JP6646614B2

JP6646614B2 - 車両用表示装置

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Publication number: JP6646614B2
Application number: JP2017079157A
Authority: JP
Inventors: 青木　邦光; 邦光青木
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2037-04-12
Also published as: DE102018205371B4; US10613324B2; DE102018205371A1; JP2018180253A; US20180299674A1

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、車両のウインドシールドを介して虚像をドライバの前方に表示す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ある。例えば、特許文献１では、前方側に向けられた表示面に画像を表示する表示器と、表示器に対向するように、表示器とウインドシールドとの間の光路上に配置された反射部材とを備える車両用表示装置が開示されている。

特開２０１６−７１０５１号公報

しかしながら、従来の車両用表示装置では、表示器からウインドシールドまでの光路を考慮して表示器が反射部材から離れた位置に配置されており、それぞれがスペースを占有していることから、小型化に対して改善の余地がある。

本発明は、容易に小型化することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、車両のドライバに視認させる表示画像に対応する表示光を出射する投影器と、前記投影器から出射された前記表示光に対応する前記表示画像が投影され、かつ前記表示光を反射する被投影部材と、前記被投影部材で反射された前記表示光の反射光を前記車両のウインドシールドに向けて反射する反射ミラーと、を備え、前記反射ミラーは、前記ウインドシールドに向かって前記反射光を反射する反射面の一部に非反射領域が設けられ、前記投影器は、前記反射ミラーを挟んで前記被投影部材と対向する位置にあって、前記表示光が前記非反射領域を通過して前記被投影部材に向かうように配置され、前記投影器は、前記表示光を出射する出射孔を有する面が、前記反射ミラーの反射面の反対側の面に密着して配置されることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、車両のドライバに視認させる表示画像に対応する表示光を出射する投影器と、前記投影器から出射された前記表示光に対応する前記表示画像が投影され、かつ前記表示光を反射する被投影部材と、前記被投影部材で反射された前記表示光の反射光を前記車両のウインドシールドに向けて反射する反射ミラーと、を備え、前記反射ミラーは、前記ウインドシールドに向かって前記反射光を反射する反射面の一部に非反射領域が設けられ、前記投影器は、前記反射ミラーを挟んで前記被投影部材と対向する位置にあって、前記表示光が前記非反射領域を通過して前記被投影部材に向かうように配置され、前記投影器は、前記表示光を出射する出射孔を囲むように第１凸状部が形成され、前記反射ミラーは、前記出射孔と対向する位置に、前記反射面とは反対側の面から前記反射面に向かって貫通する貫通孔を有し、前記第１凸状部に嵌合される第１凹状部が前記貫通孔を囲むように形成されるか、または、前記投影器は、前記出射孔を囲むように第２凹状部が形成され、前記反射ミラーは、前記第２凹状部に嵌合される第２凸状部が前記貫通孔を囲むように形成されることを特徴とする。

上記車両用表示装置において、前記非反射領域は、前記反射面とは反対側の面から前記反射面に向かって貫通する貫通孔、または、前記反射ミラーの端部から前記反射面の中心に向かって形成された切欠きを有することが好ましい。

上記車両用表示装置において、前記投影器は、互いに異なる波長のレーザ光を出射する３つの光源と、３つの前記光源を収容する筐体と、を有し、前記筐体は、前記出射孔を有する平面を備え、３つの前記光源は、各レーザ光の光軸が前記投影器から出射される表示光の光軸と交差する方向になるように前記筐体内に配置され、かつ前記出射孔の開口方向と直交する平面上に配置されることが好ましい。

上記車両用表示装置において、前記被投影部材は、平面または前記反射ミラーに向かって凸状に形成された湾曲面を有することが好ましい。

本発明に係る車両用表示装置によれば、容易に小型化することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。図２は、実施形態１に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。図３は、実施形態１に係る車両用表示装置における虚像の見え方を説明する図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、実施形態１に係る車両用表示装置における虚像の見え方の違いを説明する図である。図５は、実施形態１の変形例に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。図６は、実施形態２に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。図７は、実施形態２に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。図８は、実施形態２に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。図９は、実施形態２の変形例１に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。図１０は、実施形態２の変形例２に係るプロジェクタを示す図である。図１１は、実施形態２の変形例３に係るプロジェクタを示す図である。図１２は、実施形態２の変形例４に係る非球面ミラーを示す図である。

