JPH10206784A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バックライト用光源を構成する蛍光管の交換作
業が容易で、その蛍光管の駆動回路を水滴や異物等から
保護でき、ＥＭＩ特性や始動性を向上できる小型のヘッ
ドアップディスプレイを提供する。 【解決手段】コンバイナにより光路変更される画像表示
光の出射手段を内蔵するハウジングに、その画像表示光
出射手段を構成する液晶表示手段のバックライト用光源
１３が着脱可能とされる。そのバックライト用光源１３
は、蛍光管３１と、この蛍光管３１の駆動回路３２ｂ
と、その蛍光管３１と駆動回路３２ｂとを接続する導線
３４とを有するユニットとされる。その蛍光管３１は支
持部３３の外部空間に配置されると共に支持部３３によ
り支持され、その駆動回路３２ｂと導線３４とは支持部
３３の内部空間に配置され、その支持部３３の外表面
が、その蛍光管３１の発するバックライト用光線の反射
面５０とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等の
乗物に搭載するのに適したヘッドアップディスプレイに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばナビゲーション情報を車両のドラ
イバーに提供するためにヘッドアップディスプレイが用
いられている。そのヘッドアップディスプレイは、観察
者の前方に配置されるコンバイナと、画像表示光を出射
する画像表示器と、その画像表示器を覆うハウジングと
を備え、そのコンバイナにより画像表示光の光路を変更
することで、そのコンバイナの前方に観察対象の虚像を
形成する。また、そのコンバイナを透過する光により、
そのコンバイナの前方の景色を視認することができる。

【０００３】その画像表示器として、液晶表示パネル
と、この液晶表示パネルにバックライト用光線を照射す
るバックライト用光源とを有する液晶表示装置が用いら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのバックライト用光
源の管球として、ハウジング内における発熱を可及的に
低減することが望まれることから、キセノンランプ等に
比べて発熱量の少ない蛍光管を用いることが提案されて
いる。

【０００５】しかし、破損したり寿命の尽きた蛍光管
を、スペースの制限されたハウジング内において交換す
る際の作業が面倒なものになる。また、蛍光管を自動車
等の乗物に搭載した直流バッテリーにより駆動して発光
させるためには、駆動回路にインバータが必要になる。
ヘッドアップディスプレイにあっては光学系を構成する
液晶表示パネルを始めとして蛍光管やリフレクタ等の光
学素子の配置が優先されることから、そのインバータ等
の駆動回路は光学素子の周辺に離して配置する必要があ
る。また、その駆動回路と蛍光管とを接続する導線が長
くなるため、始動性が低下したり、インバータの発する
ノイズの周辺電子機器への悪影響が大きくなるという問
題がある。

【０００６】さらに、自動車等の乗物の運転室に搭載さ
れるヘッドアップディスプレイにあっては、ハウジング
内に結露によって水滴が生じることがある。また、ハウ
ジング内に異物が浸入することがある。そのような水滴
や異物等が高電圧のかかるインバータに付着した場合、
絶縁破壊による破損等のおそれがある。そこで、駆動回
路をカバーにより被覆することが考えられるが、カバー
により被覆された駆動回路を光学素子の周辺に離して配
置するとヘッドアップディスプレイが大型化するという
問題がある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決することのでき
るヘッドアップディスプレイを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、観察者の前方
に配置されるコンバイナと、画像表示光の出射手段と、
その画像表示光の出射手段を内蔵するハウジングとを備
え、その画像表示光の出射手段は、液晶表示手段と、こ
の液晶表示手段にバックライト用光線を照射するバック
ライト用光源とを有し、そのコンバイナにより画像表示
光の光路を変更することで、そのコンバイナの前方に観
察対象の虚像を形成するヘッドアップディスプレイにお
いて、そのバックライト用光源は、蛍光管と、この蛍光
管の駆動回路と、その蛍光管と駆動回路とを接続する導
線と、支持部とを有し、且つ、ハウジングに対して着脱
可能とされたユニットとされ、その蛍光管は支持部の外
部空間に配置されると共に支持部により支持され、その
駆動回路と導線とは支持部の内部空間に配置され、その
支持部の外表面が、その蛍光管の発するバックライト用
光線を反射して液晶表示手段に向かわせる反射面とされ
ていることを特徴とする。

