JP2002052954A - Display device for vehicle - Google Patents
Display device for vehicleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表示源に表示され
た重畳用画像をダッシュボードの上方のフロントガラス
やコンバイナ上に投影させることで、これらフロントガ
ラスやコンバイナを透して視認される車両の前景と重畳
用画像の虚像とを重畳視認させる投影ユニットを、車両
のダッシュボードの内部に収容した車両用表示装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle which is visually recognized through a windshield or a combiner by projecting a superimposition image displayed on a display source onto a windshield or a combiner above a dashboard. The present invention relates to a display device for a vehicle, in which a projection unit for visually recognizing a foreground and a virtual image of a superimposition image is accommodated inside a dashboard of the vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、運転者が運転に際して求める情報
の増加や多角化に伴って、メータユニット内ではスペー
スの関係上表示しきれない情報を、フロントガラスやそ
の手前に配置したコンバイナ上に虚像表示させ、それら
を透して視認される車両の前景と重畳視認させる、ヘッ
ドアップディスプレイと呼ばれる投影型の補助表示ユニ
ットが採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase and diversification of information required by a driver during driving, information that cannot be displayed due to space in a meter unit is displayed on a windshield or a combiner disposed in front of the virtual image. A projection-type auxiliary display unit called a head-up display is used, which is displayed and superimposed on the foreground of a vehicle which is viewed through the display.
【0003】このような投影型補助表示ユニットにおけ
る情報の表示源は、天井に配置される場合もあるが、乗
員の頭部に圧迫感を与えることもあることから、ダッシ
ュボード内に収容されることが多く、その場合には、情
報表示源を収容するスペースをダッシュボード内に確保
する必要が生じる。[0003] The display source of information in such a projection type auxiliary display unit may be arranged on the ceiling, but it may give a feeling of oppression to the occupant's head, and is therefore accommodated in the dashboard. In many cases, it is necessary to secure a space for accommodating the information display source in the dashboard.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特にダッシュ
ボードの車両前方側はエンジンルームと隣接しているた
め、これをさらに前方に拡張することは事実上不可能で
あり、また、フロントガラスやコンバイナ上での虚像の
視認位置を運転者から車体左右方向にあまりずらすこと
もできない。However, especially since the dashboard is located on the front side of the vehicle adjacent to the engine room, it is practically impossible to extend the dashboard further forward. It is not possible to shift the position of the virtual image visually from the driver in the lateral direction of the vehicle body too much.
【0005】そこで、結局、投影型補助表示ユニットの
情報表示源を収容するスペースをダッシュボード内に確
保する場合には、ダッシュボードを車両後方側に拡張す
るしかないことになる。Therefore, in the event that a space for accommodating the information display source of the projection type auxiliary display unit is secured in the dashboard, the dashboard must be extended to the rear side of the vehicle.
【0006】ところが、ダッシュボードの車両後方側に
は、走行速度計やタコメータ等の計器類が配置されるの
で、それらの位置がダッシュボードの拡張に伴って後方
にずれて運転者に近づくと、計器類を視認する際の焦点
距離が車両の前景を視認する際の焦点距離よりも短くな
ることから、車両の前景との間で視線移動を行った際の
焦点合わせが困難になってしまう。However, since instruments such as a traveling speedometer and a tachometer are arranged on the rear side of the dashboard with respect to the vehicle, if the positions of the instruments shift rearward as the dashboard expands and approach the driver, Since the focal length when viewing the instruments is shorter than the focal length when viewing the foreground of the vehicle, it becomes difficult to perform focusing when moving the line of sight with the foreground of the vehicle.
