JP7146862B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

車両用表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7146862B2
JP7146862B2 JP2020136580A JP2020136580A JP7146862B2 JP 7146862 B2 JP7146862 B2 JP 7146862B2 JP 2020136580 A JP2020136580 A JP 2020136580A JP 2020136580 A JP2020136580 A JP 2020136580A JP 7146862 B2 JP7146862 B2 JP 7146862B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
light
slit
display device
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020136580A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022032619A (ja
Inventor
壮祐 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP2020136580A priority Critical patent/JP7146862B2/ja
Priority to US17/391,197 priority patent/US20220048389A1/en
Priority to DE102021120386.4A priority patent/DE102021120386A1/de
Priority to CN202110915473.4A priority patent/CN114077063A/zh
Publication of JP2022032619A publication Critical patent/JP2022032619A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7146862B2 publication Critical patent/JP7146862B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/60—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images involving reflecting prisms and mirrors only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/16—Type of output information
    • B60K2360/167—Vehicle dynamics information
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/23—Optical features of instruments using reflectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/31—Virtual images
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/33—Illumination features
    • B60K2360/334—Projection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/66—Projection screens or combiners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/68—Features of instruments
    • B60K2360/691—Housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/68—Features of instruments
    • B60K2360/693—Cover plate features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/77—Instrument locations other than the dashboard
    • B60K2360/785—Instrument locations other than the dashboard on or in relation to the windshield or windows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/211—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/28—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor characterised by the type of the output information, e.g. video entertainment or vehicle dynamics information; characterised by the purpose of the output information, e.g. for attracting the attention of the driver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60—Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。
