設けたが、この透明透過部Ｂは、コンバイナ１２における表示領域Ａの少なくとも片側に設けてもよい。この場合、透明透過部Ｂにサポート表示Ｈ２を表示させる画像表示部２５及び透明透過部Ｂに虚像を投影する像投影部２６は、透明透過部Ｂが設けられた片側に設けることとなる。

また、上記実施形態では、画像形成装置３１からの表示光Ｌをコンバイナ１２へ直接投影させる構成としたが、画像形成装置３１からの表示光Ｌを非球面ミラーや平面ミラー等のミラーで１回反射させてコンバイナ１２へ投影してもよく、または、画像形成装置３１からの表示光Ｌを２回以上反射させてコンバイナ１２へ投影させる構造としてもよい。

また、上記実施形態では、表示装置本体１１に画像表示部２５を一体的に設けてコンバイナ１２の背面に配置させたが、画像表示部２５を表示装置本体１１とは別体とし、この別体の画像表示部２５をコンバイナ１２の背面に取り付ける構造としてもよい。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１０ ヘッドアップディスプレイ装置（車両用表示装置）
１１ 表示装置本体
１２ コンバイナ
２５ 画像表示部
２６ 像投影部
Ａ 表示領域
Ｂ 透明透過部

Claims (2)

1. 表示光を出射する表示装置本体と、
   該表示装置本体の上部に固定されて前記表示装置本体から出射される表示光が投影されるコンバイナと、
   を備えた車両用表示装置であって、
   前記コンバイナは、前記表示光が投影される表示領域と、この表示領域の外側の左右両側のうち少なくとも片側に設けられた透明透過部とを有し、
   前記コンバイナの前記透明透過部の背面側には、前記透明透過部に画像を表示させる画像表示部が設けられ、
   前記表示装置本体は、前記表示領域へ投影する前記表示光とは別の表示光を前記透明透過部に投影する像投影部を備える
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記コンバイナは、その上縁に沿って前記表示光の照射側に突出する暗色化されたフード部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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