JP6153078B2 - Vehicle display device - Google Patents
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Description
本発明は、車両のフロントガラス等の光を透過及び反射する透過反射体(投影体)に光を照射することで、透過反射体を通じて情報画像を虚像として視認させる車両用表示装置に関する。 The present invention relates to a vehicular display device that allows an information image to be visually recognized as a virtual image through a transmissive reflector by irradiating light to a transmissive reflector (projector) that transmits and reflects light such as a windshield of a vehicle.
従来の車両用表示装置は、例えば、特許文献1に開示されるものがある。この車両用表示装置は、上ケースが組み付けられることによりケースを構成する下ケースと、下ケースに取り付けられて表示光を出射する表示器と、表示器から出射された表示光が導光される光学経路と、表示器の駆動回路は設けられた回路基板と、を備え、下ケース内における導光路と下ケースの底面との間の収納スペースに回路基板を組み付けることでコンパクト化するものである。 A conventional vehicle display device is disclosed in Patent Document 1, for example. In this vehicle display device, a lower case constituting the case by assembling the upper case, a display attached to the lower case and emitting display light, and display light emitted from the display are guided. The optical path and the circuit board provided with the display drive circuit are provided, and the circuit board is assembled in a storage space between the light guide path in the lower case and the bottom surface of the lower case, thereby reducing the size. .
特許文献1に係る表示装置の構造では、光学経路のスペースに回路基板を配置しているため、一般的な回路基板の表面に塗られている光沢のある緑色のレジストや実装されている電子部品が光(表示光や外部から照射される外光)を反射し、表示光とは関係のない迷光を発生させ、表示する画像の表示品位を低下させてしまうおそれがあった。 In the structure of the display device according to Patent Document 1, since the circuit board is arranged in the space of the optical path, the glossy green resist applied to the surface of a general circuit board and the mounted electronic component May reflect light (display light or external light emitted from the outside), generate stray light unrelated to the display light, and reduce the display quality of the displayed image.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、不要な迷光の発生を抑制することで表示品位を向上させ、かつコンパクトな車両用表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a compact vehicular display device that improves display quality by suppressing generation of unnecessary stray light.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る車両用表示装置は、表示光を発する表示器と、前記表示光を反射させる反射部材と、前記表示器を制御する電子部品を実装する回路基板と、前記回路基板上に設けられた電気コネクタと、前記電気コネクタに接続される配線部材と、これらを収納する筐体とを備え、前記回路基板の少なくとも一部の領域が、前記表示光が進行する光学経路に面しており、前記回路基板は、前記一部の領域に低反射率を有する低反射部を有する、ことを特徴とする。 To achieve the above object, a vehicle display device according to a first aspect of the present invention includes a display that emits display light, a reflective member that reflects the display light, and an electronic component that controls the display. A circuit board, an electrical connector provided on the circuit board, a wiring member connected to the electrical connector, and a housing for storing them, wherein at least a part of the circuit board has the region It faces the optical path through which the display light travels, and the circuit board has a low reflection portion having a low reflectance in the partial region.
本発明の第2の観点に係る車両用表示装置は、前記回路基板は、前記低反射部を有する面上に前記電子部品を実装しない、ことを特徴とする。 In the vehicular display device according to a second aspect of the present invention, the circuit board does not mount the electronic component on a surface having the low reflection portion.
本発明の第3の観点に係る車両用表示装置は、前記回路基板は、前記低反射部を有さない面上に前記電気コネクタを実装し、前記配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、ことを特徴とする。 In the vehicular display device according to a third aspect of the present invention, the circuit board has the electrical connector mounted on a surface that does not have the low reflection portion, and the wiring member is irradiated from the optical path. It arrange | positions so that light may be shielded, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の第4の観点に係る車両用表示装置は、前記反射部材を駆動するアクチュエータをさらに備え、前記回路基板は、前記表示器と前記アクチュエータとの間に配設され、前記回路基板と前記表示器とを接続する配線部材、及び前記回路基板と前記アクチュエータとを接続する配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、ことを特徴とする。 The vehicle display device according to a fourth aspect of the present invention further includes an actuator that drives the reflecting member, and the circuit board is disposed between the display and the actuator, and the circuit board and the actuator A wiring member for connecting to the display unit and a wiring member for connecting the circuit board and the actuator are disposed so as to shield light from the optical path.