【0007】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、表示源に表示された重畳用画像をダッ
シュボードの上方のフロントガラスやコンバイナといっ
た被投影部材上に投影させることで、この被投影部材を
透して視認される車両の前景と重畳用画像の虚像とを重
畳視認させる投影ユニットを、車両のダッシュボードの
内部に収容するのに伴って、ダッシュボードを車体後方
に拡張する必要が生じた場合であっても、走行速度計等
の計器類を視認する際の焦点距離が車両の前景を視認す
る際の焦点距離よりも短くなってしまうのを防ぐことが
できる車両用表示装置を提供することにある。[0007] The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to project a superimposition image displayed on a display source onto a projection target such as a windshield or a combiner above a dashboard, so that the foreground of a vehicle visually recognized through the projection target. Even if it is necessary to extend the dashboard to the rear of the vehicle body with accommodating the projection unit for superimposing and visually recognizing the virtual image of the superimposition image on the vehicle dashboard, It is an object of the present invention to provide a display device for a vehicle which can prevent a focal length when visually recognizing instruments and the like from becoming shorter than a focal length when visually recognizing a foreground of a vehicle.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項1に記載した本発明の車両用表示装置は、表示源
に表示された重畳用画像を車両のダッシュボードの上方
に配置された被投影部材上に投影させる投影ユニット
を、前記ダッシュボードの内部に収容し、車内のアイポ
イントから前記被投影部材を透して視認される前記車両
の前景と、前記被投影部材に投影される前記重畳用画像
の虚像とを重畳視認させる車両用表示装置において、前
記ダッシュボードの前記投影ユニットよりも前記アイポ
イント側の部分に、前記アイポイントから直接視認可能
に配置された計器像用被投影部材と、前記ダッシュボー
ドよりも前記アイポイント側の車両箇所に配置され、前
記計器像用被投影部材に投影される前記車両の計器情報
像を表示する計器像用表示源とを備え、前記計器像用被
投影部材上に投影される前記計器情報像の虚像を前記ア
イポイントから視認させるようにしたことを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle display device according to the present invention, wherein an image for superimposition displayed on a display source is arranged above a dashboard of a vehicle. A projection unit for projecting onto the projection target member is housed inside the dashboard, and is projected onto the foreground of the vehicle visually recognized through the projection target member from an eye point in the vehicle and onto the projection target member. In a vehicle display device for superimposing and recognizing a virtual image of the image for superimposition, a projected image for an instrument image arranged on a portion of the dashboard closer to the eye point than the projection unit so as to be directly visible from the eye point. A member and an instrument image arranged at a vehicle location on the eye point side of the dashboard and displaying an instrument information image of the vehicle projected on the instrument image projected member And a display source, characterized in that a virtual image of the meter information image projected on the meter image for the projection member on a so as to be visually recognized from the eye point.
【0009】また、請求項2に記載した本発明の車両用
表示装置は、請求項1に記載した本発明の車両用表示装
置において、前記投影ユニットが、前記重畳用画像の像
光を前記被投影部材に向けて反射させる反射鏡を有して
いるものとした。According to a second aspect of the present invention, in the vehicle display device according to the first aspect of the present invention, the projection unit applies the image light of the superimposed image to the object. It has a reflecting mirror for reflecting light toward the projection member.
【0010】さらに、請求項3に記載した本発明の車両
用表示装置は、請求項2に記載した本発明の車両用表示
装置において、前記投影ユニットが、前記表示源と対向
して配置されて前記重畳用画像の像光を前記表示源に向
けて反射させる第2の反射鏡をさらに備えており、前記
反射鏡が、前記表示源から前記第2の反射鏡に向かう前
記像光を半透過させると共に、該半透過した前記像光の
前記第2の反射鏡による反射光を前記被投影部材に向け
て反射させる半透過反射鏡により構成されているものと
した。Further, according to a third aspect of the present invention, in the vehicle display device of the second aspect, the projection unit is disposed so as to face the display source. The image forming apparatus further includes a second reflecting mirror configured to reflect the image light of the image for superimposition toward the display source, wherein the reflecting mirror semi-transmits the image light traveling from the display source to the second reflecting mirror. And a semi-transmissive reflecting mirror that reflects the semi-transmitted image light reflected by the second reflecting mirror toward the projection target member.
【0011】また、請求項4に記載した本発明の車両用
表示装置は、請求項3に記載した本発明の車両用表示装
置において、前記計器像用被投影部材が、反射鏡により
構成された計器像用反射鏡であり、前記第2の反射鏡
が、前記重畳用画像の像光の光軸方向に直交して延在す
るように配置された基板のうち前記表示源に対向する一
方の面上に形成されており、前記計器像用反射鏡が、前
記基板のうち前記アイポイント側に位置する他方の面上
に形成されているものとした。According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle display device according to the third aspect of the present invention, the instrument image projected member is constituted by a reflecting mirror. A reflecting mirror for an instrument image, wherein the second reflecting mirror is one of a substrate opposed to the display source among substrates arranged so as to extend orthogonal to an optical axis direction of image light of the image for superimposition. The instrument image reflecting mirror is formed on the other surface of the substrate located on the eye point side.
