JP6540253B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、改良されたヘッドアップディスプレイ装置に関する。

車両等の乗り物には、乗員の前方に情報を投射可能なヘッドアップディスプレイ装置が搭載されることがある。乗員は、前方に投射された虚像を視認することにより、情報を得ることができる。ヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、ヘッドアップディスプレイ装置は、分割可能な上下のケースと、これらのケースに収納されると共に光を出射可能な出射装置と、を有している。

上ケースには、出射装置から出射された光が通過する開口と、この開口の一部に重なり太陽光を遮るための遮光部と、が形成されている。出射装置から出射された光は、開口を通過して投射面部に投射される。

ところで、遮光部によって遮られた光の一部が、フロントガラス等の投射面部へ向かって反射することがある。この場合、反射光が、投射面部に映り込みうる。この点において改善の余地がある。

特開２０１０−１５２０２５号公報

本発明は、遮光部の映り込みを抑制することができる技術の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば光を出射するための出射装置がケース内に収納され、前記出射装置の上方が遮光部によって覆われてなるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記遮光部の上面には、太陽光の反射を抑制する低反射シートが貼付されており、
前記遮光部に隣接して上下方向に上下壁部が延び、
前記上下壁部の表面は、太陽光の反射を抑制するために塗装が施されていることにより、前記遮光部の上面よりも粗く、
前記遮光部と前記上下壁部との境界である境界部の表面の粗さは、前記遮光部の上面よりも粗く、前記上下壁部の表面よりも滑らかである。

請求項１に係る発明では、遮光部の上面には、太陽光の反射を抑制する低反射シートが貼付されている。これにより、遮光部の投射面部への映り込みを抑制することができる。

通常、遮光部は、連続的に曲率が変化するいわゆる３次元的な形状を呈する。このような遮光部に対して、低反射シートを貼付することにより、遮光部の上面の全域に渡って均等に太陽光の反射を抑制することができる。例えば、反射を抑制するための塗料を遮光部に塗布するとする。この場合、全体に均一に塗布することが困難であり、部分的に太陽光の反射を抑制できない部位が生ずる虞がある。これを防ぐために塗料を大量に塗布すると、塗装に時間がかかる。この点、低反射シートを貼付する本発明によれば、遮光部の上面の全体において均一に太陽光の反射を抑制できると共に、ヘッドアップディスプレイ装置の製造時間の短縮化に寄与することもできる。

請求項２に係る発明では、遮光部に隣接して上下方向に延びる上下壁部の表面は、太陽光の反射を抑制するために塗装が施されてなる。上下方向に延びる上下壁部は、投射面部への映り込みが起こり難い部位である。このため、低反射シートに比べて安価な塗装であっても十分に上下壁部の映り込みを抑制することができる。

加えて、遮光部と上下壁部との境界である境界部の表面の粗さは、遮光部の上面よりも粗く、上下壁部の表面よりも滑らかである。遮光部の上面は、低反射シートを貼付することができるよう滑らかに形成されている。一方、上下壁部は、塗装されることにより表面が粗く形成されている。ここで、低反射シートの端部を上下壁部の端部まで延ばし、境界部を覆うことが考えられる。しかし、表面が粗い上下壁部まで低反射シートを延ばすと、上下壁部の表面から低反射シートが剥がれる虞がある。一方、表面の滑らかな境界部に低反射シートの端部が位置している場合には、境界部の露出している部位が投射面部に映り込む虞がある。このため、境界部の表面の粗さを、遮光部の上面よりも粗く、上下壁部の表面よりも滑らかに設定した。これにより、低反射シートが剥がれることを抑制しつつ、境界部の映り込みを抑制することができる。

本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイ装置の斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 図１に示された上部ケースの斜視図である。 図３に示された低反射シートの遮光部への貼付について説明する図である。 図１の５−５線断面図である。 図５の６部拡大図である。 図６に示されたヘッドアップディスプレイ装置の比較例について説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

図１及び図２を参照する。ヘッドアップディスプレイ装置１０は、例えば、車両に搭載される。乗員は、車両のフロントガラスに投射された虚像を視認することにより、情報を認識することができる。

ヘッドアップディスプレイ装置１０は、ケース１１の内部に情報を出射するための出射装置２０が収納されてなる。ケース１１の内部には、出射装置２０において出射された光を反射させるための平面鏡１３及び凹面鏡１４が取り付けられている。ケース１１の上部は開口状に形成されており、この開口には透明フィルムによって構成された透光性カバー１５が被せられている。

ケース１１は、下部ケース３０に上部ケース４０が被せられてなる。

出射装置２０は、ＬＥＤ製のバックライト２１と、このバックライト２１から出射された光が通過する第１レンズ２２と、この第１レンズ２２を通過した光を上方に向かって反射させる反射鏡２３と、この反射鏡２３において反射された光が通過する第２レンズ２４と、この第２レンズ２４を通過した光が照射され情報が表示される液晶パネル２５と、からなる。