本発明の第5の観点に係る車両用表示装置は、前記低反射部は、前記回路基板に黒色のレジストを塗布して形成される、ことを特徴とする。 The vehicle display device according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that the low reflection portion is formed by applying a black resist to the circuit board.
本発明の第6の観点に係る車両用表示装置は、前記回路基板は、前記反射部材の背面に配設され、前記低反射部は、前記反射部材から露出した領域に少なくとも設けられる、ことを特徴とする。 In the vehicular display device according to a sixth aspect of the present invention, the circuit board is disposed on a back surface of the reflection member, and the low reflection portion is provided at least in a region exposed from the reflection member. Features.
本発明によれば、不要な迷光の発生を抑制することで表示品位を向上させ、かつコンパクトな車両用表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, display quality can be improved by suppressing generation | occurrence | production of an unnecessary stray light, and a compact vehicle display apparatus can be provided.
本発明の一実施形態に係るHUD装置を、図面を参照して説明する。 A HUD device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
HUD装置100は、例えば自動車に搭載されるものであり、図1等に示すように、筐体10と、表示器20と、平面鏡30と、凹面鏡40と、アクチュエータ50と、低反射回路基板60と、を備える。
The
HUD装置100は、表示器20が表示した表示画像Mを表す表示光Lを、平面鏡30と凹面鏡40とで反射させ、HUD装置100が搭載される車両のフロントガラス200に照射し表示を行う。HUD装置100がこのように表示する内容は、各種車両情報、ナビゲーション情報等である。
The
筐体10は、例えば合成樹脂から黒色に形成される上ケース11と、下ケース12とから構成され、これら上ケース11と下ケース12を係合することで、平面鏡30、凹面鏡40、アクチュエータ50、及び、低反射回路基板60を内部に収納し、外部に表示器20が取り付けられる。
The
上ケース11は、フロントガラス200に対向する部分に、後述する表示光Lをフロントガラス200に通過させる開口部11aを有し、この開口部11aは、透光性カバー11bに覆われている。また、上ケース11は、開口部11aの平面鏡30に近接する箇所に遮光壁11cを有し、開口部11a(透光性カバー11b)から入射する外光が平面鏡30側または表示器20側へ進行することを防止する。また、上ケース11は、少なくとも後述する光学経路Sに面する領域を微細シボ加工する。斯かる構成により、光学経路Sからの光が上ケース11に反射されることによる迷光の発生を抑制することができる。
The
下ケース12は、筐体10の内部に収納する平面鏡30、凹面鏡40、アクチュエータ50、低反射回路基板60、及び、外部に取り付ける表示器20を係合する係合部(図示しない)をそれぞれ有し、表示器20、平面鏡30、凹面鏡40、アクチュエータ50、及び、低反射回路基板60等をそれぞれ位置決め固定する。また、下ケース12は、表示器20が表示する表示画像Mが平面鏡30側に臨むように開口した表示口12aと、後述する低反射回路基板60から表示器20へ接続される配線部材70b,70cがそれぞれ挿通する配線穴12b,12cと、を有する。また、下ケース12は、図示しないが、車両側から画像情報などの各種信号と電力とを後述する低反射回路基板60に供給する配線が挿通する配線穴も有する。
The
表示器20は、所定の情報(各種車両情報、ナビゲーション情報等)を報知するための表示画像Mを表す表示光Lを出射するものであり、例えば、液晶パネル(図示しない)とバックライト用光源(図示しない)から構成される透過型液晶ディスプレイから構成される。また、表示器20は、バックライト用光源の熱を外部に放出するヒートシンク20aを有し、このヒートシンク20a及び表示器20はそれぞれ下ケース12の係合部に取り付けられる。また、表示器20は、後述する低反射回路基板60からの配線部材70b及び配線部材70cが接続され、バックライト用光源は、配線部材70bからの電気信号及び電力供給に応じて所望の光を出射し、液晶パネルは、配線部材70cからの電気信号及び電力供給に応じて所望の表示画像Mを表示面に表示する。
The
平面鏡30は、表示器20が出射した表示光Lを、凹面鏡40に向けて反射させるものである。
The
凹面鏡40は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡30で反射した表示光Lをさらに反射させ、フロントガラス200に向けて出射する。凹面鏡40で反射した表示光Lは、筐体10の開口部11aに設けられた透光性カバー11bを透過して、フロントガラス200に向かう。フロントガラス200に到達し、反射された表示光Lは、フロントガラス200の前方位置に表示画像Mの虚像(観察者Eに視認される表示像)Vを形成する。これにより、HUD装置100は、虚像Vとフロントガラス200の前方に実際に存在する外景等の双方を、観察者E(主に車両の運転者)に視認させることができる。なお、凹面鏡40は拡大鏡としての機能を有し、表示器20に表示された表示画像Mを拡大してフロントガラス200側へ反射する。すなわち、観察者Eに視認される虚像Vは表示器20が表示する表示画像Mが拡大した像である。
