JPH04136929U

JPH04136929U - 車両用表示装置

Info

Publication number: JPH04136929U
Application number: JP4535891U
Authority: JP
Inventors: 正男鈴木; 和弘伊丹
Original assignee: 矢崎総業株式会社
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1992-12-21
Anticipated expiration: 2006-06-17
Also published as: JP2523700Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】車両用表示装置において、外光が表示器に入射
した場合でも、表示のウォッシュアウトが生じないよう
にすることを目的とする。【構成】表示器は、電圧を印加したときは透明となり、
電圧を印加しないときは白濁する複数の表示セグメント
を有する白濁液晶素子２と、白濁液晶素子２の背後に配
した背面光源１８とを備える。背面光源１８から白濁液
晶素子２の背面に入射した光を白濁状態にある表示セグ
メントにおいて散乱して、表示像を形成し、かつ透明状
態にある表示セグメントを透過した光が運転者の目に入
射しないような位置に背面光源１８を配する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光輝によって表示像を形成する表示器をダッシュボードに配設し、表示器の表示像を運転席前方の視界内に配した反射面により運転席方向に反射して前記表示器の表示像をウィンドシールドの視界内に視認できるようにした、一般にヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）と呼ばれている形の車両用表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の従来の車両用表示装置を図７を用いて説明する。図示の車両用表示装置は、ダッシュボード１１内に配設したユニットケース３１内においてセグメント方式の蛍光表示管からなる表示器１２の表示像を凹面鏡１３により反射させて、この反射像をユニットケース３１の開口３１ａと、ダッシュボード１１の開口１１ａとを通して、ウィンドシールド１４の例えば内面に反射処理した反射部材１４ａで運転席側に反射させて、視点位置１５から見て、拡大された表示像の虚像１６をウィンドシールド１４の後方の視界内に視認できるようにしたものである。これによって、運転者は、走行中にウィンドシールド１４の視界から視線を外すことなく車速等を視認できる。なお、上記表示器１２には車速等の情報信号を入力するコネクタ１７が接続されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来の車両用表示装置においては、太陽光の直射光のような外光がウィンドシールド１４の外側から矢印の方向に入射すると、この外光はダッシュボード１１の開口１１ａ、ユニットケース３１の開口３１ａを通って反射鏡１３に入射するようになり、これが凹面鏡１３で反射されて最終的に表示器１２に入射してしまうようになる。この場合には、点灯セグメントだけでなく、非点灯セグメントまでもが外光によって光輝して見えてしまい、点灯セグメントと非点灯セグメントとの判別ができなくなり、いわゆるウォッシュアウトが生じてしまう。

【０００４】よって本考案は、上述した従来の問題点に鑑み、太陽光の直射光のような外光が表示器に入射した場合にも、表示のウォッシュアウトの生じない車両用表示装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案により成された車両用表示装置は、ダッシュボードに配設した表示器の表示像を運転席前方の視界内に配した反射面により運転席方向に反射して前記表示器の表示像をウィンドシールドの視界内に視認できるようにした車両用表示装置において、前記表示器が、電圧を印加したときは透明となり、電圧を印加しないときは白濁する複数の表示セグメントを有する白濁液晶素子と、該白濁液晶素子の背後に配した背面光源とを備え、該背面光源から前記白濁液晶素子の背面に入射した光を白濁状態にある前記表示セグメントにおいて散乱して、表示像を形成し、かつ透明状態にある前記表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射しないような位置に前記背面光源を配したことを特徴としている。

【０００６】また、ダッシュボードに配設した表示器の表示像を運転席前方の視界内に配した反射面により運転席方向に反射して前記表示器の表示像をウィンドシールドの視界内に視認できるようにした車両用表示装置において、前記表示器が、電圧を印加したときは透明となり、電圧を印加しないときは白濁する複数の表示セグメントを有する白濁液晶素子と、該白濁液晶素子に入射する光を発する背面光源と、該白濁液晶素子と該背面光源との間に配されたプリズムとを備え、該プリズムを介して前記背面光源から前記白濁液晶素子の背面に入射した光を白濁状態にある前記表示セグメントにおいて散乱して、表示像を形成し、かつ前記背面光源の光が入射される前記プリズムの面と該入射した光を透過して前記白濁液晶素子の背面に入射させる面との会合角を、透明状態にある前記表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射しないような角度にしたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

上記構成により、白濁液晶素子の表示セグメントに電圧を印加しないときには、表示セグメントは白濁し、背面光源から白濁液晶素子の背面に入射される光を白濁状態にある表示セグメントにおいて散乱して、この散乱光の一部が表示像として白濁液晶素子の光軸の方向に進み、運転席前方の視界内に配した反射面により運転席方向に反射してウィンドシールドの視界内に運転者は表示像を視認できるようになる。

