JP7433716B2 - heads up display device - Google Patents

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本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device.

表示装置に表示される画像を表す光を車両のウインドシールド(いわゆるフロントガラス)に反射させることで、当該画像を車両の前方空間の虚像としてウインドシールドに表示させるヘッドアップディスプレイ装置が知られている。これにより、運転者は、車両の走行に関連する情報(速度情報、カーナビゲーション情報など)を示す画像をウインドシールドの前方の景色に重ね合わせて視認することができる。 Head-up display devices are known that reflect light representing an image displayed on a display device on the windshield (so-called windshield) of a vehicle, thereby displaying the image on the windshield as a virtual image of the space in front of the vehicle. . Thereby, the driver can visually recognize an image indicating information related to the driving of the vehicle (speed information, car navigation information, etc.) superimposed on the scenery in front of the windshield.

表示装置は、液晶パネルとバックライト装置とを備えており、バックライト装置が液晶パネルに光を照射することで、画像を表示する。バックライト装置は、液晶パネルの全面に均等に光を照射するために、複数の光源(例えば発光ダイオード)がマトリクス状に配置されている。例えば、特許文献1には、10個の発光ダイオード(LED)が縦2行横5列に配置された面光源を備えるバックライト装置(照明装置)が開示されている。 The display device includes a liquid crystal panel and a backlight device, and the backlight device irradiates the liquid crystal panel with light to display an image. A backlight device includes a plurality of light sources (for example, light emitting diodes) arranged in a matrix in order to uniformly irradiate the entire surface of a liquid crystal panel with light. For example, Patent Document 1 discloses a backlight device (illumination device) including a surface light source in which ten light emitting diodes (LEDs) are arranged in two rows and five columns.

一方、液晶パネルは、液晶の特性上、黒を表示する場合でもバックライト装置の光が漏れるので、完全な黒を表示することが困難である。したがって、夜間、ヘッドアップディスプレイ装置によってウインドシールドの表示領域に表示された画像の黒と、表示領域の周囲の黒(夜間の風景)とのコントラスト差により、表示領域が浮き出て見えるポストカード効果が発生する。この場合、運転者は、表示領域の輪郭が視野に入って、煩わしく感じる。 On the other hand, due to the characteristics of liquid crystal, liquid crystal panels leak light from a backlight device even when displaying black, making it difficult to display complete black. Therefore, at night, the difference in contrast between the black image displayed in the windshield display area by the head-up display device and the black surrounding the display area (nighttime scenery) creates a postcard effect in which the display area stands out. Occur. In this case, the outline of the display area enters the driver's field of vision, making him feel bothered.

特開2007-87792号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-87792

ポストカード効果の対策として、OLEDやMEMSレーザを用いたヘッドアップディスプレイ装置が開発されている。これらの方式の場合、液晶パネルを用いる場合との方式の違いにより、ポストカード効果が表れにくい。しかしながら、これらの方式はいずれも、液晶パネルを用いる場合と比較して、コストが高い。 As a measure against the postcard effect, head-up display devices using OLEDs and MEMS lasers have been developed. In the case of these methods, the postcard effect is less likely to appear due to the difference in method from the case of using a liquid crystal panel. However, all of these methods are higher in cost than when using a liquid crystal panel.

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、簡易な構成で、ポストカード効果を軽減できるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的としている。 The present invention was conceived under the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a head-up display device that has a simple configuration and can reduce the postcard effect.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.

本発明によって提供されるヘッドアップディスプレイ装置は、表示装置を備え、前記表示装置に表示される画像を表す光を、透過反射部に反射させることで、当該画像を車両の前方空間の虚像として前記透過反射部に表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、前記表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライト装置とを備え、前記バックライト装置は、複数の光源と、前記液晶パネルに光を照射する照射面とを備え、前記照射面の四隅のいずれかの部分の輝度が中央部分の輝度に比べて低くなるように、前記複数の光源が配置されている。 A head-up display device provided by the present invention includes a display device, and reflects light representing an image displayed on the display device on a transmissive reflective section, thereby converting the image into a virtual image of a space in front of a vehicle. A head-up display device that displays information on a transmissive reflective section, the display device including a liquid crystal panel and a backlight device that irradiates light to the liquid crystal panel, the backlight device including a plurality of light sources and the and an irradiation surface that irradiates light to a liquid crystal panel, and the plurality of light sources are arranged such that the brightness at any one of the four corners of the irradiation surface is lower than the brightness at the center.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記照射面は、第1端縁と、前記第1端縁に直交する第2端縁とを備え、前記複数の光源は、前記第1端縁に最も近い位置に配置された第1光源と、前記第2端縁に最も近い位置に配置された前記光源の中で前記第1端縁に最も近い第2光源とを含み、前記第2光源は、前記第2端縁に平行な方向において、前記第1光源より、前記第1端縁とは反対側に配置されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the irradiation surface includes a first edge and a second edge perpendicular to the first edge, and the plurality of light sources are located most at the first edge. a first light source disposed close to the first edge; and a second light source closest to the first edge among the light sources disposed closest to the second edge, the second light source comprising: The light source is disposed on the opposite side of the first edge from the first light source in a direction parallel to the second edge.

本発明によると、バックライト装置は、照射面の四隅のいずれかの部分の輝度が中央部分の輝度に比べて低くなるように、複数の光源が配置されている。したがって、照射面から照射される光は、四隅のいずれかの部分が中央部分より暗くなる。よって、透過反射部の表示領域に表示される画像の四隅のいずれかの部分の黒色部分は、中央部分の黒色部分に比べて暗くなり、表示領域の周囲の黒とのコントラスト差が小さくなる。これにより、ポストカード効果が軽減される。また、本発明によると、複数の光源の配置を工夫しただけなので、簡易な構成で実現でき、OLEDやMEMSレーザを用いる場合に比べて、製造コストを抑制できる。 According to the present invention, in the backlight device, a plurality of light sources are arranged such that the brightness at any of the four corners of the irradiation surface is lower than the brightness at the center. Therefore, the light emitted from the irradiation surface is darker at any of the four corners than at the center. Therefore, the black part at any of the four corners of the image displayed in the display area of the transmissive reflection section is darker than the black part at the center, and the contrast difference with the black around the display area is small. This reduces the postcard effect. Further, according to the present invention, since the arrangement of the plurality of light sources is only devised, it can be realized with a simple configuration, and the manufacturing cost can be suppressed compared to the case where OLED or MEMS laser is used.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の概略を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a head-up display device according to a first embodiment. 図1に示すヘッドアップディスプレイ装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the head-up display device shown in FIG. 1. FIG. 第1実施形態に係るバックライト装置における発光ダイオードDの配置を示す概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the arrangement of light emitting diodes D in the backlight device according to the first embodiment. 図3に示すバックライト装置の内部構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing the internal configuration of the backlight device shown in FIG. 3. FIG. ウインドシールドに表示された画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image displayed on a windshield. 第1実施形態に係るバックライト装置の変形例を示す概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a modification of the backlight device according to the first embodiment. 第1実施形態に係るバックライト装置の変形例を示す概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a modification of the backlight device according to the first embodiment. 第1実施形態に係るバックライト装置の変形例を示す概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a modification of the backlight device according to the first embodiment. 第2実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置のバックライト装置を示す概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a backlight device of a head-up display device according to a second embodiment. ウインドシールドに表示された画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image displayed on a windshield.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図1~図5は、第1実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置A1を説明するための図である。図1は、ヘッドアップディスプレイ装置A1の概略を示す模式図である。図2は、ヘッドアップディスプレイ装置A1の機能構成を示すブロック図である。図3は、バックライト装置を示す平面図である。図4は、図3に示すバックライト装置の内部構成を示すブロック図である。図5は、ウインドシールドに表示された画像の一例を示す図であり、夜間の走行時のものである。 1 to 5 are diagrams for explaining a head-up display device A1 according to the first embodiment. FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a head-up display device A1. FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the head-up display device A1. FIG. 3 is a plan view showing the backlight device. FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the backlight device shown in FIG. 3. FIG. 5 is a diagram showing an example of an image displayed on the windshield, which is taken when the vehicle is driving at night.