【０００９】本発明の構成によれば、バックライト用光
源は、蛍光管と、駆動回路と、その蛍光管と駆動回路と
を接続する導線と、支持部とが、ハウジングに対して着
脱可能なユニットとされているので、そのユニットをハ
ウジングから取り外して破損したり寿命の尽きた蛍光管
の管球交換ができ、作業が容易になる。また、駆動回路
と導線は支持部の内部空間に配置されるので、水滴や異
物等から遮蔽されて破損が防止されている。その支持部
により蛍光管を支持し、その支持部の外表面がバックラ
イト用光線の反射面とされることにより、駆動回路を蛍
光管に可及的に近接配置することができる。これによ
り、駆動回路を被覆しても大型化するのが防止され、ま
た、駆動回路と蛍光管とを接続する導線を短くできるた
め、始動性の低下を防止できる。

【００１０】本発明における支持部の少なくとも外表面
は電磁波を遮蔽可能なシールド材により構成され、その
シールド材により前記反射面が構成されるのが好まし
い。これにより、駆動回路の発するノイズの周辺電子機
器への悪影響を防止でき、ＥＭＩ（電磁干渉）性能を向
上できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１２】図１に示す車両用のヘッドアップディスプ
レイ１は、箱形のハウジング５と、このハウジングに取
り付けられたコンバイナ２とを備え、そのハウジング５
に、画像表示器３およびミラー８が内蔵されている。

【００１３】そのハウジング５は、例えばダッシュボー
ドの上面に取り付けられることで、そのコンバイナ２と
画像表示器３とは観察者（ドライバー）の前方（図１に
おいて左方）に配置される。そのハウジング５の上部に
画像表示光の出射窓５ａが形成され、その出射窓５ａを
被覆する透明カバー５ｂが設けられている。このハウジ
ング５を、その内部のメンテナンスが容易なように、着
脱可能な上下２部材から構成してもよい。

【００１４】その画像表示器３は、例えばナビゲーショ
ン情報等に対応する画像表示光Ｌを出射するもので、透
過型液晶表示パネル（液晶表示手段）１１と、この液晶
表示パネル１１にバックライト用光線を照射するバック
ライト用光源１３とを有する。その液晶表示パネル１１
は公知のものを用いることができる。

【００１５】そのバックライト用光源１３の発する可視
光線が液晶表示パネル１１を透過することで画像表示光
Ｌになる。その画像表示光Ｌは、後方に向かった後に上
記ミラー８により反射されることで前方斜め上方に向か
い進行し、上記出射口５ａからハウジング５の外部に出
射される。上記コンバイナ２は、その出射口５ａから出
射される画像表示光Ｌの光路を変更して観察者の瞳Ｅに
導く。そのコンバイナ２としては、例えば、板状のハー
フミラーやホログラム素子等を用いることができる。ハ
ーフミラーを用いる場合は反射により画像表示光Ｌの光
路を変更し、ホログラム素子を用いる場合は回折により
画像表示光Ｌの光路を変更する。そのコンバイナ２によ
る画像表示光Ｌの光路変更により、そのコンバイナ２の
前方位置Ｐに観察対象の虚像が形成される。そのコンバ
イナ２が前方からの光を透過することで、その虚像と前
方に実際に存在する外景等の双方を、観察者は視認する
ことができる。そのコンバイナ２の光路変更面２ａは、
その画像表示光Ｌを集光する機能を有し、その虚像を単
純反射する場合よりも前遠方に形成することのできる曲
面とされている。

【００１６】そのバックライト用光源１３は、図２、図
３の（１）、（２）、図４に示すように、光源本体とな
る棒状の蛍光管３１と、この蛍光管３１の駆動部３２
と、その蛍光管３１と駆動部３２の支持部３３とを備え
るユニットとされている。

【００１７】その蛍光管３１は、管球３１ａと、この管
球３１ａに着脱可能な受電用ソケット３１ｂとを有す
る。その蛍光管３１の発光原理は特に限定されず、例え
ば冷陰極管でも熱陰極管でもよい。

【００１８】その駆動部３２は、長方形の基板３２ａ
と、この基板３２ａ上に実装された素子群により構成さ
れる駆動回路３２ｂとを有する。本実施形態では、その
駆動回路３２ｂはインバータと調光回路とを構成する
が、バックライト光の光量調節を必要としない場合はイ
ンバータがあれば足りる。その蛍光管３１の両端と駆動
回路３２ｂとは導線３４により接続され、その導線３４
は保護チューブ３５により被覆される。また、その駆動
回路３２ｂから延びる一対の導線３６の先端に、リング
状の電力受給用端子３７が設けられる。

