JP7309774B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

車両用表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7309774B2
JP7309774B2 JP2021065142A JP2021065142A JP7309774B2 JP 7309774 B2 JP7309774 B2 JP 7309774B2 JP 2021065142 A JP2021065142 A JP 2021065142A JP 2021065142 A JP2021065142 A JP 2021065142A JP 7309774 B2 JP7309774 B2 JP 7309774B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display panel
display
light
housing
vehicle
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
JP2021065142A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022160754A (ja
Inventor
康裕 勝亦
勇気 三好
功欣 板花
卓也 石神
貴之 水島
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 JP2021065142A priority Critical patent/JP7309774B2/ja
Priority to EP22164682.1A priority patent/EP4070981B1/en
Priority to US17/714,122 priority patent/US20220326515A1/en
Priority to CN202210359559.8A priority patent/CN115202049B/zh
Publication of JP2022160754A publication Critical patent/JP2022160754A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7309774B2 publication Critical patent/JP7309774B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21Output 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
    • B60K35/23Head-up displays [HUD]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/50Instruments characterised by their means of attachment to or integration in the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133314Back frames
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133317Intermediate frames, e.g. between backlight housing and front frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/77Instrument locations other than the dashboard
    • B60K2360/785Instrument locations other than the dashboard on or in relation to the windshield or windows
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/816Fastening of displays or touch screens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/92Manufacturing of instruments
    • B60K2360/96Manufacturing of instruments by assembling
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0141Head-up displays characterised by optical features characterised by the informative content of the display
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0161Head-up displays characterised by mechanical features characterised by the relative positioning of the constitutive elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。
近年、自動車等の車両には、ヘッドアップディスプレイ(HUD:Head Up Display)等の車両用表示装置を搭載するものがある。車両用表示装置は、例えば、表示器に表示される表示画像を、反射ミラー等の光学系を介してウインドシールドやコンバイナ等に投影することで、ドライバに虚像として視認させる(例えば、特許文献1参照)。