【0012】さらに、請求項5に記載した本発明の車両
用表示装置は、請求項2又は3に記載した本発明の車両
用表示装置において、前記反射鏡が、前記重畳用画像の
像光の光軸方向に移動可能に構成されているものとし
た。Further, according to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle display device according to the second or third aspect of the present invention, the reflecting mirror may be configured such that the reflecting mirror is configured to output image light of the superimposed image. It is configured to be movable in the optical axis direction.
【0013】請求項1に記載した本発明の車両用表示装
置によれば、アイポイント側のダッシュボード部分に配
置される計器像用被投影部材を透して、車両の計器情報
像が虚像として視認されるので、投影ユニットを内部に
収容することによるダッシュボードの拡張でアイポイン
ト側のダッシュボード部分の位置がアイポイント寄りに
移動しても、計器像用表示源や実際の計器をアイポイン
ト側のダッシュボード部分に配置して計器情報像の実像
を視認させる場合のように、アイポイントから計器情報
像を視認する際の焦点がアイポイント側に近づいて車両
の前景を視認する際よりも焦点距離が短くなることはな
い。According to the vehicle display device of the present invention, the instrument information image of the vehicle is converted into a virtual image through the instrument image projected member disposed on the dashboard portion on the eye point side. As the dashboard is expanded by housing the projection unit inside, even if the position of the dashboard part on the eye point side moves closer to the eye point, the display source for the instrument image and the actual instrument can be seen. When the instrument information image is viewed from the eye point, the focus is closer to the eye point side than when viewing the foreground of the vehicle, as in the case where the real image of the instrument information image is visually recognized by placing it on the dashboard part on the side The focal length does not decrease.
【0014】また、請求項2に記載した本発明の車両用
表示装置によれば、請求項1に記載した本発明の車両用
表示装置において、重畳用画像の像光の被投影部材に対
する投影が反射鏡による反射を経て行われるとなると、
投影ユニットを収容するのに必要なダッシュボードの内
部スペースが、反射鏡を有さない投影ユニットよりも大
きくなり、ダッシュボードの拡張に伴ってアイポイント
側のダッシュボード部分の位置がアイポイント寄りに移
動する度合いも増す。According to the vehicle display device of the present invention described in claim 2, in the vehicle display device of the present invention described in claim 1, the image light of the superimposition image is projected onto the projection target member. When it is performed through reflection by a reflector,
The internal space of the dashboard required to accommodate the projection unit is larger than the projection unit without a reflector, and the position of the dashboard on the eye point side is closer to the eye point as the dashboard expands The degree of movement also increases.
【0015】しかし、アイポイントから車両の計器に関
する情報像を視認する際の焦点は、計器像用表示源から
計器像用被投影部材までの計器情報像の光路長によって
のみ定まることから、投影ユニットに反射鏡を設けるこ
とでアイポイント側のダッシュボード部分の位置がアイ
ポイント寄りに移動する度合いが増しても、それに起因
して計器情報像の焦点がアイポイント側に近づくことは
ない。However, the focus at the time of visually recognizing the information image related to the instrument of the vehicle from the eye point is determined only by the optical path length of the instrument information image from the instrument image display source to the instrument image projected member. Even if the degree of shift of the position of the dashboard portion on the eye point side toward the eye point increases by providing a reflecting mirror on the instrument, the focal point of the instrument information image will not approach the eye point side due to the increase.