以下に、本発明に係る車両用表示装置の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。図２は、実施形態１に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。図３は、実施形態１に係る車両用表示装置における虚像の見え方を説明する図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、実施形態１に係る車両用表示装置における虚像の見え方の違いを説明する図である。なお、図１は、車両用表示装置を搭載した車両を側方側から視た場合の各要素の位置関係を示す。図３は、車両用表示装置を搭載した車両における適視位置からの見え方を示す。図４（Ａ）は、ドライバの左目で見える虚像、図４（Ｂ）は、ドライバの右目で見える虚像、図４（Ｃ）は、ドライバの両目で見える虚像を示す。また、図示のＸ方向は、本実施形態におけるプロジェクタの前後方向を示すものとする。図示のＹ方向は、本実施形態におけるプロジェクタの左右方向を示すものとする。図示のＺ方向は、本実施形態におけるプロジェクタの上下方向を示すものとする。なお、上下方向は鉛直方向に限られない。

実施形態１に係る車両用表示装置１Ａは、図１に示すように、例えば、自動車等の車両１００に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置である。車両用表示装置１Ａは、車両１００のダッシュボード（不図示）の内側に配置され、車両１００のウインドシールド１０１に車両１００に関する種々の表示画像を投影する。車両に関する種々の表示画像には、ドライバ２００の運転を支援するための情報が含まれる。車両用表示装置１Ａは、ウインドシールド１０１に表示画像を投影して、車両１００のアイポイント２０１の前方に虚像１１０を表示する。ウインドシールド１０１は、アイポイント２０１の前方に位置する。ウインドシールド１０１は、半透過性を有し、車両用表示装置１Ａから入射する光をアイポイント２０１に向けて反射する。アイポイント２０１は、運転席（不図示）に着座したドライバ（運転者）２００の視点位置として予め定められた位置である。ドライバ２００は、ウインドシールド１０１によって反射された表示画像を虚像１１０として認識する。虚像１１０は、ドライバ２００にとって、ウインドシールド１０１よりも前方に存在するかのように認識される。車両用表示装置１Ａは、プロジェクタ３Ａと、スクリーン５Ａと、非球面ミラー７Ａと、筐体９とを有する。

プロジェクタ３Ａは、投影器である。プロジェクタ３Ａは、非球面ミラー７Ａを挟んでスクリーン５Ａと対向する位置に配置されている。プロジェクタ３Ａは、車両１００のドライバ２００により視認させる表示画像に対応する表示光１１を出射する。プロジェクタ３Ａは、非球面ミラー７Ａを挟んで対向する位置に配置されたスクリーン５Ａに向けて表示光１１を出射することでスクリーン５Ａに表示画像を投影する。プロジェクタ３Ａは、一部が車両用表示装置１Ａの外部に露出するように筐体９に収容されている。プロジェクタ３Ａは、筐体３０、第１光源３１、第２光源３２、第３光源３３、ダイクロイックミラー３４，３５、および走査ミラー３６を有する。

筐体３０は、直方体形状を有する。筐体３０は、内部に第１〜第３光源３１，３２，３３、ダイクロイックミラー３４，３５、および走査ミラー３６を収容する。筐体３０は、表示光１１を出射する出射孔３０ａと、出射孔３０ａを有する面３０ｂとを備える。

プロジェクタ３Ａは、互いに異なる波長のレーザ光を出射する３つの光源を有する。すなわち、第１光源３１は、例えば赤色レーザ光を出射するレーザダイオードである。第１光源３１は、図２に示すように、Ｚ方向の下側に向けて赤色レーザ光を出射するように配置される。赤色レーザ光は、ダイクロイックミラー３４に照射される。第２光源３２は、赤色レーザ光と波長が異なる緑色レーザ光を発生するレーザダイオードである。第２光源３２は、図２に示すように、Ｘ方向の前側に向けて緑色レーザ光を出射するように配置される。緑色レーザ光は、ダイクロイックミラー３４に照射される。第３光源３３は、赤色レーザ光および緑色レーザ光とは異なる青色レーザ光を発生するレーザダイオードある。第３光源３３は、第２光源３２と同様に、Ｘ方向の前側に向けて青色レーザ光を出射するように配置される。青色レーザ光は、ダイクロイックミラー３５に照射される。本実施形態における第１光源３１、第２光源３２、および第３光源３３は、赤色レーザ光の光軸Ｒ１と緑色レーザ光および青色レーザ光の各光軸Ｇ１，Ｂ１とが直交するように配置されている。