従来、車両用の表示装置がある。特許文献１には、表示映像の視認性を向上させることのできるヘッドアップディスプレイ及び調光機構が開示されている。
特開２００２－１０４０１７号公報
車両用表示装置において、立体的な表現を実現できることが望まれている。例えば、立体的な形状の実像に基づく立体感のある虚像を搭乗者に視認させることができれば、表現力の向上が可能となる。
本発明の目的は、立体的な表現を実現できる車両用表示装置を提供することである。
本発明の車両用表示装置は、車両に搭載されており、収容空間を形成している遮光性の外壁を有し、かつ前記外壁にスリットが形成されている筐体と、前記収容空間に配置され、表示光による実像が形成される立体形状の表示面と、前記筐体に配置され、前記表示面に向けて前記表示光を投影する投影部と、前記筐体の外部に配置されており、前記実像を前記車両のアイポイントに向けて反射する反射面を有する反射部と、を備え、前記反射面の形状は、前記表示面から前記スリットを介して前記反射面に向かう光路において前記実像の光が交差する凹形状であることを特徴とする。
本発明に係る車両用表示装置において、反射部の反射面の形状は、表示面からスリットを介して反射面に向かう光路において実像の光が交差する凹形状である。よって、スリットの開口幅を狭くして収容空間を暗くすることができ、立体的でかつ鮮明な虚像をユーザに視認させることができる。本発明に係る車両用表示装置によれば、立体的な表現を実現できるという効果を奏する。
図１は、実施形態に係る車両用表示装置の配置を示す図である。 図２は、実施形態に係る車両用表示装置の構成を示す図である。 図３は、実施形態に係る車両用表示装置の平面図である。 図４は、実施形態に係る車両用表示装置の光路を説明する図である。 図５は、実施形態に係る反射部の遮光機能を説明する図である。 図６は、実施形態に係る反射部の遮光機能を説明する図である。 図７は、実施形態の変形例に係る車両用表示装置の図である。 図８は、実施形態の変形例に係るスリットの断面図である。 図９は、実施形態の変形例に係る車両用表示装置の図である。 図１０は、実施形態の変形例に係る車両用表示装置の図である。
以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき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。
［実施形態］
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図１は、実施形態に係る車両用表示装置の配置を示す図、図２は、実施形態に係る車両用表示装置の構成を示す図、図３は、実施形態に係る車両用表示装置の平面図、図４は、実施形態に係る車両用表示装置の光路を説明する図、図５および図６は、実施形態に係る反射部の遮光機能を説明する図である。
図１および図２に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置１は、自動車等の車両１００に搭載される。車両１００は、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）であってもよい。車両用表示装置１は、例えば、車両１００のメータ装置として車両１００の走行速度等を表示する。車両用表示装置１は、メータ装置の一部として用いられてもよい。
車両用表示装置１は、筐体２、投影部３、スクリーン４、および反射部５を有する。筐体２は、遮光性の外壁２０を有する。例示された外壁２０は、本体２１と、蓋２２と、を有する。本体２１は、底壁２１ａと、側壁２１ｂと、を有する。底壁２１ａの形状は、例えば、平板形状である。側壁２１ｂは、底壁２１ａの縁部から車両上下方向Ｈの上側に向けて立設されている。側壁２１ｂの形状は、筒形状であり、例えば、角筒形状である。側壁２１ｂは、全周にわたって底壁２１ａを囲んでいる周壁である。側壁２１ｂの下端は、底壁２１ａによって閉塞されており、側壁２１ｂの上端は、開放している。
蓋２２は、側壁２１ｂの上端を閉塞する部材である。蓋２２は、本体２１に対して取り付けられることにより、収容空間２３を形成する。収容空間２３は、閉空間であり、遮光性の外壁２０によって囲まれた暗室である。蓋２２の形状は、例えば、平板形状である。蓋２２には、一つのスリット２４が形成されている。スリット２４は、蓋２２の板厚方向に沿って蓋２２を貫通している。スリット２４は、細長い貫通孔であり、筐体２よりも上方の空間と収容空間２３とを連通している。本実施形態のスリット２４は、図３に示すように、車幅方向Ｗに沿って延在している。スリット２４の開口幅Ｗｄ１は、図２に示すように、スリット２４における車両前後方向Ｌの幅である。
図１に示すように、蓋２２は、インストルメントパネル１０２の上面１０２ａを構成している。言い換えると、蓋２２の上面は、インストルメントパネル１０２の上面１０２ａと同一面上に位置している。例えば、蓋２２は、インストルメントパネル１０２に形成された開口を塞ぐように配置される。筐体２の本体２１は、インストルメントパネル１０２によって形成される空間に収容される。