【0016】さらに、請求項3に記載した本発明の車両
用表示装置によれば、請求項2に記載した本発明の車両
用表示装置において、被投影部材を透して重畳用画像の
虚像を視認する際の焦点が表示源と被投影部材との間隔
に比べて格段に長くなるように、表示源から出射される
重畳用画像の像光の被投影部材に至る光路が、半透過反
射鏡から第2の反射鏡を経て半透過反射鏡に戻り被投影
部材に至るように投影ユニットを構成すると、投影ユニ
ットを収容するのに必要なダッシュボードの内部スペー
スが第2の反射鏡を有さない投影ユニットよりも大きく
なり、ダッシュボードの拡張に伴ってアイポイント側の
ダッシュボード部分の位置がアイポイント寄りに移動す
る度合いもさらに増す。Further, according to the vehicle display device of the present invention described in claim 3, in the vehicle display device of the present invention described in claim 2, the virtual image of the superimposition image is transmitted through the projection target member. An optical path from the display source to the projection member of the image light of the superimposed image emitted from the display source is a semi-transmissive reflecting mirror so that the focal point when viewing the image is significantly longer than the distance between the display source and the projection target member. When the projection unit is configured so as to return to the semi-transmissive reflection mirror through the second reflection mirror and reach the projection target member, the internal space of the dashboard necessary for housing the projection unit has the second reflection mirror. The projection unit becomes larger than the projection unit which does not have the projection unit, and the extent to which the position of the dashboard portion on the eye point side moves closer to the eye point increases as the dashboard expands.
【0017】しかし、計器像用表示源から計器像用被投
影部材までの計器情報像の光路長によってのみ定まる、
アイポイントから車両の計器に関する情報像を視認する
際の焦点は、反射鏡を半透過反射鏡により構成して第2
の反射鏡を投影ユニットにさらに設けることで、アイポ
イント側のダッシュボード部分の位置がアイポイント寄
りに移動する度合いがさらに増しても、それに起因して
アイポイント側に近づくことはない。However, it is determined only by the optical path length of the instrument information image from the instrument image display source to the instrument image projected member.
The focus when visually recognizing the information image on the instrument of the vehicle from the eye point is the
By further providing the reflecting mirror in the projection unit, even if the degree of movement of the dashboard portion on the eye point side toward the eye point further increases, it does not approach the eye point side due to this.
【0018】また、請求項4に記載した本発明の車両用
表示装置によれば、請求項3に記載した本発明の車両用
表示装置において、計器像用被投影部材が反射鏡により
構成された計器像用反射鏡である場合、重畳用画像の像
光の光軸方向に直交して延在する基板の表示源と対向す
る一方の面上に第2の反射鏡を形成し、その基板のアイ
ポイント側に位置する他方の面上に計器像用反射鏡を形
成することで、第2の反射鏡と計器像用反射鏡とが単一
部材で構成されることになる。Further, according to the vehicle display device of the present invention described in claim 4, in the vehicle display device of the present invention described in claim 3, the instrument image projected member is constituted by a reflecting mirror. In the case of an instrument image reflecting mirror, a second reflecting mirror is formed on one surface of a substrate extending orthogonally to the optical axis direction of the image light of the superimposed image and facing one of the display sources, and By forming the instrument image reflecting mirror on the other surface located on the eye point side, the second reflecting mirror and the instrument image reflecting mirror are constituted by a single member.
【0019】さらに、請求項5に記載した本発明の車両
用表示装置によれば、請求項2又は3に記載した本発明
の車両用表示装置において、反射鏡を重畳用画像の像光
の項軸方向に移動可能に構成すると、投影ユニットを収
容するのに必要なダッシュボードの内部スペースが、反
射鏡を移動不能とした投影ユニットよりも大きくなり、
ダッシュボードの拡張に伴ってアイポイント側のダッシ
ュボード部分の位置がアイポイント寄りに移動する度合
いも増す。Further, according to the vehicle display device of the present invention described in claim 5, in the vehicle display device of the present invention described in claim 2 or 3, the reflection mirror is used for the image light of the image to be superimposed. When configured to be movable in the axial direction, the internal space of the dashboard required to accommodate the projection unit is larger than that of the projection unit in which the reflecting mirror cannot be moved,
As the dashboard expands, the degree to which the position of the dashboard portion on the eye point side moves closer to the eye point also increases.