ダイクロイックミラー３４は、赤色レーザ光を透過させ、かつ緑色レーザ光を反射する。赤色レーザ光と、ダイクロイックミラー３４によって反射された緑色レーザ光とは合波され、同じ光軸上のレーザ光となってダイクロイックミラー３５に入射する。ダイクロイックミラー３５は、合波された赤色レーザ光と緑色レーザ光を透過させ、かつ青色レーザ光を反射する。赤色レーザ光および緑色レーザ光と、ダイクロイックミラー３５によって反射された青色レーザ光とは合波され、同じ光軸上の表示光１１となって走査ミラー３６に入射する。

走査ミラー３６は、第１光源３１から出射される赤色レーザ光の光軸Ｒ１を交差するように配置されている。走査ミラー３６は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System：微小電気機械システム）技術を利用したＭＥＭＳミラーである。ＭＥＭＳミラーは、機械要素部品、センサー、アクチュエータ、電子回路等が半導体基板上に集積化された光学デバイスである。本実施形態における走査ミラー３６は、互いに直交する２本の回転軸（不図示）の周りに回転振動しながら、表示光１１をスクリーン５Ａに向けて反射することでスクリーン５Ａに表示画像を投影するように駆動する。

スクリーン５Ａは、被投影部材である。スクリーン５Ａは、全体が平面状に形成され、非球面ミラー７Ａを挟んでプロジェクタ３Ａと対向する位置に配置されている。スクリーン５Ａは、プロジェクタ３Ａから出射された表示光１１に対応する表示画像が投影され、かつ表示光１１を反射する。スクリーン５Ａは、例えば、反射型のマイクロレンズアレイ、拡散板等で構成される。

非球面ミラー７Ａは、反射ミラーである。非球面ミラー７Ａは、プロジェクタ３Ａとスクリーン５Ａとの間の光路上に配置されている。非球面ミラー７Ａは、プロジェクタ３Ａで反射された表示光１１の反射光１２を車両１００のウインドシールド１０１に向けて反射する。非球面ミラー７Ａは、ウインドシールド１０１に向かって凹状に形成された非球面を有する。この非球面がウインドシールド１０１に向かって反射光１２を反射する反射面７１を構成する。非球面ミラー７Ａは、反射面７１の一部に非反射領域７２が設けられている。非反射領域７２は、反射面７１とは反対側の面７４から反射面７１に向かって貫通する貫通孔７３を有する。貫通孔７３は、例えば、凹状に形成された非球面の頂点に設けられている。なお、貫通孔７３が設けられる位置は、非球面の頂点に限るものではない。本実施形態におけるプロジェクタ３Ａは、表示光１１が非反射領域７２を通過してスクリーン５Ａに向かうように配置される。

筐体９は、プロジェクタ３Ａ、非球面ミラー７Ａ等の車両用表示装置１Ａを構成する種々の部品が組み付けられ、これらを収容するケースを構成するものである。筐体９は、絶縁性の樹脂材料等によって構成される。筐体９は、ウインドシールド１０１に向かう面に透明カバー９ａを有する。非球面ミラー７Ａにより反射された反射光１２は、透明カバー９ａを介してウインドシールド１０１に照射される。

車両用表示装置１Ａは、プロジェクタ３Ａを制御する制御部１０を有する。制御部１０は、第１〜第３光源３１〜３３および走査ミラー３６を制御することにより、プロジェクタ３Ａから出射する表示光１１の光量や色を制御する。制御部１０は、例えば、表示光１１の光量や色の目標値に基づいて、各光源のレーザ光の出力を制御する。