スクリーン４は、収容空間２３に配置されている。例示されたスクリーン４は、側壁２１ｂの内側の面に固定されている。より詳しくは、スクリーン４は、側壁２１ｂにおける車両前後方向Ｌの後端側の壁面２１ｃに配置されている。壁面２１ｃは、斜め上方を向くように傾斜した傾斜面である。スクリーン４は、立体形状の表示面４０を有する。スクリーン４は、表示面４０において光を拡散させる反射型のスクリーンである。例示された表示面４０の形状は、半球形状である。表示面４０は、車両前後方向Ｌの前側を向いている。例示された表示面４０は、スリット２４と正対している。
投影部３は、筐体２に配置されている。例示された投影部３は、側壁２１ｂに固定されている。より詳しくは、投影部３は、側壁２１ｂにおける車両前後方向Ｌの前端の壁２１ｄに配置されている。投影部３は、筐体３０および出力部３１を有する。筐体３０は、前端の壁２１ｄの外側に固定されている。前端の壁２１ｄには、開口２１ｅが設けられている。筐体３０は、例えば、開口２１ｅを閉塞するように側壁２１ｂに嵌合している。筐体３０は、遮光性を有しており、収容空間２３に外光が入らないように開口２１ｅを閉塞している。なお、投影部３の筐体３０は、本体２１と一体に成型されていてもよい。
出力部３１は、表示光ＤＬを出力する装置である。出力部３１は、例えば、表示面４０に対してレーザ光を走査させるレーザプロジェクタである。出力部３１は、液晶パネルに表示した画像を表示面４０に投影する液晶表示装置であってもよい。なお、出力部３１が表示光ＤＬを出力する方法は、レーザや液晶パネルには限定されない。
出力部３１は、表示面４０に向けて表示光ＤＬを投影する。表示光ＤＬは、表示面４０に実像７を形成する。形成される実像７は、任意の画像であるが、例えば、車両１００に関する情報を示す画像である。車両１００に関する情報は、例えば、車両１００の走行速度、走行モード、走行距離などを含む。表示面４０に形成される実像７は、車両１００から搭乗者に対する情報提供や注意喚起、警告等の画像であってもよい。実像７は、カーナビゲーションの経路案内画像を含んでもよい。
反射部５は、筐体２の外部に配置されている。反射部５は、表示面４０に形成された実像７を車両１００のアイポイントＥＰに向けて反射する反射面５１を有している。アイポイントＥＰは、搭乗者２００の目の位置として想定されている位置、または搭乗者２００の実際の目の位置である。実際の目の位置は、例えば、車両１００に搭載されたカメラ等の検出手段によって検出される。
反射部５は、遮光性の本体５０を有する。本体５０は、例えば、黒色や濃色の樹脂で成型された板状の部材である。本体５０は、例えば、筐体２によって支持される。車両用表示装置１は、アイポイントＥＰの位置に応じて本体５０の傾斜角度等を調節する機構を有していてもよい。本体５０は、アイポイントＥＰと対向する凹状面５０ａを有する。凹状面５０ａは、車両後方を向いており、かつ車両上下方向Ｈの下側を向いている。例示された本体５０の断面形状は、アイポイントＥＰと対向する側が凹状の湾曲形状である。なお、図１に示す断面は、例えば、車幅方向Ｗと直交する断面である。
反射面５１は、本体５０の凹状面５０ａに配置されている。反射面５１は、例えば、凹状面５０ａに対して塗装や蒸着等により形成される。反射面５１は、本体５０とは別の部材の面であってもよい。言い換えると、本体５０に対して反射面５１を有するミラーが取り付けられてもよい。反射面５１は、高い反射率を有するように構成されている。
図２に示すように、反射部５の反射面５１は、表示面４０とスリット２４とを結ぶ光路６上に配置されている。また、反射面５１は、表示面４０の実像７をアイポイントＥＰに向けて反射するように配置されている。例示された反射面５１は、反射面５１の上部５１ｕが反射面５１の下部５１ｄよりも車両前後方向Ｌの後方に位置するように傾斜している。反射面５１の傾斜角度は、表示面４０の位置、スリット２４の位置、アイポイントＥＰの位置等に応じて設定される。
図１に示すように、反射面５１の形状は、光路６において実像７の光７０が交差するように湾曲した凹形状である。光路６は、表示面４０からスリット２４を介して反射面５１に向かう光路である。表示面４０に投影された表示光ＤＬは、表示面４０において拡散されて実像７を形成する。拡散された光の一部は、スリット２４を通過し、反射面５１によってアイポイントＥＰに向けて反射される。反射面５１によって反射された反射光により、ユーザは立体形状の実像７に基づく虚像を視認する。この虚像は、反射面５１よりも前方の位置において結像する。
図４に示すように、表示面４０の下部４０ｄにおいて拡散されてスリット２４を通過する光７１は、反射面５１の上部５１ｕによってアイポイントＥＰに向けて反射される。一方、表示面４０の上部４０ｕにおいて拡散されてスリット２４を通過する光７２は、反射面５１の下部５１ｄによってアイポイントＥＰに向けて反射される。また、表示面４０の中央部４０ｍにおいて拡散されてスリット２４を通過する光７３は、反射面５１の中央部５１ｍによってアイポイントＥＰに向けて反射される。
反射面５１は、光７１，７２，７３が、位置ＸＰにおいて交差するように設計されている。例えば、反射面５１の上部５１ｕの傾斜角度は、表示面４０の下部４０ｄで拡散される光のうち、スリット２４を通過する光７１をアイポイントＥＰに向けて反射する角度である。反射面５１の下部５１ｄの傾斜角度は、表示面４０の上部５１ｕで拡散される光のうち、スリット２４を通過する光７２をアイポイントＥＰに向けて反射する角度である。同様に、反射面５１の中央部５１ｍの傾斜角度は、表示面４０の中央部４０ｍで拡散される光のうち、スリット２４を通過する光７３をアイポイントＥＰに向けて反射する角度である。光７１，７２，７３が交差する位置ＸＰは、反射面５１の形状等によって決まる。言い換えると、交差する位置ＸＰは、反射面５１の位置および形状によって調節可能である。