液晶パネル２５を通過した光は、平面鏡１３及び凹面鏡１４に反射されて透光性カバー１５を通過してケース１１の外方に出射される。出射された光は、車両のフロントガラスに投射される。フロントガラスは、光が投射される投射面部ということができる。

平面鏡１３は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂部材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた平面の反射面を形成した反射鏡である。平面鏡１３は、出射装置２０から出射された光を凹面鏡１４に向けて反射する。反射した光がフロントガラスに至るまでの光路長が長くなり、フロントガラスの前方に虚像を表示することができる。

凹面鏡１４は、例えば、ポリカーボネート等の樹脂部材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた凹面の反射面を形成した反射鏡である。凹面鏡１４の反射面で反射した光は拡大され、出射装置２０を比較的小さく廉価なもので構成しても、フロントガラスに虚像を大きく表示できる。凹面鏡１４の反射面の凹面形状は、フロントガラスの湾曲形状による歪みを相殺するように設計されている。

透光性カバー１５は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性樹脂材料からなる。透光性カバー１５の周縁は、黒色の印刷によって形成されたカバーマスク部１５ａとされている。カバーマスク部１５ａは、透光性カバー１５の周縁に連続して形成されている。カバーマスク部１５ａは、太陽光等の外光がケース１１の内部に入射することを抑制するものである。仮に太陽光が入射すると、虚像の表示品位が低下する虞があるからである。

下部ケース３０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材料からなる。下部ケース３０には、出射装置２０を収納するための収納部３１と、平面鏡１３の取付部３２と、凹面鏡１４の取付部３３と、が形成されている。

上部ケース４０は、例えば、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との混合樹脂材料からなる。上部ケース４０の上端は、透光性カバー１５が被せられた開口部４１とされている。上部ケース４０には、開口部４１の一部を塞ぎ、出射装置２０に向かう太陽光を遮るための遮光部４２が形成されている。遮光部４２は、フロントガラス（投射面部）に対向して略平行に延びている。即ち、投射面部に最も映り込みやすい部位の１つということができる。

図３を参照する。遮光部４２の右前端から下方に向かって上下壁部４３が延びている。上下壁部４３は、略鉛直方向に延びている。遮光部４２と上下壁部４３との境界は、所定の表面粗さに設定された境界部４４とされている。

遮光部４２の右側端には、上部ケース４０の側壁を構成する上下壁部４５が上下方向に向かって延びている。上下壁部４５は、略鉛直方向に延びている。遮光部４２と上下壁部４５との境界は、所定の表面粗さに設定された境界部４６とされている。遮光部４２の左側端についても同様である。

図２及び図３を参照する。遮光部４２は、連続的に曲率が変化する湾曲形状を呈している。遮光部４２の上面には、太陽光の反射を抑制する低反射シート５０が貼付されている。低反射シート５０は、発泡ウレタンが表面に塗布された黒色のシートである。低反射シート５０は、さらに、耐熱性に優れ、揮発ガスの発生が少ない（低アウトガス）ものであることが望ましい。低反射シート５０の前端の上方は、カバーマスク部１５ａによって覆われている。次図において低反射シート５０の製造方法の一例、及び、低反射シート５０の遮光部４２への貼付について説明する。

図４（ａ）を参照する。まず、ポリエステル製のシート地５１を準備する。図４（ｂ）を参照する。シート地５１の一面に両面テープ５２を貼付し、両面テープ５２の一面に剥離紙５３を貼付する。図４（ｃ）を参照する。シート地５１の他面に発泡ウレタン５４を塗布することにより、低反射シート５０が製造される。

図４（ｄ）を参照する。剥離紙５３（図４（ｃ））を剥がして、両面テープ５２を遮光部４２の上面４２ａ（図２参照）に貼付する。これにより、低反射シート５０の貼付が貼付される。

図５を参照する。上下壁部４３は、表面（前面）に黒色の塗装が施されている。

図６を参照する。上下壁部４３の表面は、遮光部４２の上面４２ａに比べて粗い。例えば、上下壁部４３の表面の表面粗さＲａは、４０〜５０μｍである。

境界部４４の表面の粗さは、遮光部４２の上面４２ａよりも粗く、上下壁部４３の表面よりも滑らかである。例えば、境界部４４の表面の表面粗さＲａは、２０μｍである。境界部４４の表面を遮光部４２の表面よりも粗く形成する方法としては、金型を調整する、薬剤を塗布する、サンドブラストを行う等の方法が挙げられる。これらの方法以外にも、任意の方法を採用することができる。

低反射シート５０の端部は、境界部４４の端部の上方まで達している。これにより、遮光部４２の上面４２ａが露出することを防止している。

なお、境界部４４の長さＬは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが望ましい。理由は後述する。

以上に説明した本発明は、以下の効果を奏する。

図５を参照する。遮光部４２の上面には、太陽光の反射を抑制する低反射シート５０が貼付されている。これにより、遮光部４２の投射面部への映り込みを抑制することができる。