上記構成を有する車両用表示装置１Ａでは、非球面ミラー７Ａが、非反射領域７２に貫通孔７３を有していることから、図３に示すように、両眼視差によりドライバ２００のアイポイント２０１で視認される虚像１１０が左目ＥＬと右目ＥＲとで異なる。例えば、貫通孔７３が非球面の頂点に設けられている場合、左目ＥＬで見える虚像１１０ａは、図４（Ａ）に示すように、像の右側に表示欠損部１１１が生じている。一方、右目ＥＲで見える虚像１１０ｂは、図４（Ｂ）に示すように、像の左側に表示欠損部１１１が生じている。しかしながら、ドライバ２００は、一般的にアイポイント２０１の前方に表示される虚像１１０を両目で見ることから、図４（Ｃ）に示すように、虚像１１０ｃ上の表示欠損部１１１を認識しづらくなる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置１Ａは、車両１００のドライバ２００に視認させる表示画像に対応する表示光１１を出射するプロジェクタ３Ａと、プロジェクタ３Ａから出射された表示光に対応する表示画像が投影され、表示光を反射するスクリーン５Ａと、スクリーン５Ａで反射された表示光１１の反射光１２を車両１００のウインドシールド１０１に向けて反射する非球面ミラー７Ａとを備える。非球面ミラー７Ａは、ウインドシールド１０１に向かって反射光１２を反射する反射面７１の一部に非反射領域７２を有する。プロジェクタ３Ａは、非球面ミラー７Ａを挟んでスクリーン５Ａと対向する位置にあって、表示光１１が非反射領域７２を通過してスクリーン５Ａに向かうように配置される。

上記構成を有する車両用表示装置１Ａによれば、プロジェクタ３Ａからウインドシールド１０１までの光路の一部が重複するようにプロジェクタ３Ａと非球面ミラー７Ａを一箇所にまとめて配置することができるので、車両用表示装置１Ａを容易に小型化することができ、車両１００への搭載性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る車両用表示装置１Ａは、非反射領域７２が、反射面７１とは反対側の面７４から反射面７１に向かって貫通する貫通孔７３を有するので、プロジェクタ３Ａが非球面ミラー７Ａを挟んでスクリーン５Ａと対向する位置に配置されても、プロジェクタ３Ａからスクリーン５Ａに向けて表示画像を投影することが可能となる。

なお、上記実施形態において、プロジェクタ３Ａは、互いに異なる波長（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のレーザ光を出射する３つの光源を有するものについて説明したが、これに限定されず、光源が１つであってもよい。

また、上記実施形態において、プロジェクタ３Ａは、複数のレーザ光を複数のダイクロイックミラー３４，３５により合波して表示光１１を生成しているが、複数のレーザ光を合波可能なものであれば、これらの光学系に限定されるものではない。

また、上記実施形態において、非反射領域７２は貫通孔７３を有するが、これに限定されない。例えば、非球面ミラー７Ａが透明な樹脂またはガラスで構成されており、反射面７１に反射処理を行い、非反射領域７２に、表示光１１が透過するように反射処理を行うようにしてもよい。または、非反射領域７２の反射率が、反射面７１の反射率よりも低くなるように、非反射領域７２の反射率を変えるようにしてもよい。または、非反射領域７２に細かい穴を開けてハーフミラー化してもよい。

［実施形態１の変形例］
上記実施形態１の変形例について図５を参照して説明する。図５は、実施形態１の変形例に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。

本実施形態の変形例に係る車両用表示装置１Ｂは、貫通孔７３に代えて、非反射領域７２が非球面ミラー７Ｂの端部から反射面７１の中心に向かって形成された切欠き７５を有する点で車両用表示装置１Ａと異なる。本変形例におけるプロジェクタ３Ａは、表示光１１が切欠き７５を通過してスクリーン５Ａに向かうように配置される。ここで反射面７１の中心は、例えば、凹状に形成された非球面の頂点である。

上記構成を有する車両用表示装置１Ｂによれば、上記実施形態１と同様の効果を奏する。また、車両用表示装置１Ｂは、例えば、太陽光が透明カバー９ａを介して筐体９内に入射した場合でも、表示光１１と太陽光との入射角が異なるため、太陽光が再度非球面ミラー７Ｂに向かわなくなることから、いわゆるゴースト光を防止し、また、太陽光の干渉を減じてウォッシュアウト対策を講じやすくすることができる。