このように、反射面５１の形状は、表示面４０からスリット２４を介して反射面５１に向かう光路６において実像７の光７０が交差する形状である。例示された車両用表示装置１では、光７０が車両上下方向Ｈにおいて交差する。言い換えると、車幅方向Ｗから見た場合に、実像７の光７０が交差する。光７０が交差することで、スリット２４の開口幅Ｗｄ１を小さくすることができる。なお、本実施形態の車両用表示装置１は、車幅方向Ｗにおいて実像７の光７０が交差しないように構成されている。言い換えると、表示面４０から反射面５１までの光路６において、光７０は交差することなく並進する。
スリット２４の開口幅Ｗｄ１が小さいと、太陽光等の外光が収容空間２３に入りにくい。つまり、収容空間２３が暗い状態に保たれる。よって、高いコントラストを有する実像７に基づく鮮明な虚像を搭乗者に視認させることができる。また、実像７は、立体的な形状の表示面４０に表示された立体的な画像である。よって、本実施形態の車両用表示装置１は、立体的で斬新な画像表現を可能とする。
図４に示すように、光７０が交差する位置ＸＰは、スリット２４である。つまり、スリット２４の空間内において実像７の光７０が交差する。このようにスリット２４において光７０が交差するように反射面５１を設計することで、スリット２４の開口幅Ｗｄ１を最小化することが可能となる。
また、本実施形態の反射部５は、以下に説明するように、ウインドシールド１０１を通過する外光８０に対してスリット２４を遮蔽している。図５に示すように、遮光性の本体５０は、ウインドシールド１０１とスリット２４との間に位置し、ウインドシールド１０１に対してスリット２４を遮蔽している。より詳しくは、本体５０の上端５０ｕは、上側の仮想線ＶＬｕよりも上方に位置している。上側の仮想線ＶＬｕは、スリット２４の後端２４ｒとウインドシールド１０１の上端１０１ｕとを結ぶ直線である。また、本体５０の下端５０ｄは、下側の仮想線ＶＬｄよりも下方に位置している。下側の仮想線ＶＬｄは、スリット２４の前端２４ｆとウインドシールド１０１の下端１０１ｄとを結ぶ直線である。
従って、車室内に向けてウインドシールド１０１を透過する外光８０は、反射部５の本体５０によって遮蔽され、スリット２４に到達しない。よって、本実施形態の反射部５は、太陽光等の外光８０が収容空間２３に入ることを抑制することができる。
なお、反射部５は、図６に示すように、車幅方向Ｗにおいてスリット２４を遮蔽してもよい。図５に例示された反射部５の左端５０ｂは、左側の仮想線ＶＬｂよりも左方に位置している。左側の仮想線ＶＬｂは、ウインドシールド１０１の左端１０１ｂとスリット２４の左端２４ｂとを結ぶ直線である。反射部５の右端５０ｃは、右側の仮想線ＶＬｃよりも右方に位置している。右側の仮想線ＶＬｃは、ウインドシールド１０１の右端１０１ｃとスリット２４の右端２４ｃとを結ぶ直線である。
以上説明したように、本実施形態に係る車両用表示装置１は、車両１００に搭載された筐体２と、表示面４０と、投影部３と、反射部５と、を有する。筐体２は、収容空間２３を形成している遮光性の外壁２０を有し、かつ外壁２０にスリット２４が形成されている。表示面４０は、収容空間２３に配置されている。表示面４０は、表示光ＤＬによる実像７が形成される立体形状の面である。
投影部３は、筐体２に配置され、表示面４０に向けて表示光ＤＬを投影する。反射部５は、筐体２の外部に配置されており、実像７を車両１００のアイポイントＥＰに向けて反射する反射面５１を有する。反射面５１の形状は、表示面４０からスリット２４を介して反射面５１に向かう光路６において実像７の光７０が交差する凹形状である。表示面４０と反射面５１との間で光７０が交差することで、スリット２４の開口幅Ｗｄ１を小さくすることができる。よって、外光８０が収容空間２３に射し込むことを抑制し、立体的でかつ鮮明な虚像をユーザに視認させることができる。
例示された反射面５１の形状は、スリット２４において実像７の光７０が交差する形状である。このような構成により、スリット２４の開口幅Ｗｄ１の最小化を図ることができる。
本実施形態のスリット２４は、車幅方向Ｗに沿って延在している。反射面５１の形状は、車両上下方向Ｈにおいて実像７の光７０が交差し、かつ車幅方向Ｗでは実像７の光７０が交差しない形状である。よって、反射面５１の光学設計が容易となる。
本実施形態の反射部５は、遮光性を有し、かつ車両１００のウインドシールド１０１とスリット２４との間に位置している。反射部５は、ウインドシールド１０１を透過する外光８０に対してスリット２４を遮蔽する。よって、外光８０が収容空間２３に射し込むことが効果的に抑制される。
本実施形態に係る車両用表示装置１において、外壁２０におけるスリット２４が形成されている面は、車両１００のインストルメントパネル１０２の上面１０２ａを構成している。反射部５は、上面１０２ａに対して上側に配置されている。インストルメントパネル１０２の上方に反射部５が位置していることで、メータを見るためのユーザの視線移動を少なくすることができる。
本実施形態の車両用表示装置１では、表示面４０からアイポイントＥＰまでの光路に配置された反射部５が一つである。よって、複数の反射部が配置される構成と比較して、部品削減が可能である。また、本実施形態の車両用表示装置１では、両眼視差の調整が容易である。例えば、実像の光７０をウインドシールド１０１によってアイポイントＥＰに向けて反射する構成と比較して、両眼視差の調整が容易である。
［実施形態の変形例］