図1および図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、表示装置1、第1ミラー51、第2ミラー52、および制御装置4を備えている。ヘッドアップディスプレイ装置A1は、車両Bのインストルメントパネルの内部空間を利用して、運転席に対応する車幅方向位置に配置される。図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、表示装置1に表示される画像を表す光を、ウインドシールド7(いわゆるフロントガラス)に反射させることで、当該画像を車両Bの前方空間の虚像Vとしてウインドシールド7に表示させる。ウインドシールド7は、例えばガラスなどの透明板であり、入射される光の角度によって、光を透過、または、反射させる透過反射部として機能する。表示装置1に表示される画像としては、速度情報やナビゲーション情報など、車両Bの走行に関連する各種の情報(以下では、「走行情報」とする)を示す画像が含まれる。表示装置1に表示される画像は、画像生成部60によって生成される。走行情報を含む画像が虚像Vとして、ウインドシールド7の前方の景色に重ね合わせて表示されるので、運転者は、インストルメントパネルに配置されているメータユニットや、カーナビゲーション用のモニタなどに視線を移動させることなく、走行情報を認識できる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the head-up display device A1 includes a display device 1, a first mirror 51, a second mirror 52, and a control device 4. The head-up display device A1 is arranged at a position in the vehicle width direction corresponding to the driver's seat, using the interior space of the instrument panel of the vehicle B. As shown in FIG. 1, the head-up display device A1 reflects the light representing the image displayed on the display device 1 on the windshield 7 (so-called windshield), thereby displaying the image in the space in front of the vehicle B. It is displayed on the windshield 7 as a virtual image V. The windshield 7 is a transparent plate made of glass, for example, and functions as a transmissive/reflective portion that transmits or reflects light depending on the angle of the incident light. The images displayed on the display device 1 include images showing various types of information (hereinafter referred to as "driving information") related to the traveling of the vehicle B, such as speed information and navigation information. The image displayed on the display device 1 is generated by the image generation section 60. An image containing driving information is displayed as a virtual image V superimposed on the scenery in front of the windshield 7, so the driver can direct his/her line of sight to the meter unit located on the instrument panel, the car navigation monitor, etc. It is possible to recognize driving information without moving the vehicle.

例えば、図5に示すように、ウインドシールド7の表示領域71には、時刻、車速、燃料ゲージ、および道路情報を示す画像が、前方の景色に重ね合わせて表示されている。なお、ウインドシールド7に表示される走行情報は、限定されない。図5においては、表示領域71の範囲を示すために、便宜上、表示領域71を二点鎖線で示しているが、実際には、表示領域71はウインドシールド7に表示されない。本実施形態では、表示領域71はウインドシールド7の下方に配置されている。 For example, as shown in FIG. 5, in the display area 71 of the windshield 7, an image showing the time, vehicle speed, fuel gauge, and road information is displayed superimposed on the scenery ahead. Note that the driving information displayed on the windshield 7 is not limited. In FIG. 5, the display area 71 is shown by a two-dot chain line for convenience in order to show the range of the display area 71, but in reality, the display area 71 is not displayed on the windshield 7. In this embodiment, the display area 71 is arranged below the windshield 7.

表示装置1は、走行情報を示す画像を表示して、当該画像を表す光を出射する。本実施形態では、図1に示すように、表示装置1は、画像を表示する表示面1aを、やや後方斜め上方に向けるようにして、ヘッドアップディスプレイ装置A1の筐体に配置されている。表示装置1の内部構成の詳細については後述する。 The display device 1 displays an image indicating travel information and emits light representing the image. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the display device 1 is arranged in the housing of the head-up display device A1, with the display surface 1a on which an image is displayed facing slightly rearward and diagonally upward. Details of the internal configuration of the display device 1 will be described later.

第1ミラー51は、表示装置1からの光を第2ミラー52に向けて反射させるための鏡である。本実施形態では、第1ミラー51は、側方視において、表示装置1からの光の反射光を前方に向けて反射させるように、ヘッドアップディスプレイ装置A1の筐体に配置されている。本実施形態では、第1ミラー51は、平面鏡である。 The first mirror 51 is a mirror for reflecting light from the display device 1 toward the second mirror 52. In this embodiment, the first mirror 51 is arranged on the housing of the head-up display device A1 so as to reflect the reflected light from the display device 1 forward when viewed from the side. In this embodiment, the first mirror 51 is a plane mirror.

第2ミラー52は、第1ミラー51からの反射光を、ウインドシールド7に向けて反射させるための鏡である。本実施形態では、第2ミラー52は、側方視において、第1ミラー51からの反射光を、後方斜め上方に向けて延びるウインドシールド7の下方領域に向けて、上方斜め後方に反射させるように、ヘッドアップディスプレイ装置A1の筐体に配置されている。ウインドシールド7は、第2ミラー52からの反射光を運転者の視点Eに向けて反射させる。ウインドシールド7は通常、室内側に凹形状に湾曲しており、第2ミラー52は凹面鏡とされている。これにより、表示装置1に表示される画像は、ウインドシールド7から視点Eに至る光路Lの先に、拡大された虚像Vとして表示される。第2ミラー52の表面形状は、ウインドシールド7の湾曲の態様、および、画像の拡大率に応じて、適宜設計される。 The second mirror 52 is a mirror for reflecting the reflected light from the first mirror 51 toward the windshield 7. In the present embodiment, the second mirror 52 is configured to reflect the reflected light from the first mirror 51 diagonally upward and backward toward a lower region of the windshield 7 that extends diagonally upward and rearward when viewed from the side. It is arranged in the housing of the head-up display device A1. The windshield 7 reflects the light reflected from the second mirror 52 toward the driver's viewpoint E. The windshield 7 is normally curved in a concave shape toward the indoor side, and the second mirror 52 is a concave mirror. Thereby, the image displayed on the display device 1 is displayed as an enlarged virtual image V at the end of the optical path L from the windshield 7 to the viewpoint E. The surface shape of the second mirror 52 is appropriately designed depending on the curvature of the windshield 7 and the magnification ratio of the image.

次に、表示装置1の内部構成の詳細について説明する。 Next, details of the internal configuration of the display device 1 will be described.

表示装置1は、図2に示すように、液晶パネル2およびバックライト装置3を備えている。表示装置1は、透過型の表示装置であって、バックライト装置3が液晶パネル2に光を照射し、液晶パネル2を通過した光によって画像を表示する。 The display device 1 includes a liquid crystal panel 2 and a backlight device 3, as shown in FIG. The display device 1 is a transmissive display device in which a backlight device 3 irradiates a liquid crystal panel 2 with light and displays an image using the light that passes through the liquid crystal panel 2.