【0020】しかし、アイポイントから車両の計器に関
する情報像を視認する際の焦点は、計器像用表示源から
計器像用被投影部材までの計器情報像の光路長によって
のみ定まることから、反射鏡を重畳用画像の像光の項軸
方向に移動可能に構成することで、アイポイント側のダ
ッシュボード部分の位置がアイポイント寄りに移動する
度合いが増しても、それに起因して計器情報像の焦点が
アイポイント側に近づくことはない。However, the focus at the time of visually recognizing the information image related to the instrument of the vehicle from the eye point is determined only by the optical path length of the instrument information image from the display source for the instrument image to the member to be projected for the instrument image. Is configured to be movable in the term axis direction of the image light of the image for superimposition, even if the degree of movement of the dashboard portion on the eye point side toward the eye point increases, the instrument information image The focal point does not approach the eye point side.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用表示装
置の実施形態を、図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a vehicle display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【0022】図1は本発明の一実施形態に係る車両用表
示装置の原理的な概略構成を示す断面図で、図1中引用
符号Aで示す本実施形態の車両用表示装置は、補助情報
用投影ユニット5と計器情報用投影ユニット7とを有し
ている。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the basic structure of a vehicle display device according to an embodiment of the present invention. And a projection unit 5 for instrument information.
【0023】このうち、前記補助情報用投影ユニット5
(請求項中の投影ユニットに相当)は、ダッシュボード
1の上面1aの上方に位置し車両の前後又は上下方向に
対して略均一な傾斜のフロントガラス3(被投影部材に
相当)上に、このフロントガラス3を透して視認される
前景と重畳視認させる重畳用画像を投影させるもので、
車両のダッシュボード1の内部に収容されている。Among them, the auxiliary information projection unit 5
(Corresponding to a projection unit in the claims) is located above the upper surface 1a of the dashboard 1 and on a windshield 3 (corresponding to a member to be projected) having a substantially uniform inclination with respect to the front and rear or up and down directions of the vehicle. This is to project a superimposition image to be visually superimposed on a foreground visually recognized through the windshield 3.
It is housed inside the dashboard 1 of the vehicle.
【0024】そして、前記補助情報用投影ユニット5
は、表示源51、拡大反射鏡53、半透過反射鏡55、
移動機構57(図3参照)等を有している。Then, the auxiliary information projection unit 5
Are a display source 51, a magnifying mirror 53, a transflective mirror 55,
The moving mechanism 57 (see FIG. 3) is provided.
【0025】このうち、前記表示源51は、自発光デバ
イス(例えば、FE〔フィールドエミッション〕ディス
プレイ、蛍光表示管、EL〔エレクトロルミネッセン
ス〕ディスプレイ等)や、バックライト付きの液晶ディ
スプレイ等からなり、車両の後方に向けて配置された表
示面51a上に、ナビゲーション装置の進行方向情報や
走行速度といった、運転に必要な補助情報等の重畳用画
像(図示せず)を発光表示させるように構成されてい
る。The display source 51 includes a self-luminous device (for example, FE (field emission) display, fluorescent display tube, EL (electroluminescence) display, etc.), a liquid crystal display with a backlight, and the like. A superimposed image (not shown) such as auxiliary information necessary for driving, such as the traveling direction information and the traveling speed of the navigation device, is displayed on the display surface 51a arranged rearward of the vehicle. I have.
【0026】また、前記拡大反射鏡53は、図2に拡大
説明図で示すように、フレネルレンズ53aの平坦面5
3bと反射板53dの一方の面側に形成された反射面5
3e(請求項中の第2の反射鏡に相当)とを蒸着により
密着させて構成されており、フレネルレンズ53aにお
ける平坦面53bの反対側に形成されたフレネル面53
cが、図1に示すように、表示源51の表示面51aに
正対するように、表示源51から車両の後方に間隔をお
いて配置されている。As shown in the enlarged explanatory view of FIG. 2, the magnifying reflector 53 has a flat surface 5 of a Fresnel lens 53a.
3b and a reflection surface 5 formed on one surface side of the reflection plate 53d
3e (corresponding to a second reflecting mirror in the claims) is adhered by vapor deposition, and the Fresnel surface 53 formed on the opposite side of the flat surface 53b of the Fresnel lens 53a.
As shown in FIG. 1, c is arranged behind the display source 51 at an interval behind the vehicle so as to face the display surface 51 a of the display source 51.
【0027】前記半透過反射鏡55(請求項中の反射鏡
に相当)は、前記移動機構57により保持されて、表示
源51から拡大反射鏡53に向かう不図示の重畳用画像
の像光の光軸L上に配設されている。The semi-transmissive reflecting mirror 55 (corresponding to a reflecting mirror in the claims) is held by the moving mechanism 57 and is used to transfer image light of a superimposed image (not shown) from the display source 51 to the magnifying reflecting mirror 53. It is arranged on the optical axis L.