【００１９】その支持部３３はハウジング５に例えばネ
ジにより連結され、これにより、バックライト用光源１
３はハウジング５に対して着脱可能なユニットとされて
いる。

【００２０】その支持部３３は第１部材４１と第２部材
４２とを有する。その第１部材４１は、例えば合成樹脂
材により一体成形されるもので、長方形板状の支持壁４
１ａと、この第１壁４１ａの前面から前方に四角柱の外
周に沿うように突出する周壁４１ｂと、その第１壁４１
ａの両側から前方に突出する一対のアームカバー４１ｃ
とを有する。その支持壁４１ａの前面から、その周壁４
１ｂの４隅内周に沿う受け部４１ａ′が突出形成され
る。両アームカバー４１ｃに、互いの対向する側が開口
とされた凹部４１ｃ′が形成される。

【００２１】上記基板３２ａの背面は、その第１部材４
１の各受け部４１ａ′に支持され、その基板３２ａの４
隅のネジ通孔３２ａ′に挿通されるネジ４６が、各受け
部４１ａ′に形成される雌ねじ穴４１ａ″にねじ合わさ
れることで、基板３２ａは第１部材４１に固定される。
また、上記導線３４、３６と電力受給用端子３７とがア
ームカバー４１ｃの凹部４１ｃ′内に配置される。

【００２２】その第２部材４２は、例えば合成樹脂材に
より一体成形されるもので、長方形板状の上壁４２ａ
と、長方形板状の下壁４２ｂと、両側壁４２ｃと、前壁
４２ｄと、その各側壁４２ｃから前方に突出する一対の
アーム４２ｅとを有し、その各壁４２ａ、４２ｂ、４２
ｃ、４２ｄにより囲まれた部分は空間とされ、後方は開
口されている。その前壁４２ｄは前方側表面が凹曲面と
なるように湾曲され、その前方側外表面が、その蛍光管
３１の発するバックライト用光線を反射して液晶表示パ
ネル１１に向かわせる反射面５０とされている。各アー
ム４２ｅは上下端から外方へ突出する嵌め合い部４２ｅ
を有し、また、先端が解放された切欠４２ｅ″を有す
る。図３の（２）に示すように、各切欠４２ｅ″の先端
は、各アーム４２ｅに溝４５′を介して嵌め合わされる
ナット４５により閉鎖可能とされている。

【００２３】その第２部材４２の上下壁４２ａ、４２ｂ
と両側壁４２ｃの内周は、第１部材４１の周壁４１ｂの
外周に殆ど隙間なく嵌め合わされ、これにより、第１部
材４１と第２部材４２とにより覆われる支持部３３の内
部空間に駆動回路３２ｂが配置される。また、各アーム
４２ｅの外周は、各アームカバー４１ｃの凹部４１ｃ′
の開口に殆ど隙間なく嵌め合わされ、これにより、アー
ム４２ｅとアームカバー４１ｃとに覆われる支持部３３
の内部空間に導線３４、３６と電力受給用端子３７とが
配置される。両アーム４２ｅの先端の切欠４２ｅ″に蛍
光管３１の両端のソケット３１ｂが挿入されることで、
蛍光管３１は支持部３３の外部空間に配置される。各切
欠４２ｅ″の先端は、アームカバー４１ｃの凹部４１
ｃ′に嵌め合わされたナット４５に各アーム４２ｅが嵌
め合わされることで閉鎖される。各ナット４５に、各ア
ームカバー４１ｃに形成された通孔４３と各リング状電
力受給用端子３７とに挿通される導電材製のネジ４７が
ねじ合わされ、これにより、第１部材４１と第２部材４
２とが連結され、また、蛍光管３１が両アーム４２ｅに
より両端支持される。そのネジ４７に電力供給用ケーブ
ル（図示省略）が接続される。