The
アクチュエータ50は、モータ(図示しない)と、モータの動力を凹面鏡40に伝達する歯車などの動力伝達部材(図示しない)と、これらモータと動力伝達部材及び凹面鏡40を支持する支持基体(図示しない)と、を備え、凹面鏡40を回転軸線AX周りに回転させるものである。モータは、凹面鏡40を回転軸線AX周りに回転させるための動力を発生させるものであり、例えばステッピングモータからなる。モータは、後述する低反射回路基板60からの配線部材70aが接続され、配線部材70aからの電気信号及び電力供給に応じてモータを回動させ、動力伝達部材が凹面鏡40に動力を伝達して、凹面鏡40を回転軸線AX周りに回転させる。
The
低反射回路基板60は、片面に電子部品を実装した回路基板61と、回路基板61の電子部品が実装されていない面に形成される低反射部62と、を備え、下ケース12の係合部(図示しない)に、取り付けられる。低反射回路基板60がネジにより下ケース12に固定される場合、黒色の光沢のないネジにより固定される。低反射回路基板60の一端は、図1に示すように、凹面鏡40の下端部40aよりもアクチュエータ50側に延在し、他端は、下ケース12の表示口12aに略当接するように配設される。ここでいう凹面鏡40の下端部40aとは、凹面鏡40が回動した際、表示を行う実使用上、最も回転軸線AXを中心に、図1において反時計回り(CCW:Counter Clock Wise)に回転させた際の下端をいう。また、低反射回路基板60の平面は、平面鏡30から凹面鏡40に反射される表示光Lの光軸と略平行になるように配設される。
The low
回路基板61は、硬質の絶縁性基板の片面側に所定の配線パターンが形成され、抵抗,コンデンサ,コイル等の受動部品(電子部品)と、制御IC,半導体部品等の能動部品(電子部品)と、電気コネクタ(63a,63b,63c)等の接続部品(電子部品)と、が配線パターンの電極部分に実装される。回路基板61は、配線部材70a,70b,70cにより、アクチュエータ50のモータ,表示器20のバックライト用光源,液晶パネルと電気的に接続され、車両ECU(Electronic Control Unit)等の外部装置(図示しない)から通信ラインにより伝送される車両の状態情報を取得し、これに応じて表示器20を駆動する。また、HUD装置100には、観察者E等のユーザが、凹面鏡40の角度を調整するための入力手段(図示しない)が設けられており(この入力手段は、回路基板61と電気的に接続されたHUD装置100の外部装置であってもよい)、制御部は、ユーザの入力手段からの操作内容に応じて、アクチュエータ(モータ)50を駆動し、アクチュエータ50の回転軸を所定の角度だけ回転させる。これにより、凹面鏡40は、回転軸線AX周りに回動可能となっている。なお、回路基板61の絶縁性基板は、FR−4等の樹脂基板やセラミックス基板など耐熱性に優れたものであることが望ましい。
The
低反射部62は、例えば、黒色の低反射率を有するレジストであり、回路基板61の電子部品が実装されていない面に塗布されることで形成される。低反射部62は、表示器20の表示面と、平面鏡30と、凹面鏡40と、上ケース11の一部(透光性カバー11bも含む)とで囲まれて表示光Lが進行する空間である光学経路Sに面するように回路基板61上に配設される。なお、低反射部62は、低反射率を有するシール部材の貼り付けや、低反射率を有するインクを印刷で形成してもよく、さらに、回路基板61の基材自体を、低反射率を有するもので形成することによって構成してもよい。また、低反射率を有する黒色系の樹脂材などで構成してもよい。
The
配線部材70は、例えば、導線を絶縁部材で被覆した電線やフレキシブルフラットケーブル(FFC)などにより構成され、回路基板61と表示器20、及び回路基板61とアクチュエータ50を電気接続し、電気信号や電力を表示器20及びアクチュエータ50に供給する。図1においては、回路基板61上の電気コネクタ63aとアクチュエータ50とを接続するものを配線部材70a、回路基板61上の電気コネクタ63b,63cと表示器20(バックライト用光源,液晶パネル)とを接続するものを配線部材70b,70cと記載する。
The wiring member 70 is constituted by, for example, an electric wire in which a conductive wire is covered with an insulating member, a flexible flat cable (FFC), or the like. The wiring member 70 electrically connects the
以上に説明したHUD装置(車両用表示装置)100は、回路基板61の少なくとも一部の領域が、表示光Lが進行する光学経路Sに面しており、回路基板61は、一部の領域に低反射率を有する低反射部62を有するものであり、斯かる構成により、光学経路Sを進行する光(表示光Lや外部から照射される外光)が回路基板61に照射されても光が回路基板61により反射されることなく、迷光の発生を抑制し、観察者Eに視認される虚像Vの表示品位を向上させ、回路基板61を筐体10内に配置することでコンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
In the HUD device (vehicle display device) 100 described above, at least a part of the
また、回路基板61は、低反射部62を有する面上に電子部品を実装しないものであり、光学経路Sを進行する光が電子部品に反射されることによる迷光発生を防止することができる。
Further, the