［実施形態２］
次に、本発明の実施形態２に係る車両用表示装置について図６〜図８を参照して説明する。実施形態２については、上記実施形態１で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図６は、実施形態２に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。図７は、実施形態２に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。図８は、実施形態２に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。なお、図６は、車両用表示装置を搭載した車両を側方側から視た場合の各要素の位置関係を示す。図８は、プロジェクタを表示光の光路方向から視た場合の各要素の位置関係を示す。

図６に示す車両用表示装置１Ｃは、プロジェクタ３Ｂの構成要素の配置が上記実施形態１に係る車両用表示装置１Ａとは異なる。なお、実施形態２については、上記実施形態１で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

プロジェクタ３Ｂにおいて、第１光源３１は、図７、図８に示すように、Ｚ方向の上側に向けて赤色レーザ光を出射するように配置される。第２光源３２は、図８に示すように、Ｙ方向の右側に向けて緑色レーザ光を出射するように配置される。第３光源３３は、第２光源３２と同様に、Ｙ方向の右側に向けて青色レーザ光を出射するように配置される。本実施形態における第１〜第３光源３１〜３３は、赤色、緑色、青色の各レーザ光の光軸Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が、プロジェクタ３Ｂから出射される表示光１１の光軸１３と交差する方向になるようにプロジェクタ３Ｂ内に配置される。

上記構成を有する車両用表示装置１Ｃによれば、第１〜第３光源３１〜３３は、表示画像に対応するレーザ光を出射する出射孔３０ａと直交する平面上に配置されるので、プロジェクタ３Ｂの前後方向（Ｘ方向）の長さを短くすることができ、上記実施形態１と同様の効果を奏する。

［実施形態２の変形例１］
実施形態２の変形例１について図９を参照して説明する。図９は、実施形態２の変形例１に係る車両用表示装置の概略構成を示す図である。

本実施形態の変形例に係る車両用表示装置１Ｄは、スクリーン５Ｂが、非球面ミラー７Ａに向かって凸状に形成された湾曲面を有する点で車両用表示装置１Ｃと異なる。

ここで、像面湾曲による虚像１１０の歪みについて説明する。従来から、車両１００のウインドシールド１０１や車両用表示装置内の光学系により発生する収差が、虚像１１０に生じる歪みの要因であることが知られている。また、様々な収差の中でも像面湾曲による虚像１１０の三次元的な歪みが、表示品位を低下させる１つの要因となっている。車両用表示装置内の表示器の画面に表示する像に、予め歪みを持たせることにより、アイポイント２０１で視認される虚像１１０の歪みをある程度補正することができる。一方、一般的な表示器の画面は平面状であることから、画面に表示する像に歪みを持たせた場合であっても、虚像１１０の平面的な歪みの補正だけしかできない。つまり、像の奥行き方向（像を投影する際の光軸の方向）の補正ができないので、像面湾曲による虚像１１０の三次元的な歪みは補正できない。そこで、非球面ミラー７Ａの非球面形状の反射面７１での補正が一般的に行われている。しかしながら、非球面ミラー７Ａは、ウインドシールド１０１での像歪、非球面ミラー７Ａやウインドシールド１０１に対する入反射角による像歪を補正しなければならず、表示歪補正に関する負担が増大している。

本実施形態の変形例におけるスクリーン５Ｂは、非球面ミラー７Ａに向かって凸状に形成された湾曲面を有することから、ウインドシールド１０１での像歪、非球面ミラー７Ａやウインドシールド１０１に対する入反射角による像歪を補正することが可能となり、非球面ミラー７Ａの表示歪補正に関する負担を軽減することができる。また、非球面ミラー７Ａの拡大率をあげることが可能となり、光路短縮による車両用表示装置の小型化を図ることができる。

［実施形態２の変形例２］
実施形態２の変形例２について図１０を参照して説明する。図１０は、実施形態２の変形例２に係るプロジェクタを示す図である。

本実施形態の変形例に係るプロジェクタ３Ｂは、面３０ｂが、非球面ミラー７Ａの反射面７１の反対側の面７４に密着して配置される点で車両用表示装置１Ｃとは異なる。

プロジェクタ３Ｂの面３０ｂは、その面形状が非球面ミラー７Ａの面７４の面形状に合わせて形成されており、面同士が密着している。なお、非球面ミラー７Ａの面７４の面形状が、プロジェクタ３Ｂの面３０ｂの面形状に合わせて形成されていてもよい。面３０ｂと面７４とは接着されていてもよいし、不図示の締結部材により締結されていてもよい。