液晶パネル2は、一般的な液晶ディスプレイに使用されるものと同様であり、型や形式は限定されない。液晶パネル2は、制御装置4によって、各画素の駆動(光の通過と遮断の切り替え)を制御される。 The liquid crystal panel 2 is similar to that used in general liquid crystal displays, and its type and format are not limited. In the liquid crystal panel 2, driving of each pixel (switching between passing and blocking light) is controlled by a control device 4.

バックライト装置3は、複数の発光ダイオードDを備えており、液晶パネル2の裏側(第1ミラー51が配置されている側とは反対側)に、配置されている(図1参照)。バックライト装置3は、複数の発光ダイオードDが発する光を、液晶パネル2に向けて照射する照射面3aを備えている。照射面3aの形状は、液晶パネル2の形状に合わせた矩形状である。なお、バックライト装置3は、各発光ダイオードDから発せられて拡散する光を集光したり拡散させるレンズと拡散用のフィルムとを備えているが、詳細な説明は省略する。表示装置1は、バックライト装置3が照射面3aから照射した光のうち、液晶パネル2を通過した光によって、表示面1aに画像を形成する。 The backlight device 3 includes a plurality of light emitting diodes D, and is arranged on the back side of the liquid crystal panel 2 (on the opposite side to the side where the first mirror 51 is arranged) (see FIG. 1). The backlight device 3 includes an irradiation surface 3a that irradiates light emitted by a plurality of light emitting diodes D toward the liquid crystal panel 2. The shape of the irradiation surface 3a is a rectangle that matches the shape of the liquid crystal panel 2. Note that the backlight device 3 includes a lens that condenses and diffuses the light emitted from each light emitting diode D and a diffusion film, but a detailed description thereof will be omitted. The display device 1 forms an image on the display surface 1a using light that passes through the liquid crystal panel 2 out of the light emitted from the irradiation surface 3a by the backlight device 3.

本実施形態では、バックライト装置3は、図3および図4に示すように、直列光源群30および駆動回路31を備えている。直列光源群30は、図4に示すように、直列接続された7個の発光ダイオードDを備えている。なお、7個の発光ダイオードDの接続の順番は限定されない。また、7個の発光ダイオードDの接続方法も限定されない。例えば、7個の発光ダイオードDのすべてが並列接続されてもよいし、発光ダイオードDが3個直列接続されたものと、4個直列接続されたものとが並列接続されてもよい。各発光ダイオードDは、通電されることで白色光を発する発光ダイオードである。7個の発光ダイオードDは、図3に示すように、発光面Daを液晶パネル2側(図3においては紙面の手前側)に向けて、配置されている。なお、図3においては、各発光ダイオードDの配置を表すために、レンズおよびフィルムを透過している。フィルムの外面が、光を照射する照射面3aに相当する。 In this embodiment, the backlight device 3 includes a series light source group 30 and a drive circuit 31, as shown in FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 4, the series light source group 30 includes seven light emitting diodes D connected in series. Note that the order in which the seven light emitting diodes D are connected is not limited. Furthermore, the method of connecting the seven light emitting diodes D is not limited either. For example, all seven light emitting diodes D may be connected in parallel, or three light emitting diodes D connected in series and four light emitting diodes D connected in series may be connected in parallel. Each light emitting diode D is a light emitting diode that emits white light when energized. As shown in FIG. 3, the seven light emitting diodes D are arranged with their light emitting surfaces Da facing toward the liquid crystal panel 2 (the front side of the paper in FIG. 3). In addition, in FIG. 3, in order to show the arrangement of each light emitting diode D, a lens and a film are shown. The outer surface of the film corresponds to the irradiation surface 3a that irradiates light.

7個の発光ダイオードDは、発光ダイオードD1~D7を含んでいる。発光ダイオードD1~D4は、照射面3aの長手方向であり、車両Bの車幅方向であるx方向に、等間隔で並んで配置されている。発光ダイオードD5~D7は、x方向に等間隔で並んで配置されており、発光ダイオードD1~D4に対して、x方向に直交する方向であるy方向の一方側(図3においては上側)に配置されている。発光ダイオードD5は、x方向において、発光ダイオードD1と発光ダイオードD2との間に配置されている。発光ダイオードD6は、x方向において、発光ダイオードD2と発光ダイオードD3との間に配置されている。発光ダイオードD7は、x方向において、発光ダイオードD3と発光ダイオードD4との間に配置されている。発光ダイオードD1~D4は、ウインドシールド7の表示領域71のうち、下側に位置する領域に対応する、液晶パネル2の領域に光を照射する。発光ダイオードD5~D7は、ウインドシールド7の表示領域71のうち、上側に位置する領域に対応する、液晶パネル2の領域に光を照射する。 The seven light emitting diodes D include light emitting diodes D1 to D7. The light emitting diodes D1 to D4 are arranged at regular intervals in the x direction, which is the longitudinal direction of the irradiation surface 3a and the width direction of the vehicle B. The light emitting diodes D5 to D7 are arranged at regular intervals in the x direction, and are arranged on one side (upper side in FIG. 3) of the light emitting diodes D1 to D4 in the y direction, which is a direction orthogonal to the x direction. It is located. Light emitting diode D5 is arranged between light emitting diode D1 and light emitting diode D2 in the x direction. Light emitting diode D6 is arranged between light emitting diode D2 and light emitting diode D3 in the x direction. Light emitting diode D7 is arranged between light emitting diode D3 and light emitting diode D4 in the x direction. The light emitting diodes D1 to D4 irradiate light to a region of the liquid crystal panel 2 corresponding to a lower region of the display region 71 of the windshield 7. The light emitting diodes D5 to D7 irradiate light to a region of the liquid crystal panel 2 corresponding to an upper region of the display region 71 of the windshield 7.

照射面3aは、x方向の一方端側(図3においては左端側)の端縁3b、y方向の一方端側(図3においては上端側)の端縁3c、x方向の他方端側(図3においては右端側)の端縁3d、および、y方向の他方端側(図3においては下端側)の端縁3eを備えている。発光ダイオードD1は、端縁3bに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD4は、端縁3dに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD5~D7は、端縁3cに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD5は、発光ダイオードD5~D7の中で、端縁3bに最も近い位置に配置されており、x方向において、発光ダイオードD1より、端縁3d側に配置されている。発光ダイオードD7は、発光ダイオードD5~D7の中で、端縁3dに最も近い位置に配置されており、x方向において、発光ダイオードD4より、端縁3b側に配置されている。 The irradiation surface 3a has an edge 3b on one end side in the x direction (left end side in FIG. 3), an edge 3c on one end side in the y direction (upper end side in FIG. 3), and an edge 3c on the other end side in the x direction ( It has an edge 3d on the right end side (in FIG. 3), and an edge 3e on the other end side in the y direction (lower end side in FIG. 3). The light emitting diode D1 is arranged at the position closest to the edge 3b. The light emitting diode D4 is arranged at the position closest to the edge 3d. The light emitting diodes D5 to D7 are arranged closest to the edge 3c. Among the light emitting diodes D5 to D7, the light emitting diode D5 is placed closest to the edge 3b, and is placed closer to the edge 3d than the light emitting diode D1 in the x direction. The light emitting diode D7 is disposed closest to the edge 3d among the light emitting diodes D5 to D7, and is disposed closer to the edge 3b than the light emitting diode D4 in the x direction.