また、回路基板61は、低反射部62を有さない面上に電気コネクタ63を実装し、配線部材70に照射される光学経路Sからの光を遮蔽するように配設されるものであり、斯かる構成により、光学経路Sを進行する光が電気コネクタ63に反射されることによる迷光発生を防止することができる。
In addition, the
また、低反射部62を駆動するアクチュエータ50を備え、回路基板61は、表示器20とアクチュエータ50との間に配設され、回路基板61と表示器20とを接続する電気コネクタ63b,63c、及び回路基板61とアクチュエータ50とを接続する電気コネクタ63aに照射される光学経路Sからの光を遮蔽するように配設されるものであり、斯かる構成により、光学経路Sを進行する光が表示器20及びアクチュエータ50に接続される電気コネクタ63a,63b,63cに反射されることによる迷光発生を防止することができ、さらに電気コネクタ63を短くコンパクトな配線を実現することができる。
The
また、低反射部62は、回路基板61に黒色のレジストを塗布して形成されるものであり、斯かる構成により、回路基板61の配線パターンを被覆するレジストにより、新たな部材を設けなくても低反射部62を形成することができる。
Further, the
また、回路基板61は、平面鏡30の背面に配設され、低反射部62は、平面鏡30から露出した領域に少なくとも設けられるものであり、低反射部62を設ける領域を低くおさえることができる。
Further, the
なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更(構成要素の削除も含む)を加えることができるのはもちろんである。 In addition, this invention is not limited by the said embodiment and drawing. Of course, changes (including deletion of components) can be added to these.
以上の説明では、下ケース12は、筐体10の内部に収納する平面鏡30、凹面鏡40、アクチュエータ50、低反射回路基板60、及び、外部に取り付ける表示器20を係合する係合部(図示しない)をそれぞれ有していたが、これに限られない。筐体10内に中ケースを設け、この中ケースに上記部材の係合部を設け、この中ケースを筐体10に取り付けるものであってもよい。また、表示器20を筐体10の外部に取り付けるものでなく、ヒートシンク20aを筐体10の外部に露出するように、表示器20を筐体10の内部に配設してもよい。
In the above description, the
また、以上の説明では、表示器20は、液晶パネルとバックライト用光源から構成されていたが、表示画像Mを表示することができるものであればよく、光源と、光源から出射された光を反射し、スクリーン上に表示画像Mを表示させる反射型の空間光変調器を用いたものであってもよく、既知の様々な表示器を適用することができる。
In the above description, the
また、以上の説明では、平面鏡30により、表示光Lを凹面鏡40に折り返して反射させていたが、平面鏡30を省略し、表示器20から出射される表示光Lを直接凹面鏡40に照射するものであってもよい。
Further, in the above description, the display light L is reflected back to the
また、以上の説明では、回路基板61は、片面のみ電子部品を実装していたが、両面に電子部品を実装してもよく、電極部分(ランド)やビアを極力最小に抑え、低反射部62が電極部分やビア及び電子部品上を被覆することで、光学経路Sを進行する光が電子部品や電極に反射されることによる迷光発生を防止することができる。
In the above description, the electronic component is mounted on only one side of the
また、回路基板61と光学経路Sとの間の外光が多く照射される一部領域に、樹脂材等をシボ加工して形成したブラインド部材(図示しない)を設けてもよく、斯かる構成により、迷光を抑制しつつも外光による回路基板61の劣化や温度上昇を抑制することができる。
Further, a blind member (not shown) formed by embossing a resin material or the like may be provided in a partial region where a large amount of external light is irradiated between the
また、回路基板61をビルドアップ基板で構成し、電子部品を光学経路S側に実装し、電極部分及び電子部品上を低反射部62で被覆し、回路基板61の電子部品を実装していない面側の筐体10を排除することにより、さらにコンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
Further, the
また、以上の説明では、回路基板61は、一枚の基板で構成していたが、複数に分割されていてもよく、表示器20を制御する回路基板61と、アクチュエータ50を制御する回路基板61とをそれぞれ設けてもよい。斯かる構成により、大型の回路基板61を設ける必要がなく、コンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。また、これら複数の回路基板61を近接することで、光学経路Sを進行する光が複数の回路基板61間を抜けることによる迷光発生を防止することができる。
In the above description, the
また、以上の説明では、凹面鏡40で反射した表示光Lがフロントガラス200に投射される例を示したが、これに限られない。HUD装置100専用の透過反射部材(いわゆるコンバイナ)に凹面鏡40で反射した表示光Lを投射させるようにしてもよい。