表示面４０の形状は、実施形態で例示された半球形状には限定されない。表示面４０の形状は、任意の立体形状である。例えば、表示面４０の形状は、車両１００を模した形状であってもよい。この場合、実像７は、車体の形状を有する表示面４０に表示されるブレーキランプや方向指示器のランプであってもよい。実像７は、ドアの開閉状況を示す画像であってもよい。表示面４０の形状は、凸形状には限定されない。表示面４０の一部の形状または全部の形状が凹形状であってもよい。
スクリーン４は、立体形状の表示面に加えて、平面の表示面を有していてもよい。例えば、図７に示すように、スクリーン４は、立体形状の第一表示面４１および平面な第二表示面４２を有していてもよい。この場合、投影部３は、第一表示面４１および第二表示面４２に表示光ＤＬを投影する。表示光ＤＬにより、第一表示面４１および第二表示面４２のそれぞれに実像７が形成される。
実像７の光７０が交差する位置ＸＰは、スリット２４の内部には限定されない。例えば、光７０は、スリット２４よりも表示面４０に近い位置で交差してもよく、スリット２４よりも反射面５１に近い位置で交差してもよい。
図８に示すように、スリット２４の開口幅は、収容空間２３の側と、外部空間の側とで異なっていてもよい。図８に示すスリット２４では、出口側の開口幅Ｗｄ２が、入口側の開口幅Ｗｄ３よりも狭い。言い換えると、外部空間に向けて開口している部分の開口幅Ｗｄ２は、収容空間２３に向けて開口している部分の開口幅Ｗｄ３よりも狭い。よって、外光８０が収容空間２３に入りにくい。例示されたスリット２４では、開口幅Ｗｄ２，Ｗｄ３を異ならせるように、車両後方側の面が傾斜面とされている。蓋２２の厚さは、例えば、５［ｍｍ］である。この場合に、上側の開口幅Ｗｄ２が６［ｍｍ］、下側の開口幅Ｗｄ３が１０［ｍｍ］とされてもよい。
図９に示すように、スクリーン４は、底壁２１ａに配置されてもよい。図９に例示されたスクリーン４は、スリット２４の真下に配置されている。ただし、スクリーン４の配置はスリット２４の真下の位置には限定されない。例えば、スクリーン４は、図９に示す位置よりも車両前後方向Ｌの前方または後方の位置であってもよい。反射部５は、スクリーン４に形成された実像７をアイポイントＥＰに向けて反射できるように配置される。
図９に示す車両用表示装置１では、投影部３の出力部３１が筐体２の内部に配置されている。出力部３１は、スクリーン４よりも上方に配置されており、斜め下方に位置する表示面４０に向けて表示光ＤＬを投影する。
スクリーン４は、投影される画像の内容に応じて表示面４０の形状を変化させてもよい。例えば、図１０に示すように、スクリーン４が回転可能であってもよい。図１０に示すスクリーン４は、表示面４０に連結された回転軸４３と、回転軸４３を回転させるモータ４６と、を有する。回転軸４３は、例えば、壁面２１ｃに沿って延在している。モータ４６は、回転軸４３を回転させる。表示面４０は、第一表示面４４および第二表示面４５を有する。モータ４６は、回転軸４３を回転させることにより、第一表示面４４をスリット２４に向けた状態と、第二表示面４５をスリット２４に向けた状態と、を切り替える。
図１０に例示された第一表示面４４および第二表示面４５は、何れも凸形状であり、例えば球面形状である。第一表示面４４の曲率と、第二表示面４５の曲率とは異なる。異なる形状を有する第一表示面４４および第二表示面４５を切り替えることで、多様な画像表現が可能となる。なお、第一表示面４４および第二表示面４５の形状は任意であり、球面形状とは異なる形状であってもよく、凸形状でなくてもよい。
筐体２の構成は、実施形態において例示された構成には限定されない。例えば、例えば、上記実施形態の蓋２２は、側壁２１ｂと一体であってもよい。この場合、例えば、底壁２１ａが側壁２１ｂと別体とされる。筐体２は、車両上下方向Ｈの中間部で分割された上下分割式であってもよい。
表示面４０は、スクリーン４には限定されない。言い換えると、表示面４０は、画像が映し出されるために作成された幕には限定されない。表示面４０は、例えば、立体物の表面であってもよい。表示面４０は、表示面４０において表示光ＤＬが拡散されるものであればよい。
上記の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。
１ 車両用表示装置
２ 筐体
３ 投影部
４ スクリーン
５ 反射部
６ 光路
７ 実像
２０ 外壁
２１：本体、 ２１ａ：底壁、 ２１ｂ：側壁、 ２１ｃ：壁面、 ２１ｄ：前端の壁
２１ｅ：開口
２２：蓋、 ２３：収容空間
２４：スリット、２４ｂ：左端、 ２４ｃ：右端、 ２４ｆ：前端、 ２４ｒ：後端
３０：筐体、 ３１：出力部
４０：表示面、 ４０ｄ：下部、 ４０ｍ：中央部、 ４０ｕ：上部
４１：第一表示面、 ４２：第二表示面 ４３：回転軸、 ４４：第一表示面
４５：第二表示面
５０：本体、 ５０ａ：凹状面、 ５０ｂ：左端、 ５０ｃ：右端
５０ｄ：下端、 ５０ｕ：上端、
５１：反射面、 ５１ｄ：下部、 ５１ｍ：中央部、 ５１ｕ：上部
７０ 実像の光、 ７１，７２，７３：光
１００ 車両
１０１ ウインドシールド、１０１ｂ：左端、 １０１ｃ：右端
１０１ｄ：下端、 １０１ｕ：上端
１０２：インストルメントパネル、 １０２ａ：上面
２００ 搭乗者
ＤＬ：表示光、 ＥＰ：アイポイント
Ｌ：車両前後方向、 Ｗ：車幅方向、 Ｈ：車両上下方向
ＶＬｂ：左側の仮想線、 ＶＬｃ：右側の仮想線
ＶＬｄ：下側の仮想線、 ＶＬｕ：上側の仮想線
Ｗｄ１：開口幅

Claims (7)

  1. 車両に搭載されており、収容空間を形成している遮光性の外壁を有し、かつ前記外壁にスリットが形成されている筐体と、
    前記収容空間に配置され、表示光による実像が形成される立体形状の表示面と、