従来の車両用表示装置では、表示器のハウジングに表示パネルを組み付けて固定する場合、表示パネルの一方の端部をハウジングに設けられた凹部に挿入し、他方の端部を当該ハウジングに設けられた爪部に引っかかるように下方向に押し込んで組み付けている。
特開2018-120807号公報
しかしながら、組立作業者がハウジングに表示パネルを組み付ける際に、表示パネルに対して下方向に向けて押圧することから、組立作業時の表示パネルの保護の観点で改善の余地がある。
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、表示パネルをハウジングに組付けるために、当該表示パネルに対して下方向に押さえつける力を抑制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、車両の乗員に虚像として視認させる表示画像を表示光として出射する表示器を備え、前記表示器は、矩形状に形成され、かつ光源からの光に基づいて前記表示画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルを係止する係止機構を有するハウジングと、を備え、前記係止機構は、前記表示パネルの平面方向における第一方向の両端のうち一方の第一端部を支持する第一支持部と、前記表示パネルが前記第一支持部に支持された支持状態で、前記表示パネルの前記第一方向の他方の第二端部を支持する第二支持部と、有し、前記第一支持部と前記第二支持部とは、前記表示光の光軸方向において相対的に異なる位置に形成され、前記第二支持部は、前記支持状態で前記表示パネルを第一端部側に付勢する一対の付勢部と、前記ハウジングの内壁から突出して形成され、前記支持状態で前記表示パネルの第二端部の下面を受ける少なくとも一つの第一受け部と、を有し、各前記付勢部は、前記光軸方向から見てS字状に湾曲して形成されており、前記ハウジングの内壁に固定される固定端部と、前記固定端部と反対側の端部に形成された先端部と、前記固定端部と前記先端部との間で延在する延在部と、を有し、前記先端部は、前記支持状態において、前記表示パネルの前記第二端部の端面に当接する当接面と、前記当接面から前記表示パネル側に突出し前記第一受け部との間で前記第二端部を挟み込む第二受け部と、を有する、ことを特徴とする。
本発明に係る車両用表示装置によれば、表示パネルをハウジングに組付けるために、当該表示パネルに対して下方向に押さえつける力を抑制することができる、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を搭載した車両の概略構成を示す模式図である。 図2(A)は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す模式図、図2(B)は、実施形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す模式図である。 図3は、実施形態に係るバックライトユニットの外観を示す斜視図である。 図4は、実施形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す平面図である。 図5(A)は、実施形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す部分断面図、図5(B)は、バックライトユニットの概略構成を示す部分拡大図である。 図6は、実施形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す断面図である。 図7(A)は、実施形態に係るバックライトユニットに設けられた反射抑制構造の概略構成を示す模式図、図7(B)は、従来のバックライトユニットに設けられた反射抑制構造の一例を示す模式図である。 図8は、実施形態に係る先端部の概略構成を示す部分拡大図である。
以下に、本発明に係る車両用表示装置の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記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]
車両用表示装置1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装置である。車両用表示装置1は、車両100において、インストルメントパネル102の内側に配置され、被投影部材であるウインドシールド103に表示画像を投影する。ウインドシールド103は、入射する光の一部を反射し、残りを透過させる半透過性を有することから、車両100の前景を透過させながら、車両用表示装置1から出射された表示光Lを表示画像としてドライバDのアイポイントEPに向けて反射する。ドライバDは、車両100の乗員、特に運転者であり、ウインドシールド103によって反射された表示画像を虚像Sとして認識する。虚像Sは、ドライバDに対してウインドシールド103よりも前方に認識される。本実施形態の車両用表示装置1は、図2の(A)に示すように、筐体2と、2つの反射ミラー3と、バックライトユニット5と、制御部7とを含んで構成される。
筐体2は、例えば、合成樹脂等で成形され、車体(不図示)に固定される。筐体2は、図2の(A)に示すように、内部空間2bに、バックライトユニット5、2つの反射ミラー3、及び制御部7を収容し、これらを支持している。筐体2は、外部と内部空間2bとを連通する開口2aを有する。開口2aは、筐体2において、ウインドシールド103に対向する位置に設けられ、透明カバー6で閉塞されている。透明カバー6は、バックライトユニット5から出射し、2つの反射ミラー3を反射した表示光Lを透過する。透明カバー6を透過した表示光Lは、ウインドシールド103に向かう。
2つの反射ミラー3は、バックライトユニット5からウインドシールド103までの表示光Lの光路上に配置され、バックライトユニット5から出射された表示光Lをウインドシールド103に向けて反射する。2つの反射ミラー3は、平面ミラー8と、凹面ミラー9とで構成される。