Moreover, in the above description, although the example which the display light L reflected with the
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, in order to facilitate the understanding of the present invention, the description of known unimportant technical matters is appropriately omitted.
100 HUD装置、10 筐体、11 上ケース、11a 開口部、11b 透光性カバー、11c 遮光壁、12 下ケース、12a 表示口、12b,12c 配線穴、20 表示器、30 平面鏡(反射部材)、40 凹面鏡(反射部材)、50 アクチュエータ、60 低反射回路基板、61 回路基板、62 低反射部、63(63a,63b,63c) 電気コネクタ、70(70a,70b,70c) 配線部材、E 観察者、M 表示画像、L 表示光、S 光学経路、V 虚像、AX 回転軸線 100 HUD device, 10 housing, 11 upper case, 11a opening, 11b translucent cover, 11c light shielding wall, 12 lower case, 12a display port, 12b, 12c wiring hole, 20 display, 30 plane mirror (reflective member) 40, concave mirror (reflective member), 50 actuator, 60 low reflection circuit board, 61 circuit board, 62 low reflection part, 63 (63a, 63b, 63c) electrical connector, 70 (70a, 70b, 70c) wiring member, E observation Person, M display image, L display light, S optical path, V virtual image, AX axis of rotation
Claims (6)
前記回路基板の少なくとも一部の領域が、前記表示光が進行する光学経路に面しており、前記回路基板は、前記一部の領域に低反射率を有する低反射部を有することを特徴とする車両用表示装置。 A display that emits display light, a reflective member that reflects the display light, a circuit board on which electronic components that control the display are mounted, an electrical connector provided on the circuit board, and a connection to the electrical connector Wiring members to be provided, and a housing for storing them,
At least a part of the area of the circuit board faces an optical path through which the display light travels, and the circuit board has a low reflection portion having a low reflectance in the part of the area. Display device for a vehicle.
前記回路基板は、前記表示器と前記アクチュエータとの間に配設され、前記回路基板と前記表示器とを接続する配線部材、及び前記回路基板と前記アクチュエータとを接続する配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用表示装置。 An actuator for driving the reflecting member;
The circuit board is disposed between the display and the actuator, and irradiates a wiring member that connects the circuit board and the display, and a wiring member that connects the circuit board and the actuator. The vehicle display device according to claim 1, wherein the vehicle display device is disposed so as to shield light from the optical path.
前記低反射部は、前記反射部材から露出した領域に少なくとも設けられる、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか車両用表示装置。 The circuit board is disposed on the back surface of the reflecting member,
The vehicle display device according to claim 1, wherein the low reflection portion is provided at least in a region exposed from the reflection member.
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