駆動回路31は、直列光源群30の各発光ダイオードDを駆動する駆動回路である。駆動回路31は、直列光源群30のアノード側の端子に接続されている。直列光源群30のカソード側の端子は、グランド接続されている。なお、バックライト装置3における、駆動回路31の配置位置は限定されず、各発光ダイオードDが発する光を妨げない位置であればよい。 The drive circuit 31 is a drive circuit that drives each light emitting diode D of the series light source group 30. The drive circuit 31 is connected to the anode side terminal of the series light source group 30. The cathode side terminal of the series light source group 30 is grounded. Note that the position of the drive circuit 31 in the backlight device 3 is not limited, and may be any position that does not interfere with the light emitted by each light emitting diode D.

制御装置4は、液晶パネル2およびバックライト装置3を制御するものであり、例えば、CPUおよびメモリを備えたマイクロコンピュータによって実現されている。 The control device 4 controls the liquid crystal panel 2 and the backlight device 3, and is realized by, for example, a microcomputer equipped with a CPU and a memory.

制御装置4は、画像生成部60から入力される表示画像情報に基づいて、液晶パネル2の各画素の駆動を制御する。画像生成部60は、各種センサや各種ECU(Electronic Control Unit)などから入力される走行情報に基づいて、表示装置1に表示するための画像を生成する。当該画像の生成のために画像生成部60に入力される走行情報の例としては、車両Bの車速、エンジン回転数、燃料の残量、シフトポジション、ナビゲーション情報、積算走行距離、時刻、外気温、方向指示情報、パーキングブレーキ情報、ライトの点灯や状態を示す情報、シートベルトの着脱情報、冷却水の水温、故障診断に関する情報、セキュリティ情報などがある。なお、画像の生成に使用される走行情報は限定されない。画像生成部60は、生成した画像の画像データを、表示画像情報として、制御装置4に出力する。なお、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、画像生成部60を備えてもよい。 The control device 4 controls driving of each pixel of the liquid crystal panel 2 based on display image information input from the image generation section 60. The image generation unit 60 generates an image to be displayed on the display device 1 based on driving information input from various sensors, various ECUs (Electronic Control Units), and the like. Examples of travel information input to the image generation unit 60 to generate the image include the vehicle B's vehicle speed, engine speed, remaining fuel level, shift position, navigation information, cumulative mileage, time, and outside temperature. , direction information, parking brake information, information indicating the lighting and status of lights, seatbelt attachment/detaching information, cooling water temperature, failure diagnosis information, security information, etc. Note that the driving information used to generate the image is not limited. The image generation unit 60 outputs image data of the generated image to the control device 4 as display image information. Note that the head-up display device A1 may include an image generation section 60.

また、制御装置4は、照度センサ62から入力される照度に基づいて、バックライト装置3の駆動回路31を制御する。照度センサ62は、例えば車両Bの前方に配置され、周囲の照度を検出するセンサである。照度センサ62によって検出された照度は、例えば、ライトの点灯および消灯の切り替えの判断に用いられる。照度センサ62は、検出した照度を、制御装置4に出力する。 Further, the control device 4 controls the drive circuit 31 of the backlight device 3 based on the illuminance input from the illuminance sensor 62. The illuminance sensor 62 is, for example, a sensor that is placed in front of the vehicle B and detects the surrounding illuminance. The illuminance detected by the illuminance sensor 62 is used, for example, to determine whether to turn on or turn off the light. The illuminance sensor 62 outputs the detected illuminance to the control device 4.

制御装置4は、照度センサ62から入力される照度に基づいて、直列光源群30の輝度を設定する。照度センサ62から入力される照度が大きく、車両Bの周囲が明るいほど、ウインドシールド7の表示領域71の背景が明るくなる。したがって、制御装置4は、表示領域71に表示される画像の輝度を大きくして視認性を高めるために、直列光源群30の輝度を大きい値に設定する。なお、照度センサ62から入力される照度に対して、設定する輝度をどのような値に設定するかは、実験によって、できるだけ最適になるように決定される。 The control device 4 sets the brightness of the series light source group 30 based on the illuminance input from the illuminance sensor 62. The higher the illuminance input from the illuminance sensor 62 and the brighter the surroundings of the vehicle B, the brighter the background of the display area 71 of the windshield 7 becomes. Therefore, the control device 4 sets the brightness of the series light source group 30 to a large value in order to increase the brightness of the image displayed in the display area 71 and improve visibility. Note that the value to be set for the brightness with respect to the illuminance input from the illuminance sensor 62 is determined through experiments so as to be as optimal as possible.

制御装置4は、いわゆるPWM調光によって、各発光ダイオードDの輝度を調整する。PWM調光は、発光ダイオードに駆動電流を流して点灯させる点灯期間と、駆動電流を遮断して消灯させる消灯期間とを、一定の短い周期で交互に切り替え、1周期における点灯期間の占める割合(デューティ比)を変化させることで、発光ダイオードの輝度を変化させる技術である。切り替えの周期を短くする(周波数を高くする)ことで、人の目には点灯と消灯によるちらつきが認識できなくなる。デューティ比が高くなると、点灯期間が長くなるので、発光ダイオードの輝度は大きくなり、デューティ比が低くなると、点灯期間が短くなるので、発光ダイオードの輝度は小さくなる。デューティ比が「0」の場合、発光ダイオードは消灯される。 The control device 4 adjusts the brightness of each light emitting diode D by so-called PWM dimming. In PWM dimming, the lighting period in which a driving current is applied to the light emitting diode to turn it on and the extinguishing period in which the driving current is cut off and the light is turned off are alternately switched at a fixed short cycle, and the proportion of the lighting period in one cycle ( This technology changes the brightness of a light emitting diode by changing the duty ratio. By shortening the switching cycle (increasing the frequency), the human eye can no longer perceive the flicker caused by turning on and off. When the duty ratio becomes higher, the lighting period becomes longer, so the brightness of the light emitting diode increases, and when the duty ratio becomes lower, the lighting period becomes shorter, so the brightness of the light emitting diode becomes lower. When the duty ratio is "0", the light emitting diode is turned off.

制御装置4は、設定された輝度に応じたパルス信号を、駆動回路31に出力する。駆動回路31は、制御装置4から入力されるパルス信号に応じて、直列光源群30に流す駆動電流を切り替えることで、各発光ダイオードDの輝度を設定された輝度に調整する。直列光源群30の各発光ダイオードDは、直列接続されているので、同じ駆動電流が流れ、同じ輝度で発光する。なお、制御装置4は、表示装置1に含まれてもよい。 The control device 4 outputs a pulse signal according to the set brightness to the drive circuit 31. The drive circuit 31 adjusts the brightness of each light emitting diode D to a set brightness by switching the drive current flowing through the series light source group 30 according to a pulse signal input from the control device 4. Since the light emitting diodes D of the series light source group 30 are connected in series, the same drive current flows and they emit light with the same brightness. Note that the control device 4 may be included in the display device 1.

次に、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置A1の作用および効果について説明する。 Next, the functions and effects of the head-up display device A1 according to the present embodiment will be explained.

