JPWO2017126457A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部の光輝を抑制するヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置（１０）は、表示光（Ｌ）を出射するための表示ユニット（２０）がケース（１１）内に収納され、表示ユニット（２０）の上方が遮光部（４２）によって覆われているヘッドアップディスプレイ装置であって、遮光部（４２）の底面（４２ｂ）に筋状凸部（４２ｃ１，４２ｃ２）を形成している。これによれば、筋状凸部（４２ｃ１，４２ｃ２）によって、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部（４２）の底面（４２ｂ）が、表示ユニット（２０）が出射した表示光（Ｌ）の散乱光（ＳＬ）によって照らされ、虚像として表示されることを防止できる。

Description

本発明は、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部を有するヘッドアップディスプレイ装置に関する。
従来のヘッドアップディスプレイ装置において、特許文献１に開示されたものがある。このヘッドアップディスプレイ装置は、太陽光（外光）が表示光を発する表示器（表示ユニット）に入射して虚像が見えにくくなる現象（ウォッシュアウト現象）を防止するための遮光部を備えたものである。
特開平１１−２７８１００号公報
しかしながら、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部の底面が、表示ユニットが出射した表示光の散乱光によって照らされ、光輝した遮光部が虚像として表示されてしまいヘッドアップディスプレイ装置の商品性を損なう虞があった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部の光輝を抑制す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する。
本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射するための表示ユニットがケース内に収納され、前記表示光が出射する開口部の一部を塞ぐ遮光部を有するヘッドアップディスプレイ装置において、
前記遮光部の底面に筋状凸部をを形成した。
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記筋状凸部は、前記遮光部の上面に連続して形成される平面を有する、
ように構成することが好ましい。
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記筋状凸部は、複数形成され、
前記複数の筋状凸部は、前記表示ユニットから離れるほど大きく形成される
ように構成することが好ましい。
本発明によれば、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部の光輝を抑制するヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。
本発明の実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置１０の斜視図。 ヘッドアップディスプレイ装置１０の２−２断面図。 ヘッドアップディスプレイ装置１０の２−２断面図の要部Ａ拡大図。
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、説明において、左右とは車両の乗員を基準とした左右を指し、前後とは車両の進行方向を基準とした前後を指すものとする。また、図面において、Ｆｒは車両の前方、Ｒｒは車両の後方、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは乗員から見て上方、Ｄｎは乗員から見て下方を指すものとする。
本発明の実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置１０は、車両に搭載され、車両のフロントガラス（風防ガラス）に虚像を表示させる。乗員は、フロントガラスの前方に虚像を視認することにより、前方の風景を視認しつつ虚像によって表される車両情報（例えば、車両の走行速度やエンジン回転数など）を視認することができる。
ヘッドアップディスプレイ装置１０のケース１１内部には、車両情報を表す表示光Ｌを出射する表示ユニット２０が格納されている。また、ケース１１の内部には、表示光Ｌを反射する平面鏡１３及び凹面鏡１４が取り付けられている。ケース１１の上部は開口が形成されており、この開口は透光性樹脂がフィルム状にされた透光性カバー１５で覆われている。
ケース１１は、下部ケース３０に上部ケース４０が被せられている。