【０００８】そして、白濁液晶素子の表示セグメントに電圧を印加したときには、表示セグメントは透明となり、背面光源は表示セグメントが透明状態にあるときには表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射しないような位置に配されているので、背面光源からの光は、透明状態にある表示セグメントを透過して運転者の目に入射することがなくなる。

【０００９】なお、外光が表示器に入射した場合にも、外光は透明状態にある表示セグメントを透過してしまい反射することがなくなり、白濁状態にある表示セグメントでは外光は散乱するため、表示のウォッシュアウトが生じることがなくなる。

【００１０】また、白濁液晶素子の表示セグメントが白濁状態にあるときには、プリズムを介して、背面光源から白濁液晶素子の背面に入射した光は、表示セグメントにおいて散乱して、この散乱光の一部が反射面で反射して、運転者は表示器の表示像を視認できるようになる。

【００１１】そして、表示セグメントが透明状態にあるときには、背面光源からの光が入射されるプリズムの面と、入射した光を透過して白濁液晶素子の背面に入射させる面との会合角が、表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射しないような角度になっているので、背面光源からの光が、表示セグメントを透過して運転者の目に入射することはない。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例を図１及び図３を用いて説明する。これらの図において、図７について上述した従来のものと同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００１３】図において、ダッシュボード１１内に配設されたユニットケース３１内には、凹面鏡１３に対面する位置に車速等の表示像を表示する白濁ＬＣＤ（白濁液晶素子）２が固定されており、白濁ＬＣＤ２の後方には、白濁ＬＣＤ２を照明するためのランプ１８が固着されている。上記ユニットケース３１、白濁ＬＣＤ２及びランプ１８は表示器１を構成している。

【００１４】上記白濁ＬＣＤ２は、図２に示すように、例えば、百の位が２セグメントから、十の位、一の位が日の字形の７セグメントから、それぞれなっている３桁数字表示部２ａ、車速の単位記号ｋｍ／ｈを表す表示セグメントからなる単位表示部２ｂ及びウォーニング表示を表すセグメントからなるウォーニング表示部２ｃを有する。白濁ＬＣＤ２は、図３に示すように、この表示部２ａ，２ｂ及び２ｃを構成する各表示セグメントの形状に対応させて形成された透明電極２２ａと、これに対向する透明電極２２ｂがそれぞれ貼られた２枚の透明なプラスチックシートあるいはガラス２３ａ，２３ｂを、透明電極２２ａ，２２ｂの間に液晶集団２４を配して貼り合わせた構造になっている。なお、上記透明電極２２ａ，２２ｂには、コネクタ７を介して速度等の情報信号を入力して、透明状態にしようとする部分に交流電圧を印加する電子回路１９が接続されている。

【００１５】そして、透明電極２２ａ，２２ｂ間に電界がかかってないときは、液晶２４ａは各液晶集団２４中で界面に規制されない配向をしており、その配向方向は各液晶集団２４で不規則であり、入射光（図の矢印）は散乱される。すなわち、白濁ＬＣＤ２は白濁した状態となる。

【００１６】また、透明電極２２ａ，２２ｂ間に電子回路１９により交流電圧が印加され、所定の電界がかけられると、各液晶集団２４の液晶２４ａが、電界に規制される一方向の配向となり、入射光は透過する。すなわち、白濁ＬＣＤ２は透明な状態になる。

【００１７】なお、白濁ＬＣＤ２には、上記表示部２ａ，２ｂ及び２ｃを除いて、暗色印刷、例えば、黒色印刷によってマスク２５が施されている。また、マスク２５を施すのではなく、表示部２ａ，２ｂ及び２ｃの形状に対応した窓孔を有する暗色板を用いることもできる。

【００１８】上記ランプ１８は、その発光する光が表示セグメントが透明であるときに、透過して凹面鏡１３に入射しないようなユニットケース３１上の位置に固着されている。

【００１９】上記ユニットケース３１内の白濁ＬＣＤ２、ランプ１８及び電子回路１９を収納する部屋Ａの内壁、特に白濁ＬＣＤ２の真後ろの部分には、白濁ＬＣＤ２が透明状態にあるときには背景と同じ黒色に視認されるように、また、ランプ１８からの光や外光の反射を抑えるために黒色艶消しのスエード調塗装、静電植毛等の低反射処理が施されている。

【００２０】以上の構成により、電子回路１９により交流電圧が表示部２ａ，２ｂ及び２ｃを構成する各表示セグメントに印加されないときには、表示セグメントは白濁し、ランプ１８から発する光は表示セグメントで散乱し、この散乱光の一部が白濁ＬＣＤ２の光軸Ｌの方向に白濁ＬＣＤ２の表示像として進み、凹面鏡１３で反射し、ユニットケース３１の開口３１ａと、ダッシュボード１１の開口１１ａとを通って、この反射像を反射部材１４ａにより反射して、視点位置１５から見て、拡大された表示像の虚像１６をウィンドシールド１４の視界内に視認できるようになる。