本実施形態によると、直列光源群30の各発光ダイオードDは同じ輝度で発光するが、発光ダイオードD1~D7が図3に示すように偏って配置(マトリクス状ではない)されているので、照射面3aは、全面で同じ輝度の光を照射しない。具体的には、照射面3aの四隅のうち、端縁3bと端縁3cとが交わる角部分と、端縁3dと端縁3cとが交わる角部分とが、いずれの発光ダイオードDからも離れているので、他の部分、例えば中央部分に比べて輝度が低い光を照射する。したがって、図5に示すウインドシールド7の表示領域71のうち、上側の両側の角部分の領域711,712の黒色部分は、表示領域71の中央部分の黒色部分に比べて暗くなり、表示領域71の周囲の黒とのコントラスト差が小さくなる。これにより、表示領域71の輪郭のうち、上側の両側の角部分が目立たなくなる。一般的に、人の目は輪郭を認識するときに、角の部分によって認識することが多い。したがって、角の部分の輪郭が目立たなければ、全体の輪郭はあまり目立たない。これにより、ポストカード効果が軽減され、運転者の煩わしさが軽減されて、走行安全性の向上と見た目の品質向上につながる。また、本実施形態によると、発光ダイオードDの配置を工夫しただけなので、簡易な構成で実現でき、OLEDやMEMSレーザを用いる場合に比べて、製造コストを抑制できる。 According to this embodiment, each light emitting diode D of the series light source group 30 emits light with the same brightness, but since the light emitting diodes D1 to D7 are arranged unevenly (not in a matrix shape) as shown in FIG. The entire surface of the surface 3a is not irradiated with light of the same brightness. Specifically, among the four corners of the irradiation surface 3a, the corner portion where the edge 3b and the edge 3c intersect, and the corner portion where the edge 3d and the edge 3c intersect are separated from any light emitting diode D. Therefore, light with lower brightness than other parts, for example, the central part, is irradiated. Therefore, in the display area 71 of the windshield 7 shown in FIG. The contrast difference with the surrounding black becomes smaller. This makes the upper and both corner portions of the outline of the display area 71 less noticeable. Generally, when human eyes recognize contours, they often recognize corners. Therefore, if the outline of the corner portion is not noticeable, the overall outline will not be very noticeable. This reduces the postcard effect and reduces the driver's annoyance, leading to improved driving safety and improved visual quality. Further, according to the present embodiment, since the arrangement of the light emitting diodes D is simply devised, it can be realized with a simple configuration, and the manufacturing cost can be suppressed compared to the case of using an OLED or a MEMS laser.

なお、本実施形態では、表示領域71のうち、上側の両側の角部分の領域711,712の輝度が低くなるので、これらの領域に画像が表示される場合、視認性が悪くなる。しかし、ヘッドアップディスプレイ装置A1においては、表示される画像の各パーツの配置は固定されており、領域711,712には画像が表示されないように設定できる。また、本実施形態では、表示領域71のうち、下側の両側の角部分の領域の黒色部分は、表示領域71の中央部分の黒色部分と同程度なので、表示領域71の下側の輪郭においては、ポストカード効果が生じうる。しかし、ポストカード効果が生じる夜間などでは、表示領域71の下側の領域の背景となる道路がヘッドライトに照らされて明るくなるので、ポストカード効果はあまり生じない。 Note that in this embodiment, the brightness of the areas 711 and 712 at both upper corners of the display area 71 is low, so when an image is displayed in these areas, visibility becomes poor. However, in the head-up display device A1, the arrangement of each part of the displayed image is fixed, and it can be set so that no image is displayed in the areas 711 and 712. Furthermore, in the present embodiment, the black portions of the corners of both lower sides of the display area 71 are approximately the same as the black portions of the central portion of the display area 71, so that the lower outline of the display area 71 is can create a postcard effect. However, at night when the postcard effect occurs, the road that is the background of the lower area of the display area 71 is illuminated by headlights and becomes bright, so the postcard effect does not occur much.

また、本実施形態によると、複数の発光ダイオードDをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードDの数を削減できる。例えば、図3に示すバックライト装置3の場合、発光ダイオードDをマトリクス状に配置すると8個の発光ダイオードDが必要になるが、本実施形態では、7個の発光ダイオードDで構成されている。これにより、部品点数の削減が可能である。よって、製造コストを抑制できる。また、使用される発光ダイオードDの数が削減されることで、発光ダイオードDから放出される熱の総量が低減される。これにより、ヒートシンクを小型化できるので、ヘッドアップディスプレイ装置A1の小型軽量化が可能である。 Moreover, according to this embodiment, the number of light emitting diodes D arranged can be reduced compared to the case where a plurality of light emitting diodes D are arranged in a matrix. For example, in the case of the backlight device 3 shown in FIG. 3, eight light emitting diodes D are required when the light emitting diodes D are arranged in a matrix, but in this embodiment, it is configured with seven light emitting diodes D. . This makes it possible to reduce the number of parts. Therefore, manufacturing costs can be suppressed. Furthermore, by reducing the number of light emitting diodes D used, the total amount of heat emitted from the light emitting diodes D is reduced. Thereby, the heat sink can be made smaller, so the head-up display device A1 can be made smaller and lighter.

なお、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、ウインドシールド7に画像を表示する場合について説明したが、これに限られない。ヘッドアップディスプレイ装置A1は、ウインドシールド7と運転者との間に配置される、透明な板状部品であるコンバイナに画像を表示してもよい。この場合、「コンバイナ」が本発明の「透過反射部」に相当する。 In addition, although the head-up display apparatus A1 demonstrated the case where an image is displayed on the windshield 7 in this embodiment, it is not restricted to this. The head-up display device A1 may display an image on a combiner, which is a transparent plate-shaped component placed between the windshield 7 and the driver. In this case, the "combiner" corresponds to the "transmission/reflection section" of the present invention.

本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、表示装置1に表示された画像を、第1ミラー51および第2ミラー52に反射させて、ウインドシールド7に投影する場合について説明したが、表示装置1とウインドシールド7との間に配置される鏡の数は限定されない。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、第1ミラー51および第2ミラー52のいずれか一方のみを備えてもよいし、さらに鏡が追加されてもよい。また、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、第1ミラー51および第2ミラー52を備えず、表示装置1に表示された画像を、直接、ウインドシールド7に投影してもよい。表示装置1の表示面1aの向きや、表示される画像の向き、および、各鏡の配置位置や形状、向きなどは、画像がウインドシールド7の表示領域71に適切に表示されるように、適宜設計される。 In the present embodiment, a case has been described in which the head-up display device A1 reflects the image displayed on the display device 1 on the first mirror 51 and the second mirror 52 and projects it on the windshield 7. The number of mirrors disposed between 1 and the windshield 7 is not limited. For example, the head-up display device A1 may include only one of the first mirror 51 and the second mirror 52, or may further include an additional mirror. Further, the head-up display device A1 may not include the first mirror 51 and the second mirror 52, and may directly project the image displayed on the display device 1 onto the windshield 7. The orientation of the display surface 1a of the display device 1, the orientation of the displayed image, and the arrangement position, shape, and orientation of each mirror are determined so that the image is appropriately displayed in the display area 71 of the windshield 7. Designed accordingly.

本実施形態では、制御装置4がPWM調光によって各発光ダイオードDの輝度を調整する場合について説明したが、これに限られない。例えば、制御装置4は、各発光ダイオードDに流す駆動電流の大きさを、駆動回路31に変更させることで、各発光ダイオードDの輝度を調整してもよい。 In the present embodiment, a case has been described in which the control device 4 adjusts the brightness of each light emitting diode D by PWM dimming, but the invention is not limited to this. For example, the control device 4 may adjust the brightness of each light emitting diode D by causing the drive circuit 31 to change the magnitude of the drive current flowing through each light emitting diode D.