平面ミラー8は、反射面が平面で形成され、バックライトユニット5と対向する位置に配置される。平面ミラー8は、バックライトユニット5から出射された表示光Lを反射面で凹面ミラー9に向けて全反射させる。
凹面ミラー9は、反射面が凹状曲面で形成され、平面ミラー8と対向する位置に配置される。凹面ミラー9は、平面ミラー8で反射した表示光Lを、透明カバー6を介してウインドシールド103に向けて全反射させる。凹面ミラー9は、例えば、拡大ミラーとしての機能を有する。凹面ミラー9は、当該凹面ミラー9にて反射する前の表示光Lが表す表示画像と比較して当該凹面ミラー9にて反射した後の表示光Lが表す表示画像が相対的に大きくなるように当該表示画像を拡大して反射する。
バックライトユニット5は、表示器の一例であり、車両100のドライバDに虚像Sとして視認させる表示画像を表示光Lとして出射するものである。バックライトユニット5は、図2の(B)に示すように、ハウジング10と、表示パネル11と、光源12と、集光レンズ14と、偏向レンズ15と、係止機構20とを含んで構成される。
ハウジング10は、例えば、合成樹脂等により箱形状に成形され、例えば図2の(B)に示す光軸方向に沿って表示パネル11、偏向レンズ15をそれぞれ支持している。ハウジング10は、光軸方向の両端が開口しており、一方の開口が光源基板13で閉塞され、他方の開口が表示パネル11で閉塞されている。ハウジング10は、表示パネル11を当該ハウジング10に係止する係止機構20と、表示パネル11を支持する第三支持部23とを有する。係止機構20は、図3及び図4に示すように、第一支持部21と、第二支持部22とを有する。
表示パネル11は、矩形状に形成され、光源12からの光に基づいて表示画像を表示する。具体的には、表示パネル11は、ウインドシールド103に投影される表示画像を、光源12から入射する光により表示光Lとして出射する。表示パネル11は、いわゆる液晶パネルであり、例えば光透過型または光半透過型のTFT液晶(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)等から成る。表示パネル11は、複数の画素を含む表示エリア(不図示)を有する。表示エリアにおいて、複数の画素は、マトリクス状に配列されている。表示パネル11は、例えば制御部7の制御信号に応じて数字や文字、図形等を含む表示画像を表示する。表示エリアは、表示画像が表示される領域である。表示パネル11は、光源12から出射された光の光路上に配置され、光源12側から照明されることで、光軸方向における光源12と反対側の表示面が発光する。表示パネル11は、図7の(A)に示すように、ハウジング10に組み付けられた状態において、光源12側の面にフィルム状の拡散板17が貼り付けられている。
光源12は、表示パネル11を照明するものである。光源12は、例えば、光源基板13に実装された1つの発光素子で構成される。発光素子は、例えばLED(Light Emitting Diode)である。また、光源12には、集光レンズ14の光軸方向から見た光源基板13の当該集光レンズ14の光軸が通る位置に複数の発光素子が集中実装されているものが含まれる。この場合、1つの光源12は、例えば、図2の(B)に示すよう、光源基板13において、集光レンズ14の光軸が通る位置に集中実装された3つのLED16で構成される。3つのLED16は、例えば、光源基板13に対して、光源方向と直交する方向に一列に配置される。光源12は、例えば、車両100に搭載された電源、例えばバッテリー(不図示)等から得られる電力により点灯する。なお、LED16の数は、3つに限定されるものではなく、3つ以下であっても4つ以上であってもよい。
集光レンズ14は、光源12と表示パネル11との間の光路上に配置され、光源12から入射する光を表示パネル11に向けて集光する。集光レンズ14は、光源12と表示パネル11との間の光路上において、光源12と偏向レンズ15との間に配置されている。集光レンズ14は、例えばガラスや透明樹脂等の高屈折率材料で成形され、外側に向かおうとする光を内側に屈折させて偏向レンズ15に集光するように機能する。
偏向レンズ15は、光源12と表示パネル11との間の光路上において、集光レンズ14と表示パネル11との間に配置され、集光レンズ14により集光される光を表示パネル11に向けて偏向する。偏向レンズ15は、例えばガラスや透明樹脂等の材料で成形され、表示パネル11の表示エリアに向かうように光を屈折して偏向する。偏向レンズ15は、ネジ等によってハウジング10に固定される。偏向レンズ15は、図4の(B)に示すように、光軸方向から見て矩形状に形成されている。
制御部7は、図2の(A)に示すように、バックライトユニット5に接続され、当該バックライトユニット5を制御する。制御部7は、例えば、基板に実装されたICチップ等で構成され、車両100に搭載されたバッテリーから得られる電力により駆動する。
第一支持部21は、表示パネル11の平面方向における第一方向の両端のうち一方の第一端部11aを支持する。第一支持部21は、図5の(A)に示すように、第一方向と直交する第二方向から見た断面形状がC字状または凹状に形成され、表示パネル11の第一端部11aを内側に収容して支持する。また、第一支持部21は、ハウジング10を第二方向から見て、第一方向の一方の端部側であって、第二支持部22と第一方向に対向する位置に形成される。第一支持部21は、例えば、光軸方向から見て、表示パネル11における第一端部11aの第二方向における両端にそれぞれ形成されている。