【００２１】また、電子回路１９により交流電圧が表示部２ａ，２ｂ及び２ｃを構成する各表示セグメントに印加されたときには、表示セグメントは透明になり、ランプ１８は、その発する光が表示セグメントが透明であるときには透過して凹面鏡１３に入射しないようような位置に配されているので、ランプ１８からの光は表示セグメントを透過して凹面鏡１３に入射しないため、白濁ＬＣＤ２の像として運転者に視認されることはない。なお、この白濁ＬＣＤ２の表示部２ａ，２ｂ及び２ｃの各表示セグメントは、偏光板を用いていないために非常に高い透過状態にすることができる。

【００２２】更に、太陽光の直射光のような外光がユニットケース３１内に入射して、凹面鏡１３で反射されて白濁ＬＣＤ２の透明状態にある表示セグメントに入射した場合にも、この表示セグメントは非常に高い透過状態にあるため、また、ユニットケース３１内に低反射処理を施しているため、入射光は透過してしまい反射することがなくなると共に、白濁状態にある表示セグメントでは外光は散乱するため、表示のウォッシュアウトが生じることがなくなる。

【００２３】なお、図４に示すように、ランプ１８の周囲に壁３１ｂを形成することにより、またランプ１８の光路に凸レンズ４１を設けることにより、ランプ１８が発光する光を白濁ＬＣＤ２に効果的に集光させることもできる。

【００２４】上記第１の実施例では、透明となる表示セグメントが背景と同じ黒色に見えるようにするためケース内面を黒色処理し、かつ透明となる表示セグメントを通じて透過するランプ１８の光が運転者に見えないようにするためランプをケース３１内の隅に寄せて配置しているが、このようなことは第５図及び第６図について以下説明する第２の実施例のように変更しても可能である。第５図及び第６図において、図１及び図７について上述した従来のものと同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００２５】図において、表示器１は、ダッシュボード１１内に配設されたユニットケース３１と、ユニットケース３１内に、その斜面５１ａが反射部材１４ａの方向に向けて固定された直角プリズム５１と、斜面５１ａに固定された白濁ＬＣＤ２と、斜面５１ａと会合する面５１ｂに入射する光を発するランプ１８とを有している。直角プリズム５１の第３の面５１ｃには、黒色の無反射塗装処理面５１ｄが形成されている。

【００２６】この構成によって、プリズム５１の面５１ｂに入射したランプ１８の光はプリズム５１を透過して白濁ＬＣＤ２の背面に入射され、これによって白濁状態にある表示セグメントにおいて散乱して、表示像を形成する。この表示像は反射部材１４ａによって反射され、運転者はこの反射像を視認する。上記背面光源１８の光が入射されるプリズム５１の面５１ｂと該入射した光を透過して白濁ＬＣＤ２の背面に入射させる斜面５１ａ、すなわち白濁ＬＣＤ２が配置される面との会合角θ₁を、透明状態にある表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射しないような角度にしている。

【００２７】より詳細には、図６に示すように、図５における外光が入射する角度範囲（全反射角度範囲）であるθ₂内の角度で外光が、プリズム５１の斜面５１ａからプリズム５１内に屈折して入射した場合に、この入射光がプリズム５１内の面５１ｂで全反射されるように、プリズム５１の斜面５１ａと面５１ｂとの会合角であるプリズム頂角θ₁が設定される。また、全反射角度範囲θ₂内に、表示器１からの光が反射部材１４ａに向かう角度範囲が含まれるように、プリズム頂角θ₁ は設定されている。そして、全反射の臨界角より小さな角度範囲は透過角度範囲 θ₃となっている。

【００２８】以上の構成により、白濁ＬＣＤ２の表示セグメントが白濁状態にあるときには、ランプ１８からプリズム５１を介して入射した光は、表示セグメントにおいて散乱して、この散乱光の一部が表示像として反射部材１４ａの方向に進み、反射部材１４ａで反射して視点位置１５の方向に進み、表示像の虚像１６をウィンドシールド１４の視界内に視認できるようになる。

【００２９】そして、表示セグメントが透明状態にあるときには、ランプ１８からの光は、運転者に視認されることはなく、プリズム５１の第２界面５１ｂでの全反射により、黒色の無反射塗装処理面５１ｄが視認され、背景と同じ黒色に見え、このような背景の中に上記の表示像の虚像１６が視認されるようになり、コントラストが向上する。