本実施形態では、光源として発光ダイオードDが用いられているが、これに限られない。その他の光源を用いてもよい。 In this embodiment, a light emitting diode D is used as a light source, but the light source is not limited to this. Other light sources may also be used.

バックライト装置3における発光ダイオードDの配置方法は、図3に示すものに限定されない。図6は、バックライト装置3の変形例を示す概略平面図である。当該変形例に係るバックライト装置3は、y方向の一方側(図6においては上側)に配置されている発光ダイオードDが、発光ダイオードD5および発光ダイオードD6の2個だけである。発光ダイオードD5は、x方向において、発光ダイオードD2と同じ位置に配置されている。発光ダイオードD6は、x方向において、発光ダイオードD3と同じ位置に配置されている。つまり、本変形例に係るバックライト装置3は、縦2行横4列のマトリクス状に配置された複数の発光ダイオードDのうち、y方向の一方端側の、x方向両端にそれぞれ配置される発光ダイオードDを配置していないものである。 The method of arranging the light emitting diodes D in the backlight device 3 is not limited to that shown in FIG. 3 . FIG. 6 is a schematic plan view showing a modified example of the backlight device 3. In the backlight device 3 according to the modification, there are only two light emitting diodes D, a light emitting diode D5 and a light emitting diode D6, arranged on one side in the y direction (upper side in FIG. 6). The light emitting diode D5 is arranged at the same position as the light emitting diode D2 in the x direction. The light emitting diode D6 is arranged at the same position as the light emitting diode D3 in the x direction. In other words, the backlight device 3 according to the present modification is arranged at one end in the y direction and at both ends in the x direction of the plurality of light emitting diodes D arranged in a matrix of 2 rows and 4 columns. The light emitting diode D is not arranged.

発光ダイオードD1は、端縁3bに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD4は、端縁3dに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD5~D6は、端縁3cに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD5は、発光ダイオードD5~D6の中で、端縁3bに最も近い位置に配置されており、x方向において、発光ダイオードD1より、端縁3d側に配置されている。発光ダイオードD6は、発光ダイオードD5~D6の中で、端縁3dに最も近い位置に配置されており、x方向において、発光ダイオードD4より、端縁3b側に配置されている。 The light emitting diode D1 is arranged at the position closest to the edge 3b. The light emitting diode D4 is arranged at the position closest to the edge 3d. The light emitting diodes D5 to D6 are arranged at positions closest to the edge 3c. Among the light emitting diodes D5 to D6, the light emitting diode D5 is placed closest to the edge 3b, and is placed closer to the edge 3d than the light emitting diode D1 in the x direction. Among the light emitting diodes D5 to D6, the light emitting diode D6 is placed closest to the edge 3d, and is placed closer to the edge 3b than the light emitting diode D4 in the x direction.

本変形例においても、照射面3aの四隅のうち、端縁3bと端縁3cとが交わる角部分と、端縁3dと端縁3cとが交わる角部分とが、いずれの発光ダイオードDからも離れているので、他の部分、例えば中央部分に比べて輝度が低い光を照射する。したがって、本変形例においても、ポストカード効果が軽減される。また、本変形例によると、配置される発光ダイオードDの数を、さらに削減できる。したがって、製造コストをさらに抑制でき、また、さらなる小型軽量化が可能である。 Also in this modification, among the four corners of the irradiation surface 3a, the corner portion where the edge 3b and the edge 3c intersect, and the corner portion where the edge 3d and the edge 3c intersect, are not exposed to any of the light emitting diodes D. Because they are far apart, light with lower brightness than other parts, for example, the central part, is irradiated. Therefore, also in this modification, the postcard effect is reduced. Moreover, according to this modification, the number of light emitting diodes D arranged can be further reduced. Therefore, manufacturing costs can be further reduced, and further reduction in size and weight is possible.

図7は、バックライト装置3の他の変形例を示す概略平面図である。図7(a)の変形例に係るバックライト装置3は、図3および図6の場合より、照射面3aの面積が小さい場合のものである。当該変形例では、y方向の一方側(図7においては上側)に2個の発光ダイオードDが配置され、y方向の他方側(図7においては下側)に3個の発光ダイオードDが配置されている。図7(b)の変形例に係るバックライト装置3は、図7(a)の変形例の場合より、照射面3aの面積がさらに小さい場合のものである。当該変形例では、y方向の一方側(図7においては上側)に1個の発光ダイオードDが配置され、y方向の他方側(図7においては下側)に2個の発光ダイオードDが配置されている。これらの変形例においても、ポストカード効果が軽減される。また、複数の発光ダイオードDをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードDの数を削減できるので、製造コストを抑制でき、また、小型軽量化が可能である。 FIG. 7 is a schematic plan view showing another modification of the backlight device 3. The backlight device 3 according to the modified example of FIG. 7(a) is one in which the area of the irradiation surface 3a is smaller than that of FIGS. 3 and 6. In this modification, two light emitting diodes D are arranged on one side in the y direction (upper side in FIG. 7), and three light emitting diodes D are arranged on the other side in the y direction (lower side in FIG. 7). has been done. The backlight device 3 according to the modified example of FIG. 7(b) is one in which the area of the irradiation surface 3a is smaller than that of the modified example of FIG. 7(a). In this modification, one light emitting diode D is arranged on one side in the y direction (upper side in FIG. 7), and two light emitting diodes D are arranged on the other side in the y direction (lower side in FIG. 7). has been done. These variations also reduce the postcard effect. Furthermore, compared to the case where a plurality of light emitting diodes D are arranged in a matrix, the number of light emitting diodes D arranged can be reduced, so manufacturing costs can be suppressed and the size and weight can be reduced.

図8は、バックライト装置3の他の変形例を示す概略平面図である。図8の変形例に係るバックライト装置3は、図3および図6の場合より、照射面3aの面積が大きい場合のものである。当該変形例では、y方向の一方側(図7においては上側)に3個の発光ダイオードDが配置され、y方向の他方側(図7においては下側)に4個の発光ダイオードDが配置され、y方向の中央にも4個の発光ダイオードDが配置されている。本変形例においても、ポストカード効果が軽減される。また、複数の発光ダイオードDをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードDの数を削減できるので、製造コストを抑制でき、また、小型軽量化が可能である。 FIG. 8 is a schematic plan view showing another modification of the backlight device 3. The backlight device 3 according to the modified example of FIG. 8 is one in which the area of the irradiation surface 3a is larger than that of FIGS. 3 and 6. In this modification, three light emitting diodes D are arranged on one side in the y direction (upper side in FIG. 7), and four light emitting diodes D are arranged on the other side in the y direction (lower side in FIG. 7). Also, four light emitting diodes D are arranged at the center in the y direction. In this modification as well, the postcard effect is reduced. Furthermore, compared to the case where a plurality of light emitting diodes D are arranged in a matrix, the number of light emitting diodes D arranged can be reduced, so manufacturing costs can be suppressed and the size and weight can be reduced.