通常、遮光部４２は、連続的に曲率が変化するいわゆる３次元的な湾曲形状を呈する。このような遮光部４２に対して、低反射シート５０を貼付することにより、遮光部４２の上面４２ａの全域に渡って均等に太陽光の反射を抑制することができる。例えば、反射を抑制するための塗料を遮光部４２に塗布するとする。３次元的な形状であると、全体に均一に塗布することが困難であり、部分的に太陽光の反射を抑制できない部位が生ずる虞がある。これを防ぐために塗料を大量に塗布すると、塗装に時間がかかる。この点、低反射シート５０を貼付する本発明によれば、遮光部４２の上面４２ａの全体において均一に太陽光の反射を抑制できると共に、ヘッドアップディスプレイ装置１０の製造時間の短縮化に寄与することもできる。

さらに、遮光部４２から上下方向に延びる上下壁部４３の表面は、太陽光の反射を抑制するために塗装が施されてなる。上下方向に延びる上下壁部４３は、投射面部への映り込みが起こり難い部位である。このため、低反射シート５０に比べて安価な塗装であっても十分に上下壁部４３の映り込みを抑制することができる。なお、図３に示された上下壁部４５についても同様である。

図６を併せて参照する。遮光部４２と上下壁部４３との境界である境界部４４の表面の粗さは、遮光部４２の上面４２ａよりも粗く、上下壁部４３の表面よりも滑らかである。遮光部４２の上面４２ａは、低反射シート５０を貼付することができるよう滑らかに形成されている。一方、上下壁部４３は、塗装されることにより表面が粗く形成されている。

図７（ａ）を参照する。ここで、低反射シート１５０の端部を上下壁部１４３の端部まで延ばし、境界部１４４を覆うことが考えられる。

図７（ｂ）を参照する。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置１１０の完成後に、各部品に付着しうるちりＤｕを除去することが一般に行われている。ちりＤｕの除去は、例えば、風を吹き付けることにより行う。

図７（ｃ）を参照する。このとき、表面が粗い上下壁部１４３まで低反射シート１５０を延ばすと、上下壁部１４３の表面に吹き付けた風が回り込むことによって、低反射シート１５０が上下壁部１４３から剥がれる虞がある。一方、表面の滑らかな境界部１４４に低反射シート１５０の端部が位置している場合には、境界部１４４の露出している部位が投射面部に映り込む虞がある。

図６を参照する。このため、境界部４４の表面の粗さを、遮光部４２の上面４２ａよりも粗く、上下壁部４３の表面よりも滑らかに設定した。これにより、低反射シート５０の裏面に回り込む風の量を抑制し、低反射シート５０が剥がれることを抑制しつつ、境界部４４の投射面部への映り込みを抑制することができる。なお、図３に示された境界部４６についても同様である。

さらに、境界部４４の長さＬは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが望ましい。境界部４４の長さＬが２ｍｍ未満であると、低反射シート５０の端部を確実に境界部４４の上部に貼付させることが困難である。この場合、遮光部４２の一部が露出したり、低反射シート５０の端部が上下壁部４３の上部に貼付される虞がある。円滑面である遮光部４２が露出すると、投射面部に映り込む虞がある。低反射シート５０の端部が上下壁部４３の上部に貼付されると、低反射シート５０が剥がれる虞がある。

一方、境界部４４は、低反射シート５０や上下壁部４３に比べて、映り込みが起こりやすい。このような部位は、極力小さいことが望ましい。

即ち、境界部４４の長さＬを２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることにより、正確な位置に低反射シート５０を貼付可能にすると共に、境界部４４の映り込みも抑制することができる。なお、図３に示された境界部４６についても同様である。

尚、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載された例を基に説明を行ったが、車両以外の乗り物、作業機、建機等にも適用可能である。さらに、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスを投射面部として用いるものに限らず、投射面部が一体化された、いわゆるコンバイナ一体型のヘッドアップディスプレイ装置にも適用可能である。

即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、車両に好適である。

１０…ヘッドアップディスプレイ装置
１１…ケース
２０…出射装置
４２…遮光部
４２ａ…（遮光部の）上面
４３，４５…上下壁部
４４，４６…境界部
５０…低反射シート

Claims (1)

1. 光を出射するための出射装置がケース内に収納され、前記出射装置の上方が遮光部によって覆われてなるヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記遮光部の上面には、太陽光の反射を抑制する低反射シートが貼付され、
   前記遮光部に隣接して上下方向に上下壁部が延び、
   前記上下壁部の表面は、太陽光の反射を抑制するために塗装が施されていることにより、前記遮光部の上面よりも粗く、
   前記遮光部と前記上下壁部との境界である境界部の表面の粗さは、前記遮光部の上面よりも粗く、前記上下壁部の表面よりも滑らかであることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
   

Images