JP6046340B2 - 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が、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た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）から（３）を特徴としている。
（１） 制御部からの指示に従って画像を形成する画像形成部を経た第１表示光を出射する表示装置本体と、
前記第１表示光とは別の第２表示光であって前記画像形成部を経ておらず且つ拡散板を経ることによって拡散された第２表示光を出射する像投影部と、
前記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前記第１表示光及び前記第２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、前記第１表示光が投影される表示領域と、前記表示領域の少なくとも片側に設けられ且つ前記第２表示光が投影される透明透過部と、前記表示領域及び前記透明透過部の上部において前記コンバイナ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と、を有すること。
（２） 上記（１）の構成の車両用表示装置であって、
前記コンバイナが、該コンバイナに一体成形された結合ステーを有し、前記結合ステーを前記表示装置本体に結合させることによって前記表示装置本体に固定されること。
（３） 上記（１）または（２）の構成の車両用表示装置であって、
前記コンバイナが、前記表示領域及び前記透明透過部よりも下方側において、該コンバイナの幅方向へわたって該コンバイナが暗色化された有色領域を有すること。

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、第１表示光が投影される表示領域の少なくとも片側に第２表示光が投影される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。加えて、フード部が設けられたことによって、表示領域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。第２表示光は拡散板を経て拡散された表示光であり、この第２表示光を透明透過部に投影することで、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、コンバイナに一体成形された結合ステーを表示装置本体に結合させることで、極めて容易にコンバイナを表示装置本体に固定することができ、組み付け性を大幅に向上させることができる。
上記（３）の構成の車両用表示装置では、コンバイナの表示領域及び透明透過部よりも下方側を幅方向へわたって暗色化することで、表示領域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た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、第１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、第１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、表示装置本体とコンバイナの結合ステーとの結合箇所の斜視図である。 図４は、第１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５は、第１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６は、第２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７は、第２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８は、第２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。

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。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る車両用表示装置について説明する。

図１は、第１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、第１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、表示装置本体とコンバイナの結合ステーとの結合箇所の斜視図、図４は、第１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５は、第１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。

また、コンバイナ１２の有色領域Ｃには、その一部に、表示部２５が設けられており、この表示部２５には、各種の警告等のウォーニング表示Ｈ２が表示される。

図３に示すように、コンバイナ１２は、その下端における両側部近傍に、水平方向へ向かって延在する結合ステー２７が一体成形されている。これらの結合ステー２７は、ネジ２８によって表示装置本体１１に結合されている。これにより、コンバイナ１２は、表示装置本体１１の上部に固定されている。なお、表示装置本体１１へのコンバイナ１２の固定構造としては、結合ステー２７をネジ２８で締結固定するものに限らず、他の固定構造でもよい。また、表示装置本体１１に対するコンバイナ１２の結合位置もコンバイナ１２の両側部近傍に限らない。

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４及び図５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を有しており、このケース３０には、画像形成アッシー３１が組み付けられている。ケース３０には、前方側へ突出する車体取付部３０ａが形成されており、これらの車体取付部３０ａは、クリップ２９によってダッシュボード内のブラケット等に保持される。

画像形成アッシー３１は、ターンレンズ３２、１／２波長板３３、シールドケース３４、ＴＦＴパネル３５、ＬＣＤパネル３６、拡散シート３７、バックライトケース３８、レンズアレイ３９、ターンプリズム４０、バックライト基板４１、熱伝達シート４２及びヒートシンク４３を有しており、これらがケース３０へ順に組み付けられてビス４４によってケース３０に固定されている。

この画像形成アッシー３１では、バックライト基板４１に設けられたＬＥＤ等の光源４５で発光した光がレンズアレイ３９で集光され、拡散シート３７で拡散されてＴＦＴパネル３５及びＬＣＤパネル３６へ照射される。これにより、これらのＴＦＴパネル３５及びＬＣＤパネル３６の画像が表示光Ｌ１としてケース３０内へ照射される。

ケース３０の内部には、ミラーホルダー５１によって非球面ミラー５２が取り付けられている。この非球面ミラー５２は、画像形成アッシー３１から照射された表示光Ｌ１を、ケース３０の上部の開口部３０ｂ側へ向かって反射させる。また、ケース３０の上部の開口部３０ｂには、遮光板５５及び表ガラス５６がビス５７によって固定されている。

さらに、ケース３０には、その底部側に、制御基板６１が装着されており、この制御基板６１は、ビス６２によってケース３０の底部に固定されるカバー６３で覆われている。この制御基板６１には、ＴＦＴパネル３５、ＬＣＤパネル３６及びバックライト基板４１から延びる接続ケーブル３５ａ，３６ａ，４１ａが接続されている。