図7および図8に示すように、バックライト装置3に配置される発光ダイオードDの数および配置は、照射面3aの面積および形状に応じて、適宜設計される。つまり、バックライト装置3における、発光ダイオードDのx方向の配置数、および、y方向の配置数は限定されない。また、図6に示すように、バックライト装置3における発光ダイオードDの配置方法にも自由度がある。バックライト装置3は、端縁3cに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDの中で端縁3bに最も近い発光ダイオードDが、端縁3bに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDより、x方向において端縁3d側に配置されているか、端縁3cに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDの中で端縁3dに最も近い発光ダイオードDが、端縁3dに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDより、x方向において端縁3b側に配置されていればよい。 As shown in FIGS. 7 and 8, the number and arrangement of light emitting diodes D arranged in the backlight device 3 are appropriately designed depending on the area and shape of the irradiation surface 3a. That is, the number of light emitting diodes D arranged in the x direction and the number of light emitting diodes D arranged in the y direction in the backlight device 3 are not limited. Further, as shown in FIG. 6, there is also a degree of freedom in the arrangement of the light emitting diodes D in the backlight device 3. In the backlight device 3, the light emitting diode D closest to the edge 3b among the light emitting diodes D disposed closest to the edge 3c is the light emitting diode D disposed closest to the edge 3b. Therefore, the light emitting diode D closest to the edge 3d among the light emitting diodes D disposed on the edge 3d side in the x direction or closest to the edge 3c is the closest to the edge 3d. It is sufficient that the light emitting diode D is disposed closer to the edge 3b in the x direction than the light emitting diode D disposed at that position.

<第2実施形態>
図9および図10は、本開示の第2実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置A2を説明するための図である。図9は、ヘッドアップディスプレイ装置A2のバックライト装置3を示す概略平面図であり、図3に相当する図である。図10は、ウインドシールド7に表示された画像の一例を示す図であり、図5に相当する図である。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置A2は、ウインドシールド7における表示領域71の位置が、第1実施形態と異なっている。
<Second embodiment>
9 and 10 are diagrams for explaining a head-up display device A2 according to a second embodiment of the present disclosure. FIG. 9 is a schematic plan view showing the backlight device 3 of the head-up display device A2, and corresponds to FIG. 3. FIG. 10 is a diagram showing an example of an image displayed on the windshield 7, and corresponds to FIG. 5. In addition, in these figures, the same or similar elements as in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment. The head-up display device A2 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the position of the display area 71 in the windshield 7.

図示を省略するが、ヘッドアップディスプレイ装置A2の第2ミラー52(図1参照)は、第1ミラー51からの反射光をウインドシールド7の上方領域に向けて反射させるように、ヘッドアップディスプレイ装置A2の筐体に配置されている。これにより、図10に示すように、表示領域71がウインドシールド7の上方に配置されている。 Although not shown, the second mirror 52 (see FIG. 1) of the head-up display device A2 is configured to reflect the reflected light from the first mirror 51 toward the upper region of the windshield 7. It is placed in the A2 casing. Thereby, the display area 71 is arranged above the windshield 7, as shown in FIG.

第2実施形態に係るバックライト装置3は、図9に示すように、第1実施形態に係るバックライト装置3における発光ダイオードD1~D4の配置位置と、発光ダイオードD5~D7の配置位置とを、y方向において反対にしたものである。すなわち、発光ダイオードD5~D7が、発光ダイオードD1~D4に対して、y方向の他方側(図9においては下側)に配置されている。発光ダイオードD1~D4は、ウインドシールド7の表示領域71のうち、上側に位置する領域に対応する、液晶パネル2の領域に光を照射する。発光ダイオードD5~D7は、ウインドシールド7の表示領域71のうち、下側に位置する領域に対応する、液晶パネル2の領域に光を照射する。 As shown in FIG. 9, the backlight device 3 according to the second embodiment has the arrangement positions of the light emitting diodes D1 to D4 and the arrangement positions of the light emitting diodes D5 to D7 in the backlight device 3 according to the first embodiment. , are reversed in the y direction. That is, the light emitting diodes D5 to D7 are arranged on the other side (lower side in FIG. 9) in the y direction with respect to the light emitting diodes D1 to D4. The light emitting diodes D1 to D4 irradiate light to a region of the liquid crystal panel 2 corresponding to an upper region of the display region 71 of the windshield 7. The light emitting diodes D5 to D7 irradiate light to a region of the liquid crystal panel 2 corresponding to a lower region of the display region 71 of the windshield 7.

発光ダイオードD1は、端縁3bに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD4は、端縁3dに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD5~D7は、端縁3eに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードD5は、発光ダイオードD5~D7の中で、端縁3bに最も近い位置に配置されており、x方向において、発光ダイオードD1より、端縁3d側に配置されている。発光ダイオードD7は、発光ダイオードD5~D7の中で、端縁3dに最も近い位置に配置されており、x方向において、発光ダイオードD4より、端縁3b側に配置されている。 The light emitting diode D1 is arranged at the position closest to the edge 3b. The light emitting diode D4 is arranged at the position closest to the edge 3d. The light emitting diodes D5 to D7 are arranged closest to the edge 3e. Among the light emitting diodes D5 to D7, the light emitting diode D5 is placed closest to the edge 3b, and is placed closer to the edge 3d than the light emitting diode D1 in the x direction. The light emitting diode D7 is disposed closest to the edge 3d among the light emitting diodes D5 to D7, and is disposed closer to the edge 3b than the light emitting diode D4 in the x direction.

本実施形態によると、発光ダイオードD1~D7が図9に示すように偏って配置(マトリクス状ではない)されているので、照射面3aは、全面で同じ輝度の光を照射しない。具体的には、照射面3aの四隅のうち、端縁3bと端縁3eとが交わる角部分と、端縁3dと端縁3eとが交わる角部分とが、いずれの発光ダイオードDからも離れているので、他の部分、例えば中央部分に比べて輝度が低い光を照射する。したがって、図10に示すウインドシールド7の表示領域71のうち、下側の両側の角部分の領域713,714の黒色部分は、表示領域71の中央部分の黒色部分に比べて暗くなり、表示領域71の周囲の黒とのコントラスト差が小さくなる。これにより、表示領域71の輪郭のうち、下側の両側の角部分が目立たなくなる。これにより、ポストカード効果が軽減され、運転者の煩わしさが軽減されて、走行安全性の向上と見た目の品質向上につながる。また、本実施形態によると、発光ダイオードDの配置を工夫しただけなので、簡易な構成で実現でき、OLEDやMEMSレーザを用いる場合に比べて、製造コストを抑制できる。 According to this embodiment, since the light emitting diodes D1 to D7 are arranged unevenly (not in a matrix) as shown in FIG. 9, the irradiation surface 3a does not irradiate light with the same brightness over the entire surface. Specifically, among the four corners of the irradiation surface 3a, the corner portion where the edge 3b and the edge 3e intersect, and the corner portion where the edge 3d and the edge 3e intersect are separated from any light emitting diode D. Therefore, light with lower brightness than other parts, for example, the central part, is irradiated. Therefore, in the display area 71 of the windshield 7 shown in FIG. The contrast difference between 71 and the surrounding black becomes smaller. This makes the lower corner portions on both sides of the outline of the display area 71 less noticeable. This reduces the postcard effect and reduces the driver's annoyance, leading to improved driving safety and improved visual quality. Further, according to the present embodiment, since the arrangement of the light emitting diodes D is simply devised, it can be realized with a simple configuration, and the manufacturing cost can be suppressed compared to the case of using an OLED or a MEMS laser.