第二支持部22は、表示パネル11が第一支持部21に支持された支持状態で、表示パネル11の第一方向の他方の第二端部11bを支持する。第一支持部21と第二支持部22とは、図5の(A)に示すように、ハウジング10にあって表示光Lの光軸方向において相対的に異なる位置に形成される。例えば、第二支持部22は、第一支持部21に対し光軸方向において光源12側に形成される。表示パネル11は、第一支持部21と第二支持部22との位置関係により一定の角度に傾けて固定支持される。表示パネル11の第一方向と水平方向とが成す角度を、例えば表示パネル11の載置角度とする。図5の(A)に示す方向Dxが水平方向であり、方向Dyが下方向であり、Ddispが表示パネル11の載置角度方向である。第二支持部22は、一対の付勢部25と、第一受け部27とを有する。
一対の付勢部25は、それぞれが、表示パネル11が第一支持部21及び第二支持部22に支持された支持状態において、当該表示パネル11を第一端部11a側に付勢するものである。一対の付勢部25は、図5の(A)及び図5の(B)に示すように、ハウジング10の内壁10aのうち第一方向の他方側の内壁10aにあって、第一方向のうち図4の矢印Pの方向から見て、第一受け部27を中心に左右に別れて形成されている。各付勢部25は、図4に示すように、光軸方向から見てS字状に湾曲して形成されており、第一方向においてばね性(弾性)を有する。各付勢部25は、上記支持状態でない場合において、一方の端部がハウジング10の内壁10aに固定された固定端となり、他方の端部が自由端となる。各付勢部25は、固定端部31と、延在部32と、先端部33とを有する。
第一受け部27は、ハウジング10の内壁10aから突出して形成され、支持状態で表示パネル11の第二端部11bの下面を受けるものである。第一受け部27は、ハウジング10の内壁10aのうち、一対の付勢部25が設けられた内壁10aから第一支持部21側に向けて突出して形成され、2つの付勢部25間に配置されている。第一受け部27は、表示パネル11が第一支持部21及び第二支持部22に支持された支持状態において、当該表示パネル11の第一方向及び第二方向と直交する上下方向に表示パネル11が載置される載置面27aを有する。この上下方向は、便宜上、上下方向としており、鉛直方向とは限らない。また、本実施形態における上下方向は光軸方向に沿うものであるが、これに限定されるものではない。
固定端部31は、各付勢部25における固定端であり、ハウジング10の内壁10aのうち同一面の内壁10aに固定される部分である。固定端部31は、内壁10aの第二方向における第一受け部27側に配置され、かつ内壁10aの上下方向に沿って延在して形成される。特に、固定端部31は、上下方向において第一受け部27よりも光源12側に延在して形成される。
延在部32は、各付勢部25において、固定端部31と先端部33との間で延在する部分である。延在部32は、固定端部31から表示パネル11の第二方向の端部に向けて延在し、かつ内壁10aの上下方向に沿って延在して形成される。特に、延在部32は、上下方向において第一受け部27よりも光源12側に延在して形成される。
先端部33は、各付勢部25における自由端であり、固定端部31と反対側の端部に形成された部分である。先端部33は、当接面33aと、第二受け部33bとを有する。当接面33aは、例えば平面形状を有し、上記支持状態において、表示パネル11の第二端部11bの端面に当接する部分である。第二受け部33bは、当接面33aから表示パネル11側に突出し第一受け部27との間で表示パネル11の第二端部11bを挟み込む部分である。第二受け部33bは、上記支持状態で表示パネル11の第二端部11bと接触する接触面を有し、当該接触面と第一受け部27の載置面27aとで第二端部11bを挟み込む。したがって、表示パネル11の第二端部11bは、上記支持状態において、第二受け部33bにより上方向から2点で支持され、第一受け部27により下方向から1点で支持される。当接面33aは、図8に示すように、第一支持部21側に向けて突出し上下方向に延在して形成された突起40を有する。なお、当接面33aは、突起40がなく平面で形成されていてもよい。
第三支持部23は、図3、図4、図6に示すように、表示パネル11の第二方向の両端をそれぞれ支持するものである。第三支持部23は、表示パネル11が当該第三支持部23により支持された状態で、表示パネル11の上下方向において載置される載置面23aを有する。載置面23aは、表示パネル11の第二方向側の端部と上下方向において対向する位置に、第一方向に延在して形成された溝部26を有する。
溝部26は、上下方向から見て、第二方向を短辺とする長方形状に形成される。溝部26を形成するハウジング10の部分は、当該ハウジング10の他の部分と同様に、光を透過しない合成樹脂材料で成形される。溝部26は、当該溝部26の延在方向から見た場合に、表示パネル11の第二方向側の端部よりも外側まで形成され、外部に対して開口している。この延在方向は、第一方向に沿う。図7の(A)は、バックライトユニット5に設けられた反射抑制構造の概略構成を示す模式図であり、図6の部分Qを拡大したものである。第三支持部23は、載置面23aに拡散板17を介して表示パネル11が載置された状態で、当該表示パネル11を支持する。
次に、車両用表示装置1における虚像表示動作について図1、図2の(A)、図2の(B)を参照して説明する。まず、光源12から出射した光は、集光レンズ14を透過して偏向レンズ15に向けて出射される。出射する光は、集光レンズ14により屈折して偏向レンズ15に集光される。偏向レンズ15に入射した光は、内部を透過し、当該偏向レンズ15により屈折して表示パネル11に向けて出射される。表示パネル11は、表示エリアに表示された表示画像を、内部を透過した光により表示光Lとして出射する。
バックライトユニット5の表示パネル11から出射された表示光Lは、平面ミラー8に向かう。平面ミラー8は、バックライトユニット5から入射した表示光Lを凹面ミラー9に向けて反射する。凹面ミラー9は、平面ミラー8から入射する表示光Lを、凹状の反射面により、透明カバー6を介してウインドシールド103に向けて反射させる。これにより、ウインドシールド103に表示光Lに対応する表示画像が投影され、ドライバDのアイポイントEPの前方に虚像Sが表示される。