【００３０】更に、外光がプリズム５１に入射しても、白濁状態にある表示セグメントでは外光はより散乱し、透明状態にある表示セグメントでは、プリズム５１の面５１ｂでの全反射により、黒色の無反射塗装処理面５１ｄが視認され背景と同じ黒色に見え、表示のウォッシュアウトが生じることがなくなる。

【００３１】また、ランプ１８前方にカラーフィルタを配すれば、色味の変化によるフアッション性も向上する。

【００３２】なお、上記プリズム５１は直角プリズムでなくても、同様な効果が得られる。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、白濁液晶素子の表示セグメントに電圧を印加しないときには、表示セグメントは白濁し、背面光源から白濁液晶素子の背面に入射される光を白濁状態にある表示セグメントにおいて散乱して、この散乱光の一部が白濁液晶素子の光軸の方向に進み、運転者は表示器の表示像を視認できるようになる。また、白濁液晶素子の表示セグメントに電圧を印加したときには、表示セグメントは透明となり、背面光源は表示セグメントが透明状態にあるときには表示セグメントを透過した光が反射鏡に入射しないような位置に配されているので、背面光源からの光は、透明状態にある表示セグメントを透過して反射鏡に入射することがなくなる。更に、外光が表示器に入射した場合にも、外光は透明状態にある表示セグメントを透過してしまい反射することがなくなり、また白濁状態にある表示セグメントでは外光は散乱するため、表示のウォッシュアウトが生じることがなくなり、白濁液晶素子の表示像を鮮明にウィンドシールドの視界内に視認できるようになる。

【００３４】また、白濁液晶素子の表示セグメントが白濁状態にあるときには、プリズムを介して、背面光源から白濁液晶素子の背面に入射した光は、表示セグメントにおいて散乱して、この散乱光の一部が反射面で反射して、運転者は表示器の表示像を視認できるようになる。そして、表示セグメントが透明状態にあるときには、背面光源からの光が入射されるプリズムの面と、入射した光を透過して白濁液晶素子の背面に入射させる面との会合角が、表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射しないような角度になっているので、背面光源からの光が、表示セグメントを透過して運転者の目に入射することがなくなることにより、表示のウォッシュアウトが生じることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る車両用表示装置の第１実施例を示
す図である。

【図２】図１中の白濁ＬＣＤの正面図である。

【図３】図１中の白濁ＬＣＤの原理を示す説明図であ
る。

【図４】ランプが発光する光を白濁ＬＣＤに効果的に集
光させるようにした図１の車両用表示装置を示す図であ
る。

【図５】本考案に係る車両用表示装置の第２実施例を示
す図である。

【図６】図５におけるプリズムの機能の説明図である。

【図７】従来の車両用表示装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１表示器１１ダッシュボード１４ウィンドシールド１４ａ反射部材（反射面）２白濁ＬＣＤ（白濁液晶素子）１８ランプ（背面光源）５１プリズム５１ａ斜面５１ｂ面 θ₁ プリズム頂角（会合角）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ダッシュボードに配設した表示器の表示
像を運転席前方の視界内に配した反射面により運転席方
向に反射して前記表示器の表示像をウィンドシールドの
視界内に視認できるようにした車両用表示装置におい
て、前記表示器が、電圧を印加したときは透明となり、
電圧を印加しないときは白濁する複数の表示セグメント
を有する白濁液晶素子と、該白濁液晶素子の背後に配し
た背面光源とを備え、該背面光源から前記白濁液晶素子
の背面に入射した光を白濁状態にある前記表示セグメン
トにおいて散乱して、表示像を形成し、かつ透明状態に
ある前記表示セグメントを透過した光が運転者の目に入
射しないような位置に前記背面光源を配したことを特徴
とする車両用表示装置。
【請求項２】ダッシュボードに配設した表示器の表示
像を運転席前方の視界内に配した反射面により運転席方
向に反射して前記表示器の表示像をウィンドシールドの
視界内に視認できるようにした車両用表示装置におい
て、前記表示器が、電圧を印加したときは透明となり、
電圧を印加しないときは白濁する複数の表示セグメント
を有する白濁液晶素子と、該白濁液晶素子に入射する光
を発する背面光源と、該白濁液晶素子と該背面光源との
間に配されたプリズムとを備え、該プリズムを介して前
記背面光源から前記白濁液晶素子の背面に入射した光を
白濁状態にある前記表示セグメントにおいて散乱して、
表示像を形成し、かつ前記背面光源の光が入射される前
記プリズムの面と該入射した光を透過して前記白濁液晶
素子の背面に入射させる面との会合角を、透明状態にあ
る前記表示セグメントを透過した光が運転者の目に入射
しないような角度にしたことを特徴とする車両用表示装
置。