    前記筐体に配置され、前記表示面に向けて前記表示光を投影する投影部と、
    前記筐体の外部に配置されており、前記実像を前記車両のアイポイントに向けて反射する反射面を有する反射部と、
    を備え、
    前記反射面の形状は、前記表示面から前記スリットを介して前記反射面に向かう光路において前記実像の光が交差する凹形状である
    ことを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記反射面の形状は、前記スリットにおいて前記実像の光が交差する形状である
    請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 前記スリットは、車幅方向に沿って延在しており、
    前記反射面の形状は、車両上下方向において前記実像の光が交差し、かつ車幅方向では前記実像の光が交差しない形状である
    請求項１または２に記載の車両用表示装置。
  4. 前記反射部は、遮光性を有し、かつ前記車両のウインドシールドと前記スリットとの間に位置しており、前記ウインドシールドを透過する外光に対して前記スリットを遮蔽する
    請求項１から３の何れか１項に記載の車両用表示装置。
  5. 前記外壁における前記スリットが形成されている面は、前記車両のインストルメントパネルの上面を構成しており、
    前記反射部は、前記上面に対して上側に配置されている
    請求項１から４の何れか１項に記載の車両用表示装置。
  6. 前記投影部は、前記車両の走行速度を示す画像を生成し、
    前記反射部は、前記走行速度を示す画像を前記アイポイントに向けて反射する
    請求項１から５の何れか１項に記載の車両用表示装置。
  7. 前記表示面がスクリーンである
    請求項１から６の何れか１項に記載の車両用表示装置。
JP2020136580A 2020-08-13 2020-08-13 車両用表示装置 Active JP7146862B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020136580A JP7146862B2 (ja) 2020-08-13 2020-08-13 車両用表示装置
US17/391,197 US20220048389A1 (en) 2020-08-13 2021-08-02 Vehicle display device
DE102021120386.4A DE102021120386A1 (de) 2020-08-13 2021-08-05 Fahrzeuganzeigevorrichtung
CN202110915473.4A CN114077063A (zh) 2020-08-13 2021-08-10 车辆用显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020136580A JP7146862B2 (ja) 2020-08-13 2020-08-13 車両用表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022032619A JP2022032619A (ja) 2022-02-25
JP7146862B2 true JP7146862B2 (ja) 2022-10-04

Family

ID=80000676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020136580A Active JP7146862B2 (ja) 2020-08-13 2020-08-13 車両用表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220048389A1 (ja)
JP (1) JP7146862B2 (ja)
CN (1) CN114077063A (ja)
DE (1) DE102021120386A1 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016057589A (ja) 2014-09-12 2016-04-21 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62157630U (ja) * 1986-03-29 1987-10-06
JP2002104017A (ja) * 2000-09-26 2002-04-09 Kenwood Corp ヘッドアップディスプレイおよび調光機構
US7408624B2 (en) * 2005-06-30 2008-08-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9056584B2 (en) * 2010-07-08 2015-06-16 Gentex Corporation Rearview assembly for a vehicle
US8606430B2 (en) * 2010-10-08 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC External presentation of information on full glass display
JP2015054628A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 車両用表示装置
JP2015069111A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社Ｊｖｃケンウッド 画像表示装置、スクリーンおよび画像表示方法