表示ユニット２０は、ＬＥＤ製のバックライト２１と、このバックライト２１から出射された光が通過する第１レンズ２２と、この第２レンズ２２が通過した光を上方に向かって反射させる反射鏡２３と、この反射鏡２３において反射された光が通過する第２レンズ２４と、この第２レンズ２４を通過した光によって背面が照明されて表示光Ｌを出射する液晶パネル２５と、から構成される。
液晶パネル２５から出射された表示光Ｌは、平面鏡１３及び凹面鏡１４に反射されて透光性カバー１５を通過してケース１１の外方に出射される。ケース１１の外方に出射された表示光Ｌは、車両のフロントガラスに投射されて、このフロントガラスの前方に虚像が表示される。
平面鏡１３は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂部材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた平面の反射面を形成した反射鏡である。平面鏡１３は、表示ユニット２０から出射された表示光Ｌを凹面鏡１４に向けて反射する。この平面鏡１３によってケース１１内で表示光Ｌを折り返すように構成することで、表示ユニット２０からフロントガラスに至るまでの表示光Ｌの光路長を長くすることができるため、フロントガラスのより前方に虚像を表示できる。
凹面鏡１４は、例えば、ポリカーボネート等の樹脂部材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた凹面の反射面を形成した反射鏡である。凹面鏡１４に出射される表示光Ｌは、凹面鏡１４によって拡大されるため、表示ユニット２０を比較的小さく廉価なもので構成しても、フロントガラスに虚像を大きく表示できる。また、この凹面鏡１４の凹面形状は、フロントガラスの湾曲形状による歪みを相殺するように設計されている。
透光性カバー１５は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などの透光性樹脂製のカバーである。透光性カバー１５の周縁は、黒色印刷がされたカバーマスク部１５ａが形成されている。このカバーマスク部１５ａは、太陽光がケース１１の内部に入射することを抑制する。
下部ケース３０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂製のケースである。下部ケース３０には、表示ユニット２０を収納するための収納部３１と、平面鏡１３を取り付ける取付部３２と、凹面鏡１４を取り付ける取付部３３と、が形成されている。
上部ケース４０は、例えば、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との混合樹脂製のケースである。上部ケース４０の上端は、透光性カバー１５で覆われた開口部４１を有する。上部ケース４０には、開口部４１の一部を塞いで表示ユニット２０に向かう太陽光を遮るための遮光部４２が形成されている。この遮光部４２によって太陽光が表示光Ｌを発する表示ユニット２０に入射して虚像が見えにくくなる現象（ウォッシュアウト現象）を防止している。
遮光部４２の右前端から下方に向かって上下壁部４３が延びている。また、上下壁部４３は、略鉛直方向に延びている。遮光部４２と上下壁部４３との境界部４４は、サンドブラスト等によって、表面粗さが２０μｍ程度の所定の表面粗さに設定されており、太陽光の反射を抑制している。
また、遮光部４２の右側端には、上部ケース４０の側壁を構成する上下壁部４５が上下方向に向かって延びている。上下壁部４５は、略鉛直方向に延びている。遮光部４２と上下壁部４５との境界部４６も境界部４４と同様に所定の表面粗さに設定されている。
遮光部４２は、連続的に曲率が変化する湾曲形状となっている。遮光部４２の上面４２ａには、太陽光の反射を抑制する低反射シート５０が貼付されている。低反射シート５０は、発泡ウレタンが表面に塗布された黒色のシートである。低反射シート５０は、耐熱性に優れ、揮発ガスの発生が少ない（低アウトガス）のものであることが好ましい。低反射シート５０の前端の上方は、カバーマスク部１５ａによって覆われており、ケース１１の外部から視認できないようになっている。
以下に、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部４２の構成を、図３の要部Ａの拡大図に基づいて説明する。
従来の遮光部４２の底面４２ｂは、図３（ａ）に示すように、平面となっていた。この場合、表示ユニット２０が出射した表示光Ｌの散乱光ＳＬは、底面４２ｂで反射して凹面鏡１４に入射することがある。そのため、底面４２ｂが照らされて虚像としてフロントガラスに表示されることがあり、ヘッドアップディスプレイ装置の商品性が損なわれる。