次に、表示パネル11をハウジング10に組み付ける組立作業について説明する。組立作業者は、ハウジング10における各付勢部25を一時的に内壁10a側に押し込む。その後、表示パネル11の第一端部11aをハウジング10の第一支持部21の凹部に挿入しながら、第二端部11bを第二支持部22側に向けて落としていく。このとき、表示パネル11の第二方向の各端部を、各第三支持部23の載置面23aに載置すると共に、第二端部11bを第一受け部27の載置面27aに載置する。組立作業者は、表示パネル11の第二端部11bに、先端部33の当接面33a及び第二受け部33bを接触させながら、表示パネル11をハウジング10に組み付ける。これにより、各付勢部25で生じる付勢力が表示パネル11に掛かり、表示パネル11がハウジング10に固定される。
本実施形態の車両用表示装置1は、係止機構20が、表示パネル11の第一端部11aを支持する第一支持部21と、第一支持部21と第一方向の反対側に設けられ、第一支持部21と光軸方向において相対的に異なる位置にある第二支持部22とを有する。第二支持部22は、支持状態で表示パネル11を第一端部11a側に付勢する一対の付勢部25と、支持状態で表示パネル11の第二端部11bの下面を受ける第一受け部27とを有する。各付勢部25は、光軸方向から見てS字状に湾曲して形成されており、固定端部31と、固定端部31と反対側の端部に形成された先端部33と、固定端部31と先端部33との間で延在する延在部32とを有する。先端部33は、支持状態において、当接面33aから表示パネル11側に突出し第一受け部27との間で表示パネル11の第二端部11bを挟み込む第二受け部33bを有する。
上記構成により、組立作業時に各付勢部25の先端部33を表示パネル11と反対側に押し込んで表示パネル11をハウジング10に載置し、付勢部25の付勢力により当該先端部33が表示パネル11を第一支持部21側に向けて付勢する。これにより、表示パネル11に対して下方向(Dy方向)に押さえつける力を表示パネル11の載置角度方向(Ddisp)とすることができ、当該表示パネル11をハウジング10に組付けることができる。この結果、表示パネル11をハウジング10に組付けるために、表示パネル11に対して下方向に押さえつける力を抑制することができる。
本実施形態の車両用表示装置1は、表示パネル11が第三支持部23により支持された状態で、載置面23aのうち、表示パネル11の第二方向側の端部と上下方向において対向する位置に、第一方向に延在して形成された溝部26を有する。溝部26は、当該溝部26の延在方向から見た場合に、表示パネル11の第二方向側の端部よりも外側まで形成され、外部に対して開口している。
従来、表示パネル11の内部で反射した光Lが拡散板17に当たった際に反射し、表示パネル11の端部の内側端面で外部に向けて反射することで虚像Sに意図しない光Laが含まれ、虚像Sの視認性が低下するおそれがある。そこで、図7の(B)に示すように、表示パネル11の光源12側の面に貼り付けられたフィルム状の拡散板17の端部に黒印刷や黒テープ等(黒色部18)が施されているが、拡散板17に対する追加加工となることから、生産面及びコスト面において改善の余地がある。上記構成により、表示パネル11の内部で反射した光Laのうち、一部は拡散板17で拡散するが、残りは拡散板17を透過して溝部26に入射し、当該溝部26で反射して開口を介して外部に導出される。この結果、拡散板17に黒色部18を設けることなく、表示パネル11の内側端面で反射する光Laを低減し、虚像Sの視認性の低下を抑制することができる。なお、拡散板17で拡散する光Laは、輝度が低いことから、表示パネル11の端部の内側端面で外部に向けて反射しても虚像Sの視認性を低下させるまでには至らない。
本実施形態の車両用表示装置1は、各付勢部25が、固定端部31及び延在部32が第一受け部27よりも上下方向において光源12側に延在して形成され、先端部33が第一受け部27よりも上下方向において光源12側に切り欠き35が形成されている。これにより、係止機構20により表示パネル11がハウジング10に係止固定される際に、表示パネル11を押さえるための張力と応力集中が付勢部25に起きにくい形状とすることができる。
本実施形態の車両用表示装置1は、表示パネル11の第二端部11bが、上記支持状態において、第二受け部33bにより上方向から2点で支持され、第一受け部27により下方向から1点で支持される。これにより、各付勢部25における固定端部31から先端部33までの長さを確保できると共に、第二端部11bに対して、第二方向に離間した2点と、当該2点間の中央の1点とで挟み込むように支持でき、表示パネル11を効率よく安定的に保持することが可能となる。
なお、上記実施形態では、バックライトユニット5は、液晶方式であるが、他の方式、例えばレーザ方式やDLP(Digital Light Processing)方式、プロジェクタ方式であってもよい。
また、上記実施形態では、第一受け部27は、ハウジング10の内壁10aに1つ形成されているが、第二方向に沿って複数形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、制御部7は、車両100に搭載されたECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)(不図示)に接続され、当該ECUとの間で信号の送受信を行っていてもよい。
また、上記実施形態では、車両用表示装置1は、2つの反射ミラー3を有しているが、これに限定されない。例えば、1つの反射ミラー3(凹面ミラー9)を有していてもよい。また、3つ以上の反射ミラー3を有していてもよい。平面ミラー8は、凹面ミラーであってもよいし、例えば、凸面ミラー、非球面ミラー、球面ミラー、自由曲面ミラー等であってもよい。凹面ミラー9は、例えば、凸面ミラー、非球面ミラー、球面ミラー、自由曲面ミラー等であってもよい。また、凹面ミラー9は、拡大ミラーとしての機能を有するが、これに限定されず、補正ミラーとしての機能を有してもよい。
