JPH1054953A - 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の放熱による悪影響を低減
できる構造において、バックライト用光源のメンテナン
スを容易に行うことができるヘッドアップディスプレイ
を提供する。 【解決手段】観察者の前方に配置されるコンバイナ２に
より、画像表示光Ｌの光路を変更することで、そのコン
バイナ２の前方に観察対象の虚像を形成する。その画像
表示光Ｌの出射手段である液晶表示手段１１とバックラ
イト用光源３を内蔵するハウジング５内に、そのバック
ライト用光源１３の発する赤外線の少なくとも一部を遮
蔽可能なケース１２が設けられる。そのバックライト用
光源１３は、そのハウジング５に設けられた開口４０を
通して、ハウジング５外部からケース１２内部に挿入可
能、且つ、ケース１２内部からハウジング５外部に引き
出し可能とされている。

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表示装置として、ヘッドアップディ
スプレイを用いることが提案されている。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】従来のヘッドアップディスプレイの画像表
示器は、蛍光表示管を用いるものが主であったが、近
年、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も
のが用いられている。そのバックライト用光源として
は、管球とコールドミラー等によるリフレクタとをホル
ダにより保持した一体型のものであって、ボルト等によ
りハウジングに固定されるものが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなバックラ
イト用光源の発する赤外線により周囲の構造部材が加熱
されると、液晶表示パネル制御用電子回路等に熱が伝わ
って悪影響を及ぼす。特に、ヘッドアップディスプレイ
を小型化する場合、その赤外線による悪影響が大きくな
る。そのため、そのバックライト用光源を覆う赤外線遮
蔽用ケースを設け、電子回路等に対して悪影響を及ぼす
赤外線を遮蔽する必要がある。

【０００５】しかし、バックライト用光源をハウジング
内において赤外線遮蔽用ケースにより被覆した場合、そ
のバックライト用光源を構成する管球の交換等のメンテ
ナンスに際して、そのハウジングを開き、そのバックラ
イト用光源への電力供給用配線を取り外し、その赤外線
遮蔽用ケースを取り外し、メンテナンスの終了後に、そ
の赤外線遮蔽用ケースを取り付け、その電力供給用配線
を行ない、そのハウジングを閉じる必要がある。そのた
め、切れた管球の交換等をユーザが簡単に行うことがで
きないというメンテナンス上の問題があった。

【０００６】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。

【０００７】

【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、そのハウジング内に、そのバックライト用光源の
発する赤外線の少なくとも一部を遮蔽可能なケースが設
けられ、そのハウジングに、そのケースの内部に通じる
開口が設けられ、そのバックライト用光源は、その開口
を通してハウジング外部からケース内部に挿入可能、且
つ、ケース内部からハウジング外部に引き出し可能とさ
れていることを特徴とする。

【０００８】本発明の構成によれば、ハウジング内のケ
ース内部に挿入されたバックライト用光源の発する赤外
線の少なくとも一部を、そのケースにより遮蔽できるの
で、その赤外線が悪影響を受ける箇所に至るのを防止
し、そのバックライト用光源の放熱による悪影響を低減
できる。また、そのケース内部のバックライト用光源
を、ハウジングを開くことなく、ケースを取り外すこと
なく、ハウジングの外部に引き出すことができ、且つ、
ハウジングを開くことなく、ケースを取り外すことな
く、バックライト用光源をハウジング外部からケース内
部に挿入できる。

【０００９】そのケースに取り付けられる電力供給用端
子と、そのバックライト用光源の電力受給用端子とが、
そのバックライト用光源をケース内に挿入することで接
続され、ケース内から引き出すことで接続解除されるの
が好ましい。これにより、電力供給用配線の取り付け、
取り外しの処理を行うことなく、バックライト用光源の
着脱を行うことができる。

【００１０】さらに、そのケースへの挿入によりバック
ライト用光源がハウジングに固定され、そのケースから
の引き出しによりバックライト用光源のハウジングに対
する固定が解除されるのが好ましい。

【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、図２に示す車両用のヘッドアップデ
ィスプレイ１は、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とを備える。そのハウジング
５に、画像表示器３、制御用回路基板７、ミラー８、お
よびファン９が内蔵されている。