従来の遮光部４２の構成に対し、ヘッドアップディスプレイ装置１０の遮光部４２の底面４２ｂには、図３（ｂ）に示すように、幅（前後方向）１ｍｍの底面４２ｂ１に対応する幅０．５ｍｍ、高さ（上下方向）０．５ｍｍの筋状凸部４２ｃ１と、幅１ｍｍの底面４２ｂ２に対応する幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍの筋状凸部４２ｃ２が、底面４２ｂの長手方向（図におけるＬｅ−Ｒｉ方向）の辺に沿って延びる筋状に設けてある。筋状凸部４２ｃ１が、底面４２ｂ１で反射した散乱光ＳＬが凹面鏡１４に向かうのを防ぐ。また、筋状凸部４２ｃ２が、底面４２ｂ２で反射した散乱光ＳＬが凹面鏡１４に向かうのを防ぐ。この筋状凸部４２ｃ１，４２ｃ２によって底面４２が照らされて虚像としてフロントガラスに表示される虞が低減する。
また、図３（ｂ）に示した遮光部４２の底面４２ｂの構成においては、樹脂成型の金型構成によっては、金型のキャビティからコアを可動させる際に、図３（ｃ）に示すように、上面４２ａと底面４２ｂ３との境界箇所でバリＢが生じる虞がある。このバリＢは、表示光Ｌの散乱光ＳＬおよび太陽光によって照らされてフロントガラスに虚像として表示されて、ヘッドアップディスプレイ装置の商品性を損なう虞がある。
そのため、図３（ｄ）に示すように、上面４２ａ側に最も近い筋状凸部４２ｃ２の平面Ｆが上面４２ａと連続するように形成することが好ましい。このように構成することで、バリが生じる虞が少ない。
また、筋状凸部４２ｃ１，４２ｃ２は、図３（ｄ）に示すように、上面４２ａに近いほど（表示ユニット２０から遠いほど）大きく構成することが好ましい。この場合、例えば、幅（前後方向）１ｍｍの底面４２ｂ１に対応する幅０．５ｍｍ、高さ（上下方向）０．５ｍｍの筋状凸部４２ｃ１が設けられ、幅１．５ｍｍの底面４２ｂ２に対応する幅１．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの筋状凸部４２ｃ２が設けられる。
上述したように、本発明の一実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置１０は、表示光Ｌを出射するための表示ユニット２０がケース１１内に収納され、表示光Ｌを出射する開口部４１の一部を塞ぐ遮光部４２を有するヘッドアップディスプレイ装置であって、遮光部４２の底面４２ｂに筋状凸部４２ｃ１，４２ｃ２を形成している。
これによれば、筋状凸部４２ｃ１，４２ｃ２によって、ウォッシュアウト現象を防止する遮光部４２の底面４２ｂが、表示ユニット２０が出射した表示光Ｌの散乱光ＳＬによって照らされ、虚像として表示されることを防止できる。
本発明は、上記の一実施形態（図面の内容を含む）によって限定されるものではない。本発明の主旨に従う範囲で、上記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができる。
例えば、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、建設機械などの作業用車両に適用することもできる。また、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、車両のフロントガラスを投射面として利用して虚像を表示するものであったが、これに限らず、表示光を投射するための投射部材（コンバイナ）を備えて構成するものであってもよい。
また、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の遮光部４２は低反射シートを貼付する構成としたが、これに限らず、低反射シート５０に代えて、反射を抑制する黒色の塗料を塗布する構成としてもよい。
本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に好適である。
１０：ヘッドアップディスプレイ装置
１１：ケース
２０：表示ユニット
４１：開口部
４２：遮光部
４２ａ：（遮光部の）上面
４２ｂ，４２ｃ１，４２ｃ２，４２ｃ３：（遮光部の）底面
４２ｃ１，４２ｃ２：（遮光部の）筋状凸部
Ｌ：表示光

Claims (3)

  1. 表示光を出射するための表示ユニットがケース内に収納され、前記表示光が出射する開口部の一部を塞ぐ遮光部を有するヘッドアップディスプレイ装置において、
    前記遮光部の底面に筋状凸部をを形成した
    ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 前記筋状凸部は、前記遮光部の上面に連続して形成される平面を有する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 前記筋状凸部は、複数形成され、
    前記複数の筋状凸部は、前記表示ユニットから離れるほど大きく形成される
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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