また、上記実施形態では、車両用表示装置1は、表示画像を車両100のウインドシールド103に投影しているが、これに限定されず、例えばコンバイナ等に投影してもよい。
また、上記実施形態では、車両用表示装置1は、自動車等の車両100に適用されているが、これに限定されず、例えば車両100以外の船舶や航空機等に適用してもよい。
1 車両用表示装置
5 バックライトユニット
10 ハウジング
11 表示パネル
11a 第一端部
11b 第二端部
12 光源
17 拡散板
18 黒色部
20 係止機構
21 第一支持部
22 第二支持部
23 第三支持部
23a 載置面
25 付勢部
27 第一受け部
31 固定端部
32 延在部
33 先端部
33a 当接面
33b 第二受け部
35 切り欠き
100 車両
103 ウインドシールド
L 表示光
S 虚像

Claims (3)

  1. 車両の乗員に虚像として視認させる表示画像を表示光として出射する表示器を備え、
    前記表示器は、
    矩形状に形成され、かつ光源からの光に基づいて前記表示画像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルを係止する係止機構を有するハウジングと、を備え、
    前記係止機構は、
    前記表示パネルの平面方向における第一方向の両端のうち一方の第一端部を支持する第一支持部と、
    前記表示パネルが前記第一支持部に支持された支持状態で、前記表示パネルの前記第一方向の他方の第二端部を支持する第二支持部と、有し、
    前記第一支持部と前記第二支持部とは、前記表示光の光軸方向において相対的に異なる位置に形成され、
    前記第二支持部は、
    前記支持状態で前記表示パネルを第一端部側に付勢する一対の付勢部と、
    前記ハウジングの内壁から突出して形成され、前記支持状態で前記表示パネルの第二端部の下面を受ける少なくとも一つの第一受け部と、を有し、
    各前記付勢部は、前記光軸方向から見てS字状に湾曲して形成されており、
    前記ハウジングの内壁に固定される固定端部と、
    前記固定端部と反対側の端部に形成された先端部と、
    前記固定端部と前記先端部との間で延在する延在部と、を有し、
    前記先端部は、
    前記支持状態において、前記表示パネルの前記第二端部の端面に当接する当接面と、
    前記当接面から前記表示パネル側に突出し前記第一受け部との間で前記第二端部を挟み込む第二受け部と、を有する、
    ことを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記ハウジングは、
    前記表示パネルの平面方向における前記第一方向と直交する第二方向の両端をそれぞれ支持する第三支持部を有し、
    各前記第三支持部は、
    前記表示パネルが前記第三支持部により支持された状態で、前記表示パネルの前記第一方向及び前記第二方向と直交する上下方向において載置される載置面のうち、前記表示パネルの前記第二方向側の端部と上下方向において対向する位置に、前記第一方向に延在して形成された溝部を有し、
    前記溝部は、
    当該溝部の延在方向から見た場合に、前記表示パネルの前記第二方向側の端部よりも外側まで形成され、外部に対して開口している、
    請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 各前記付勢部は、
    前記固定端部及び前記延在部が前記第一受け部よりも上下方向において光源側に延在して形成され、かつ前記先端部が前記第一受け部よりも上下方向において前記光源側に切り欠きが形成されている、
    請求項1または2に記載の車両用表示装置。
JP2021065142A 2021-04-07 2021-04-07 車両用表示装置 Active JP7309774B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021065142A JP7309774B2 (ja) 2021-04-07 2021-04-07 車両用表示装置
EP22164682.1A EP4070981B1 (en) 2021-04-07 2022-03-28 Vehicle display device
US17/714,122 US20220326515A1 (en) 2021-04-07 2022-04-05 Vehicle display device
CN202210359559.8A CN115202049B (zh) 2021-04-07 2022-04-06 车辆用显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021065142A JP7309774B2 (ja) 2021-04-07 2021-04-07 車両用表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022160754A JP2022160754A (ja) 2022-10-20
JP7309774B2 true JP7309774B2 (ja) 2023-07-18

Family

ID=80953464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021065142A Active JP7309774B2 (ja) 2021-04-07 2021-04-07 車両用表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220326515A1 (ja)