上記構成を有する車両用表示装置によれば、プロジェクタ３Ｂと非球面ミラー７Ａとの間の隙間からプロジェクタ３Ｂの出射孔３０ａを介して筐体３０の内部へのほこりやゴミの侵入を防止することが可能となる。

［実施形態２の変形例３］
実施形態２の変形例３について図１１を参照して説明する。図１１は、実施形態２の変形例３に係るプロジェクタを示す図である。

本実施形態の変形例に係るプロジェクタ３Ｂは、非球面ミラー７Ｃと嵌合する点で車両用表示装置１Ｃとは異なる。

プロジェクタ３Ｂは、筐体３０の面３０ｂに出射孔３０ａを含む突出部３８を有する。突出部３８は、出射孔３０ａを囲むように凸状部３７が形成されている。凸状部３７は、第１凸状部である。非球面ミラー７Ｃは、出射孔３０ａと対向する位置に貫通孔７３を有し、凸状部３７に嵌合される凹状部７６が貫通孔７３を囲むように形成されている。凹状部７６は、第１凹状部である。

なお、プロジェクタ３Ｂの突出部３８に、出射孔３０ａを囲むように凹状部（第２凹状部）が形成され、非球面ミラー７Ｃに、当該凹状部に嵌合される凸状部（第２凸状部）が貫通孔７３を囲むように形成されていてもよい。

また、プロジェクタ３Ｂは、筐体３０の面３０ｂに出射孔３０ａを囲むように凸状部３７が形成されていてもよく、非球面ミラー７Ｃに、凸状部３７に嵌合される凹状部が貫通孔７３を囲むように形成されていてもよい。また、プロジェクタ３Ｂは、筐体３０の面３０ｂに出射孔３０ａを囲むように凹状部が形成されていてもよく、非球面ミラー７Ｃに、当該凹状部に嵌合される凸状部が貫通孔７３を囲むように形成されていてもよい。

上記構成を有する車両用表示装置によれば、プロジェクタ３Ｂと非球面ミラー７Ｃとの間が凹凸により嵌合されるので、プロジェクタ３Ｂと非球面ミラー７Ｃとの間の隙間が生じても、この隙間が迷路構造となり、出射孔３０ａへのほこりやゴミの侵入をより効果的に防止することが可能となる。

［実施形態２の変形例４］
実施形態２の変形例４について図１２を参照して説明する。図１２は、実施形態２の変形例４に係る非球面ミラーを示す図である。

本実施形態の変形例に係る非球面ミラー７Ｄは、貫通孔７３を有しておらず、凹状部７６が凸状部３７と向かい合って嵌合する面７６ａに、凸状部３７に向けて凹状に湾曲する曲面を有する点で車両用表示装置１Ｃと異なる。

非球面ミラー７Ｄは、非反射領域７２に導光体３９を有し、当該導光体３９が光を透過するように構成されている。プロジェクタ３Ｂから出射される表示光１１ａは、非反射領域７２を透過してスクリーン５Ａに届く。凹状部７６の面７６ａは、凹状部７６と凸状部３７とが嵌合状態において、凸状部３７の出射孔３０ａから出射した表示光１１ａが透過する。

上記構成を有する車両用表示装置によれば、上記実施形態２の変形例３と同様に、プロジェクタ３Ｂと非球面ミラー７Ｄとの間が凹凸により嵌合されるので、プロジェクタ３Ｂと非球面ミラー７Ｄとの間の隙間が生じても、この隙間が迷路構造となり、出射孔３０ａへのほこりやゴミの侵入をより効果的に防止することが可能となる。また、プロジェクタ３Ｂから出射する表示光１１（図示の破線）が凹状部７６の凹状曲面により屈折することで表示光１１ａ（図示の実線）となり、投影範囲を拡大することが可能となる。例えば、投影範囲は、表示画像の縦方向（いわゆる副走査方向）に拡大される。