【００１３】そのハウジング５は、上下２部材５Ａ、５
Ｂを連結することで形成され、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。

【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、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、このバックライト用光源１３を覆うケー
ス１２とを有する。

【００１５】その液晶表示パネル１１は、一対の液晶を
挟み込むガラス基板、偏光膜、および光拡散板等を有す
るパネル本体と、このパネル本体を保持するホルダとを
備え、そのホルダはハウジング５の底壁５′上に固定さ
れる。そのパネル本体に形成されている画素を構成する
電極が、配線１１ｅを介して上記制御用回路基板７に接
続され、その制御用回路基板７から送られる画像信号に
対応して、液晶表示パネル１１は画像を表示する。この
液晶表示パネル１１や制御用回路基板７は公知のものを
用いることができる。

【００１６】そのケース１２は、ハウジング５内におい
て底壁５′上に固定される前後左右の周壁と、この周壁
の上部開口を覆う上壁とを有する箱形であり、例えばス
テンレス板等の赤外線を遮蔽可能な材料から形成され
る。図３に示すように、そのケース１２は、その液晶表
示パネル１１に対向する後方側周壁に開口１２ａを有
し、その開口１２ａは赤外線遮断フィルター１２ｂによ
り覆われる。その液晶表示パネル１１側と反対側の前方
側周壁に、内部の熱を逃がすための小窓１２ｃが形成さ
れる。その前後周壁の間の左右周壁に電力供給用端子２
５が取り付けられる。各電力供給用端子２５は、ケース
１２の内部に露出する円弧板状とされ、配線２６を介し
て図外電源に接続される。

【００１７】そのバックライト用光源１３は、光源本体
となる例えばハロゲンランプ等の管球３１と、この管球
３１の発するバックライト用光線を反射して後方に向か
わせる反射板３２と、その管球３１と反射板３２とを支
持するホルダ３３と、板状の電力受給用端子３４とを有
する。その反射板３２は、赤外線を透過させて可視光を
反射させるコールドミラーでもよいし、赤外線も反射す
るホットミラーであってもよい。そのホルダ３３は、底
板３３ａと、この底板３３ａの左右端から上方に延びる
側板３３ｂを有する。各側板３３ｂにより管球３１と反
射板３２とが支持され、各側板３３ｂに、その管球３１
に接続される電力受給用端子３４が取り付けられる。そ
の底板３３ａの底面に、バックライト用光源１３を把持
するための摘み３３ｄが取り付けられる。

【００１８】図１、図４、図５に示すように、ハウジン
グ５の底壁５′にケース１２の内部に通じる開口４０が
形成されている。本実施形態では、その開口４０は蓋４
１により開閉可能とされている。その開口４０の大きさ
はバックライト用光源１３の底板３３ａの大きさよりも
僅かに大きくされている。これにより、その底板３３ａ
の底面に取り付けられた摘み３３ｄを持ち、その開口１
４を通してバックライト用光源１３を、ハウジング５の
外部からケース１２の内部に挿入し、且つ、図４におい
て仮想線で示すようにケース１２の内部からハウジング
５の外部に引き出すことができる。

【００１９】そのバックライト用光源１３がケース１２
内に挿入された状態で、その電力受給用端子３４と上記
電力供給用端子２５とは接続状態になる。また、そのバ
ックライト用光源１３がケース１２から引き出されるこ
とで、その電力受給用端子３４と電力供給用端子２５と
の接続は解除される。

【００２０】そのバックライト用光源１３がケース１２
内に挿入された状態では、各電力供給用端子２５は弾性
変形することにより、電力供給用端子２５を弾力により
押し付ける。これにより、そのバックライト用光源１３
をハウジング５に対して固定できる。その押し付け力に
抗してバックライト用光源１３をケース１２から引き出
すことで、そのバックライト用光源１３のハウジング５
に対する固定は解除され、その電力受給用端子３４は復
元変形する。すなわち、そのケース１２の内部に挿入さ
れたバックライト用光源１３のハウジング５に対する固
定操作と固定解除操作とを、そのハウジング５に対する
挿入と引き出しにより行うことができる。