EP (1) EP4070981B1 (ja)
JP (1) JP7309774B2 (ja)
CN (1) CN115202049B (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009109798A (ja) 2007-10-31 2009-05-21 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2019174497A (ja) 2018-03-26 2019-10-10 日本精機株式会社 表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6566608B2 (ja) * 2014-05-23 2019-08-28 株式会社ジャパンディスプレイ 表示モジュール及び表示装置
JP6753062B2 (ja) * 2016-01-13 2020-09-09 日本精機株式会社 照明装置
JP6931471B2 (ja) * 2016-03-22 2021-09-08 日本精機株式会社 表示装置
JP6733378B2 (ja) * 2016-07-14 2020-07-29 セイコーエプソン株式会社 光学装置、およびプロジェクター
JP6533540B2 (ja) 2017-01-27 2019-06-19 矢崎総業株式会社 バックライトユニットおよびヘッドアップディスプレイ装置
JP7143153B2 (ja) * 2018-09-03 2022-09-28 Nsウエスト株式会社 表示器、及び、表示器を備えるヘッドアップディスプレイ装置
WO2020111033A1 (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 日本精機株式会社 表示形成装置
JP7246025B2 (ja) * 2019-07-11 2023-03-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
KR20210080111A (ko) * 2019-12-20 2021-06-30 현대모비스 주식회사 조립 구조를 강화한 차량용 헤드업 디스플레이 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009109798A (ja) 2007-10-31 2009-05-21 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2019174497A (ja) 2018-03-26 2019-10-10 日本精機株式会社 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022160754A (ja) 2022-10-20
EP4070981B1 (en) 2023-04-19
CN115202049A (zh) 2022-10-18
EP4070981A1 (en) 2022-10-12
US20220326515A1 (en) 2022-10-13
CN115202049B (zh) 2024-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9004691B2 (en) Head-up display device using a concave cylindrical lens for projecting image on screen
JP6263953B2 (ja) 表示装置
US8107165B2 (en) Projector screen and display system
US10663723B2 (en) Head-up display device
US20190317323A1 (en) Head-up display device
JP4720694B2 (ja) 車両用表示装置
US10802272B2 (en) Vehicular display apparatus
US11194155B2 (en) Head-up display device
JP7309774B2 (ja) 車両用表示装置
JP2018180291A (ja) 車両用表示装置
JP2020134588A (ja) 虚像表示装置
JP2005338689A (ja) 反射ミラー及びその反射ミラーを備えた反射ミラー装置
JP2018163260A (ja) 画像表示装置、虚像表示装置、移動体
EP4071541B1 (en) Vehicle display device
US11768371B2 (en) Projection device and head-up display
US12072488B2 (en) Display device, head-up display, and mobile object
JP7447162B2 (ja) 車両用表示装置
WO2024142704A1 (ja) 車両用表示装置
WO2024190460A1 (ja) 画像投影装置
JP2024062528A (ja) レンズアレイ及び表示装置
CN117590609A (zh) 抬头显示器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230524

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: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230705

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7309774

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150