【００２４】上記支持部３３の外表面は、電磁波を遮蔽
可能であって光の反射率の大きなアルミ等のシールド材
によりコーティングされる。そのシールド材により、駆
動回路３２ｂを構成するインバータが発するノイズの周
辺電子機器への影響を小さくし、かつ、上記反射面５０
を構成する。そのシールド材として光の反射率の大きな
導体を用いて静電遮蔽によりノイズを遮蔽してもよい
し、光の反射率と透磁率の大きな磁性材料を用いて電磁
遮蔽によりノイズを遮蔽してもよい。そのシールド材の
支持部３３へのコーティングは、例えば蒸着により行う
ことができる。なお、支持部３３全体をシールド材によ
り構成してもよく、少なくとも外表面が反射面５０を構
成可能なシールド材により構成されていればよい。

【００２５】上記構成によれば、バックライト用光源１
３は、蛍光管３１と、駆動回路３２ｂと、その蛍光管３
１と駆動回路３２ｂとを接続する導線３４と、支持部３
３とが、ハウジング５に対して着脱可能なユニットとさ
れているので、そのユニットをハウジング５から取り外
して破損したり寿命の尽きた蛍光管３１の管球３１ａの
交換ができ、作業が容易になる。また、駆動回路３２ｂ
と導線３４は支持部３３の内部空間に配置されるので、
水滴や異物等から遮蔽されて破損が防止されている。そ
の支持部３３により蛍光管３１を支持し、その支持部３
３の外表面がバックライト用光線の反射面５０とされる
ことにより、駆動回路３２ｂを蛍光管３１に可及的に近
接配置することができる。これにより、駆動回路３２ｂ
を被覆しても大型化するのが防止され、また、駆動回路
３２ｂと蛍光管３１とを接続する導線３４を短くできる
ため、始動性の低下を防止できる。さらに、その反射面
５０は電磁波を遮蔽可能なシールド材により構成される
ので、その駆動回路３２ｂの発するノイズの周辺電子機
器への悪影響を防止でき、ＥＭＩ性能を向上できる。

【００２６】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、バックライト用光源のハウジングに対する
連結は、上記のようにネジによるものに限定されず、例
えば、そのハウジングに設けた開口からバックライト用
光源をハウジング内に抜き差し可能とし、ハウジング側
に弾性変形可能な凸部を設け、そのハウジングへの挿入
により凸部が弾性変形して支持部に押し付けられるよう
にすることで、バックライト用光源をハウジングに着脱
可能に連結してもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、バックライト用光源を
構成する蛍光管の交換作業が容易で、その蛍光管の駆動
回路を水滴や異物等から保護でき、ＥＭＩ特性や始動性
を向上できる小型のヘッドアップディスプレイを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のヘッドアップディスプレイ
の構成説明図

【図２】本発明の実施形態のバックライト用光源の分解
斜視図

【図３】（１）、（２）は本発明の実施形態のバックラ
イト用光源の組立方法の説明図

【図４】本発明の実施形態のバックライト用光源の斜視
図

【符号の説明】

２ コンバイナ １１ 液晶表示パネル １３ バックライト用光源 ３１ 蛍光管 ３２ｂ 駆動回路 ３３ 支持部 ３４ 導線 ５０ 反射面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察者の前方に配置されるコンバイナ
   と、画像表示光の出射手段と、その画像表示光の出射手
   段を内蔵するハウジングとを備え、その画像表示光の出
   射手段は、液晶表示手段と、この液晶表示手段にバック
   ライト用光線を照射するバックライト用光源とを有し、
   そのコンバイナにより画像表示光の光路を変更すること
   で、そのコンバイナの前方に観察対象の虚像を形成する
   ヘッドアップディスプレイにおいて、 そのバックライト用光源は、蛍光管と、この蛍光管の駆
   動回路と、その蛍光管と駆動回路とを接続する導線と、
   支持部とを有し、且つ、ハウジングに対して着脱可能と
   されたユニットとされ、 その蛍光管は支持部の外部空間に配置されると共に支持
   部により支持され、その駆動回路と導線とは支持部の内
   部空間に配置され、 その支持部の外表面が、その蛍光管の発するバックライ
   ト用光線を反射して液晶表示手段に向かわせる反射面と
   されていることを特徴とするヘッドアップディスプレ
   イ。
2. 【請求項２】 その支持部の少なくとも外表面は電磁波
   を遮蔽可能なシールド材により構成され、そのシールド
   材により前記反射面が構成される請求項１に記載のヘッ
   ドアップディスプレイ。