【００２１】図２に示す上記ファン９は、その液晶表示
パネル１１と光源１２との間の空間を通過する空気流を
強制的に生成し、その液晶表示パネル１１を冷却する。
そのハウジング５内に外部から空気を導入するため、そ
のハウジング５に空気導入口２５が形成されている。そ
のハウジング５内から空気を外部に排出するため、その
ハウジング５に排出口３０が形成され、その排出口３０
のフィンが排出される空気の流れを排出口３０よりも前
方に向かうように変化させる。

【００２２】上記構成においては、図１に示すように、
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、図２に示すように、そのハウジング５に
ヒンジ６を介して揺動可能に取り付けられ、その揺動に
より、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に導く使用位置と、その出射
口５ａを閉鎖する収納位置との間で変位可能とされてい
る。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。

【００２３】上記構成によれば、ハウジング５内のケー
ス１２内部に挿入されたバックライト用光源１３の発す
る赤外線の略全てを、そのケース１２により遮蔽できる
ので、その赤外線が悪影響を受ける制御用回路基板７等
の箇所に至るのを防止し、そのバックライト用光源１３
の放熱による悪影響を低減できる。また、そのケース１
２内部のバックライト用光源１３を、ハウジング５を開
くことなく、ケース１２を取り外すことなく、ハウジン
グ５に対する固定を解除してハウジング５の外部に引き
出すことができ、且つ、ハウジング５を開くことなく、
ケース１２を取り外すことなく、バックライト用光源１
３をハウジング５外部からケース１２内部に挿入してハ
ウジングに固定できる。これにより、バックライト用光
源１３の管球３１の交換等のメンテナンスを容易に行う
ことができる。さらに、そのケース１２に取り付けられ
る電力供給用端子２５と、そのバックライト用光源１３
の電力受給用端子３４とが、そのバックライト用光源１
３をケース１２内に挿入することで接続され、ケース１
２内から引き出すことで接続解除されるので、電力供給
用配線の取り付け、取り外しの処理を行うことなく、バ
ックライト用光源１３の着脱を行うことができ、そのメ
ンテナンスに際してのバックライト用光源１３の電力供
給用配線の処理を不要にできる。これにより、面倒な配
線処理を行うことなく、ワンタッチでバックライト用光
源１３の着脱と電力供給用配線の断接を行える。

【００２４】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
固定は、上記のように電力供給用端子により電力受給用
端子を押し付けるものに限定されず、そのバックライト
用光源に凹部を設け、ケースに弾性変形可能な凸部を設
け、そのバックライト用光源のケースへの挿入により凸
部が弾性変形して凹部に嵌まり込むことで固定されるも
のでもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明のヘッドアップディスプレイによ
れば、バックライト用光源の放熱による悪影響を低減で
きる構造において、バックライト用光源のメンテナンス
を容易に行うことができ、さらに、そのメンテナンスに
際してのバックライト用光源の電力供給用配線の処理を
不要にできる。

【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ヘッドアップディスプレ
イの内部を示す斜視図

【図３】 本発明の実施形態のヘッドアップディスプレ
イのバックライト用光源とケースの斜視図

【図４】 本発明の実施形態のヘッドアップディスプレ
イの要部の断面図

【図５】 本発明の実施形態のヘッドアップディスプレ
イの部分斜視図

【符号の説明】

２ コンバイナ ３ 画像表示器 ５ ハウジング １１ 液晶表示パネル １２ ケース １３ バックライト用光源 ２５ 電力供給用端子 ３４ 電力受給用端子 ４０ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 那須 竜太郎 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株 式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 山谷 修一 新潟県長岡市藤橋１丁目190番地１ 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内 (72)発明者 小林 貢 新潟県長岡市藤橋１丁目190番地１ 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内

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、 そのハウジング内に、そのバックライト用光源の発する
   赤外線の少なくとも一部を遮蔽可能なケースが設けら
   れ、 そのハウジングに、そのケースの内部に通じる開口が設
   けられ、 そのバックライト用光源は、その開口を通してハウジン
   グ外部からケース内部に挿入可能、且つ、ケース内部か
   らハウジング外部に引き出し可能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】 そのケースに取り付けられる電力供給用
   端子と、そのバックライト用光源の電力受給用端子と
   が、そのバックライト用光源をケース内に挿入すること
   で接続され、ケース内から引き出すことで接続解除され
   る請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。