なお、本実施形態では、表示領域71のうち、下側の両側の角部分の領域713,714の輝度が低くなるので、これらの領域に画像が表示される場合、視認性が悪くなる。しかし、ヘッドアップディスプレイ装置A2においては、表示される画像の各パーツの配置は固定されており、領域713,714には画像が表示されないように設定できる。また、本実施形態では、表示領域71のうち、上側の両側の角部分の領域の黒色部分は、表示領域71の中央部分の黒色部分と同程度なので、表示領域71の上側の輪郭においては、ポストカード効果が生じる。しかし、表示領域71の上側部分は、運転時の運転者の視線から離れているので、運転者は、あまりわずらわしさを感じない。 Note that in this embodiment, the brightness of the lower corner areas 713 and 714 on both sides of the display area 71 is low, so that when an image is displayed in these areas, visibility becomes poor. However, in the head-up display device A2, the arrangement of each part of the displayed image is fixed, and it can be set so that no image is displayed in the areas 713 and 714. Furthermore, in the present embodiment, the black portions of the upper both corner areas of the display area 71 are approximately the same as the black portions of the central portion of the display area 71, so that in the upper outline of the display area 71, A postcard effect occurs. However, since the upper part of the display area 71 is away from the driver's line of sight during driving, the driver does not feel much bother.

また、本実施形態においても、複数の発光ダイオードDをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードDの数を削減できるので、製造コストを抑制でき、また、小型軽量化が可能である。 Also, in this embodiment, the number of light emitting diodes D arranged can be reduced compared to the case where a plurality of light emitting diodes D are arranged in a matrix, so manufacturing costs can be suppressed and the size and weight can be reduced. It is.

本実施形態においても、第1実施形態に係るバックライト装置3の変形例(図6~図8参照)と同様に、バックライト装置3に配置される発光ダイオードDの数および配置には、自由度がある。バックライト装置3は、端縁3eに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDの中で端縁3bに最も近い発光ダイオードDが、端縁3bに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDより、x方向において端縁3d側に配置されているか、端縁3eに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDの中で端縁3dに最も近い発光ダイオードDが、端縁3dに最も近い位置に配置されている発光ダイオードDより、x方向において端縁3b側に配置されていればよい。 In this embodiment as well, the number and arrangement of light emitting diodes D arranged in the backlight device 3 can be freely determined, as in the modified examples of the backlight device 3 according to the first embodiment (see FIGS. 6 to 8). There is a degree. The backlight device 3 includes a light emitting diode D that is closest to the edge 3b among the light emitting diodes D that are disposed closest to the edge 3e, and a light emitting diode D that is disposed closest to the edge 3b. Therefore, the light emitting diode D closest to the edge 3d among the light emitting diodes D disposed on the side of the edge 3d in the x direction or closest to the edge 3e is the one closest to the edge 3d. It is sufficient that the light emitting diode D is disposed closer to the edge 3b in the x direction than the light emitting diode D disposed at that position.

なお、例えば図8に示すバックライト装置3において、端縁3eに最も近い位置に配置されている4個の発光ダイオードD1~D4に代えて、3個の発光ダイオードDを、発光ダイオードD5~D7とx方向においてそれぞれ同じ位置に配置することで、表示領域71のすべての四隅(図5における領域711,712、および、図10における領域713,714)の黒色部分を、表示領域71の中央部分の黒色部分より暗くしてもよい。 For example, in the backlight device 3 shown in FIG. 8, instead of the four light emitting diodes D1 to D4 arranged closest to the edge 3e, the three light emitting diodes D are replaced by the light emitting diodes D5 to D7. By placing them at the same position in the x direction, the black parts of all four corners of the display area 71 (areas 711 and 712 in FIG. 5 and areas 713 and 714 in FIG. It may be darker than the black part.

第1および第2実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置A1,A2が車両Bに取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。ヘッドアップディスプレイ装置A1,A2は、例えば飛行機や船などの他の乗り物に取り付けられてもよい。 In the first and second embodiments, a case has been described in which the head-up display devices A1 and A2 are attached to the vehicle B, but the present invention is not limited to this. Head-up display devices A1 and A2 may be attached to other vehicles such as airplanes and ships, for example.

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The head-up display device according to the present invention is not limited to the embodiments described above. The specific configuration of each part of the head-up display device according to the present invention can be modified in various ways.

A1~A2:ヘッドアップディスプレイ装置
1 :表示装置
1a :表示面
2 :液晶パネル
3 :バックライト装置
3a :照射面
3b~3e:端縁
D,D1~D7:発光ダイオード
Da :発光面
30 :直列光源群
31 :駆動回路
4 :制御装置
51 :第1ミラー
52 :第2ミラー
60 :画像生成部
62 :照度センサ
7 :ウインドシールド
71 :表示領域
711~714:領域
B :車両
E :視点
L :光路
V :虚像
A1-A2: Head-up display device 1: Display device 1a: Display surface 2: Liquid crystal panel 3: Backlight device 3a: Irradiation surface 3b-3e: Edge D, D1-D7: Light-emitting diode Da: Light-emitting surface 30: Series Light source group 31: Drive circuit 4: Control device 51: First mirror 52: Second mirror 60: Image generation unit 62: Illuminance sensor 7: Windshield 71: Display areas 711 to 714: Area B: Vehicle E: Viewpoint L: Optical path V: Virtual image

Claims (2)

表示装置を備え、前記表示装置に表示される画像を表す光を、透過反射部に反射させることで、当該画像を車両の前方空間の虚像として前記透過反射部に表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライト装置とを備え、
前記バックライト装置は、
複数の光源と、前記液晶パネルに光を照射する照射面とを備え、
前記照射面の四隅のうち前記車両の車幅方向に隣り合う2個の部分の輝度が中央部分の輝度に比べて低くなり、前記四隅のうち他の2個の部分の輝度が中央部分の輝度と同程度になるように、前記複数の光源が配置されている、
ヘッドアップディスプレイ装置。
The head-up display device includes a display device, and displays the image as a virtual image of a space in front of a vehicle on the transmissive-reflective portion by reflecting light representing an image displayed on the display device on the transmissive-reflective portion. hand,
The display device includes a liquid crystal panel and a backlight device that irradiates light to the liquid crystal panel,
The backlight device includes:
comprising a plurality of light sources and an irradiation surface that irradiates light to the liquid crystal panel,
Among the four corners of the irradiation surface, the brightness of two adjacent parts in the vehicle width direction of the vehicle is lower than the brightness of the central part, and the brightness of the other two parts among the four corners is lower than the brightness of the central part. The plurality of light sources are arranged so that the light source is approximately the same as
Head-up display device.
前記照射面は、第1端縁と、前記第1端縁に直交する第2端縁とを備え、
前記複数の光源は、
前記第1端縁に最も近い位置に配置された第1光源と、
前記第2端縁に最も近い位置に配置された前記光源の中で前記第1端縁に最も近い第2光源と、
を含み、
前記第2光源は、前記第2端縁に平行な方向において、前記第1光源より、前記第1端縁とは反対側に配置されている、
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
The irradiation surface includes a first edge and a second edge perpendicular to the first edge,
The plurality of light sources are
a first light source located closest to the first edge;
A second light source closest to the first edge among the light sources disposed closest to the second edge;
including;
The second light source is disposed on the opposite side of the first edge from the first light source in a direction parallel to the second edge.
The head-up display device according to claim 1.
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