JP6451686B2 (ja) * 2016-04-26 2019-01-16 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
JPWO2018110336A1 (ja) * 2016-12-13 2019-10-24 コニカミノルタ株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP6664555B2 (ja) * 2017-08-31 2020-03-13 富士フイルム株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
EP3696021A4 (en) * 2017-10-10 2021-06-02 Sekisui Chemical Co., Ltd. DISPLAY DEVICE AND MESSAGE TRANSMISSION METHOD
JP2019077393A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
JP6777062B2 (ja) * 2017-12-01 2020-10-28 株式会社デンソー 虚像表示装置及び虚像表示装置用ケース
JP2019144413A (ja) * 2018-02-21 2019-08-29 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
JPWO2020090187A1 (ja) * 2018-10-29 2021-09-30 コニカミノルタ株式会社 虚像表示装置、およびヘッドアップディスプレイ装置
JP7202191B2 (ja) * 2019-01-17 2023-01-11 マクセル株式会社 車両用情報表示システム
US11271143B2 (en) * 2019-01-29 2022-03-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US20200402106A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Manicka Institute Llc Apparatus, process, and system for display of images on windows of vehicles
JP7452499B2 (ja) * 2021-06-29 2024-03-19 トヨタ自動車株式会社 車両の表示システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016057589A (ja) 2014-09-12 2016-04-21 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021120386A1 (de) 2022-02-17
JP2022032619A (ja) 2022-02-25
CN114077063A (zh) 2022-02-22
US20220048389A1 (en) 2022-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10353199B2 (en) Display device
US20110175798A1 (en) Display device for vehicle
US11491871B2 (en) Aerial display device
JPH0790730B2 (ja) 車両用表示装置
JP7456968B2 (ja) 車載表示装置
CN108363205B (zh) 显示装置以及显示装置主体
CN107813704B (zh) 车用显示装置
US20200225472A1 (en) Vehicle display device
JP6377655B2 (ja) 車両用表示装置
WO2019082500A1 (ja) 車両用表示装置
CN117806000A (zh) 车辆用显示装置
JP7146862B2 (ja) 車両用表示装置
CN108058644B (zh) 显示装置以及内装部件单元
JP7435337B2 (ja) カバー部材
JP2004098834A (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ
JP5279623B2 (ja) 車体側部構造
JPWO2020090464A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ
JP6630783B2 (ja) 車両用表示装置
WO2021010228A1 (ja) ウィンドシールド表示装置
WO2024117058A1 (ja) 画像照射装置
JPH0572553U (ja) 車両用表示装置
JP4908169B2 (ja) 計器装置
JP2001105928A (ja) 車両の虚像式メーター
JP2022125578A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JPH05254360A (ja) 車両用表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220921

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7146862

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350