また、表示装置本体１１のケース３０におけるコンバイナ１２の裏面側には、表示部アッシー７１が組み付けられる。

表示部アッシー７１は、ゴムパッキン７２、見返し枠７３、レンズ板７４、ランプケース７５、表示用基板７６及び表示部ケース７７を有しており、これらがコンバイナ１２側へ順に組み付けられ、ビス７８によってケース３０に固定されている。また、表示用基板７６からは接続ケーブル７６ａが下方へ延ばされており、この接続ケーブル７６ａも制御基板６１に接続されている。

表示部アッシー７１では、表示用基板７６に設けられたＬＥＤ等の光源７９で発光された光がレンズ板７４を介してコンバイナ１２側へ照射される。これにより、表示部２５に、ウォーニング表示Ｈ２が表示される。

上記構成のヘッドアップディスプレイ装置１０では、画像形成アッシー３１から照射された表示光Ｌ１が、ケース３０内の非球面ミラー５２で反射された後、ケース３０の開口部３０ｂの表ガラス５６を介してケース３０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、車両に異常等が生じると、表示部アッシー７１における表示用基板７６の所定の光源７９が発光し、その光がレンズ板７４を介してコンバイナ１２の表示部２５を照射する。これにより、運転者は表示部２５の表示を視認することで警告を把握することができる。

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Ｌ１が投影されるコンバイナ１２は、表示光Ｌ１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。

また、コンバイナ１２に一体成形された結合ステー２７を表示装置本体１１に結合させることで、極めて容易にコンバイナ１２を表示装置本体１１に固定することができ、組み付け性を大幅に向上させることができる。

しかも、コンバイナ１２の表示領域Ａ及び透明透過部Ｂよりも下方側を幅方向へわたって暗色化して有色領域Ｃとすることで、表示領域Ａ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。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る車両用表示装置について説明する。

なお、第１実施形態と同一構成、同一構造部分は、同一符号を付して説明を省略する。

図６は、第２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７は、第２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８は、第２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６に示すように、第２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１０Ａでは、表示装置本体１１の両側部に、像投影部８１が設けられている。これらの像投影部８１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へ光を照射する。これにより、図７に示すように、コンバイナ１２の透明透過部Ｂに、印象的または抽象的なデザインのアンビエント表示Ｈ３が投影される。

図８に示すように、像投影部８１は、投影器ケース８２を有しており、この投影器ケース８２に、放熱板８３、配線板８４、拡散板８５、意匠板８６及び表ガラス８７が組み付けられている。拡散板８５は、配線板８４に実装されたＬＥＤ等の光源８８からの光を拡散させる。意匠板８６は、所定の投影色の透光性を有する樹脂等から形成されたもので、模様等が印刷によって施されている。

そして、この像投影部８１では、配線板８４の光源８８からの光が、拡散板８５で拡散され、その後、意匠板８６及び表ガラス８７を透過し、表示光Ｌ３として出射する。像投影部８１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８１から出射した表示光Ｌ３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、表示領域Ａでの各種の情報表示Ｈ１とは別の意匠性に優れたアンビエント表示Ｈ３が表示され、運転者は、このアンビエント表示Ｈ３の視認も可能となる。

このように、上記第２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１０Ａでは、表示領域Ａへの表示とは別の表示を透明透過部Ｂに投影することで、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、第２実施形態のアンビエント表示Ｈ３を表示させる像投影部８１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、画像形成アッシー３１からの表示光Ｌ１を非球面ミラー５２で１回反射させてコンバイナ１２へ投影する構成としたが、画像形成アッシー３１からの表示光Ｌ１をコンバイナ１２へ直接投影させる構成としてもよく、または、画像形成アッシー３１からの表示光Ｌ１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。

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。

１０，１０Ａ 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
２７ 結合ステー
８１ 像投影部
Ａ 表示領域
Ｂ 透明透過部
Ｌ１，Ｌ３ 表示光

Claims (3)

1. 制御部からの指示に従って画像を形成する画像形成部を経た第１表示光を出射する表示装置本体と、
   前記第１表示光とは別の第２表示光であって前記画像形成部を経ておらず且つ拡散板を経ることによって拡散された第２表示光を出射する像投影部と、
   前記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前記第１表示光及び前記第２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、前記第１表示光が投影される表示領域と、前記表示領域の少なくとも片側に設けられ且つ前記第２表示光が照射される透明透過部と、前記表示領域及び前記透明透過部の上部において前記コンバイナ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と、を有する、
   車両用表示装置。
2. 前記コンバイナが、該コンバイナに一体成形された結合ステーを有し、前記結合ステーを前記表示装置本体に結合させることによって前記表示装置本体に固定される、
   請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記コンバイナが、前記表示領域及び前記透明透過部よりも下方側において、該コンバイナの幅方向へわたって該コンバイナが暗色化された有色領域を有する、
   請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置。

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