なお、上記実施形態およびその変形例において、車両用表示装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、ウインドシールド１０１に表示画像を投影して、車両１００のアイポイント２０１の前方に虚像１１０を表示しているが、これに限定されず、例えば、コンバイナ等に表示画像を投影する構成であってもよい。

また、上記実施形態およびその変形例において、プロジェクタ３Ａ，３Ｂは、ＭＥＭＳミラーを用いたレーザ走査方式のプロジェクタであるが、これに限定されず、ＬＣＤ方式のプロジェクタであってもよい。

また、上記実施形態およびその変形例において、プロジェクタ３Ａ，３Ｂは、一部が車両用表示装置１Ａ〜１Ｄの外部に露出するように筐体９に収容されているが、これに限定されず、全部が筐体９に収容されていてもよい。

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。なお、非球面ミラーの下側近傍に設けられたプロジェクタから投射しても類似の効果を期待できる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ車両用表示装置
３Ａ，３Ｂプロジェクタ
５Ａ，５Ｂスクリーン
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ非球面ミラー
９，３０筐体
９ａ透明カバー
１０制御部
１１表示光
１２反射光
１３光軸
３０ａ出射孔
３１第１光源
３２第２光源
３３第３光源
３４，３５ダイクロイックミラー
３６走査ミラー
３７凸状部
３８突出部
３９導光体
７１反射面
７２非反射領域
７３貫通孔
７５切欠き
７６凹状部
１００車両
１０１ウインドシールド
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ虚像
１１１表示欠損部
２００ドライバ
２０１アイポイント

Claims

車両のドライバに視認させる表示画像に対応する表示光を出射する投影器と、
前記投影器から出射された前記表示光に対応する前記表示画像が投影され、かつ前記表示光を反射する被投影部材と、
前記被投影部材で反射された前記表示光の反射光を前記車両のウインドシールドに向けて反射する反射ミラーと、
を備え、
前記反射ミラーは、前記ウインドシールドに向かって前記反射光を反射する反射面の一部に非反射領域が設けられ、
前記投影器は、前記反射ミラーを挟んで前記被投影部材と対向する位置にあって、前記表示光が前記非反射領域を通過して前記被投影部材に向かうように配置され、
前記投影器は、前記表示光を出射する出射孔を有する面が、前記反射ミラーの反射面の反対側の面に密着して配置される
ことを特徴とする車両用表示装置。
車両のドライバに視認させる表示画像に対応する表示光を出射する投影器と、
前記投影器から出射された前記表示光に対応する前記表示画像が投影され、かつ前記表示光を反射する被投影部材と、
前記被投影部材で反射された前記表示光の反射光を前記車両のウインドシールドに向けて反射する反射ミラーと、
を備え、
前記反射ミラーは、前記ウインドシールドに向かって前記反射光を反射する反射面の一部に非反射領域が設けられ、
前記投影器は、前記反射ミラーを挟んで前記被投影部材と対向する位置にあって、前記表示光が前記非反射領域を通過して前記被投影部材に向かうように配置され、
前記投影器は、前記表示光を出射する出射孔を囲むように第１凸状部が形成され、
前記反射ミラーは、前記出射孔と対向する位置に、前記反射面とは反対側の面から前記反射面に向かって貫通する貫通孔を有し、前記第１凸状部に嵌合される第１凹状部が前記貫通孔を囲むように形成されるか、
または、
前記投影器は、前記出射孔を囲むように第２凹状部が形成され、
前記反射ミラーは、前記第２凹状部に嵌合される第２凸状部が前記貫通孔を囲むように形成される
ことを特徴とする車両用表示装置。
前記非反射領域は、前記反射面とは反対側の面から前記反射面に向かって貫通する貫通孔、または、前記反射ミラーの端部から前記反射面の中心に向かって形成された切欠きを有する
請求項１または２に記載の車両用表示装置。
前記投影器は、互いに異なる波長のレーザ光を出射する３つの光源と、３つの前記光源を収容する筐体と、を有し、
前記筐体は、前記出射孔を有する平面を備え、
３つの前記光源は、各レーザ光の光軸が前記投影器から出射される表示光の光軸と交差する方向になるように前記筐体内に配置され、かつ前記出射孔の開口方向と直交する平面上に配置される
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
前記被投影部材は、平面または前記反射ミラーに向かって凸状に形成された湾曲面を有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。