【0028】この移動機構57は、詳しくは、図3に拡
大斜視図で示すように、車両の前後方向に延在して平行
に配置された2本のガイドシャフト57a,57aと、
これらガイドシャフト57a,57aにより車両の前後
方向にスライド可能に支持されたスライダ57bと、こ
のスライダ57bに形成されたホルダー57cとを有し
ている。More specifically, as shown in an enlarged perspective view in FIG. 3, the moving mechanism 57 includes two guide shafts 57a, 57a extending in the front-rear direction of the vehicle and arranged in parallel.
It has a slider 57b slidably supported in the front-rear direction of the vehicle by the guide shafts 57a, 57a, and a holder 57c formed on the slider 57b.
【0029】そして、前記ホルダー57cに半透過反射
鏡55を取り付けることで、図1に示すように、前記不
図示の重畳用画像の像光の光軸Lに対する傾斜角が所定
の角度となるように上端を表示源51側に傾けた状態
で、表示源51と拡大反射鏡53との間の前記像光の光
軸L上に、この光軸Lに沿った方向に、即ち、車両の前
後方向に移動可能な状態で、半透過反射鏡55が配置さ
れる。By attaching the transflective mirror 55 to the holder 57c, as shown in FIG. 1, the inclination angle of the image light of the superimposed image (not shown) with respect to the optical axis L becomes a predetermined angle. With the upper end inclined toward the display source 51, the image light is positioned on the optical axis L between the display source 51 and the magnifying reflector 53 in a direction along the optical axis L, that is, before and after the vehicle. The transflective mirror 55 is arranged so as to be movable in the direction.
【0030】また、図3に示すように、前記移動機構5
7は、ダッシュボード1側に設けられたピニオン57d
と、このピニオン57dに噛合しスライダ57bに固着
されたラック57eとをさらに有しており、前記ピニオ
ン57dを電動(モータの作動等による)又は手動(操
作ツマミの操作等による)で回転させることで、半透過
反射鏡55共々スライダ57bが、図1に示すアイポイ
ントI1 ,I3 の位置の上下方向の変化幅に応じた範囲
で、車両の前後方向に移動するように構成されている。Further, as shown in FIG.
7 is a pinion 57d provided on the dashboard 1 side
And a rack 57e that meshes with the pinion 57d and is fixed to the slider 57b. The pinion 57d is rotated electrically (by operating a motor or the like) or manually (by operating an operation knob or the like). The slider 57b together with the transflective mirror 55 is configured to move in the front-rear direction of the vehicle within a range corresponding to the vertical change width of the positions of the eye points I 1 and I 3 shown in FIG. .
【0031】尚、ダッシュボード1の上面1aには、ダ
ッシュボード1の内部からフロントガラス3に向けて前
記不図示の重畳用画像の像光を出射させるための開口1
bが形成されている。The upper surface 1a of the dashboard 1 has an opening 1 for emitting image light of the superimposition image (not shown) from the inside of the dashboard 1 toward the windshield 3.
b is formed.
【0032】一方、前記計器情報用投影ユニット7は、
ダッシュボード1の前面1cに配置された反射鏡71
(計器像用反射鏡に相当)と、ダッシュボード1の前面
1cよりもやや下方の運転者寄り箇所に位置するステア
リングコラム9上に配設された計器像用表示源73とを
有している。On the other hand, the instrument information projection unit 7
Reflecting mirror 71 arranged on front surface 1c of dashboard 1
(Equivalent to an instrument image reflecting mirror), and an instrument image display source 73 disposed on the steering column 9 located below the front surface 1c of the dashboard 1 and closer to the driver. .
【0033】そして、前記計器像用表示源73は、補助
情報用投影ユニット5の表示源51と同様に、自発光デ
バイス(例えば、FE〔フィールドエミッション〕ディ
スプレイ、蛍光表示管、EL〔エレクトロルミネッセン
ス〕ディスプレイ等)や、バックライト付きの液晶ディ
スプレイ等からなり、反射鏡71に向けて配置されたそ
の表示面73a上に、走行速度やエンジン回転数、燃料
の残量、ラジエータ水温といった計器情報の視認用画像
(図示せず)を発光表示させるように構成されている。The instrument image display source 73 is, like the display source 51 of the auxiliary information projection unit 5, a self-luminous device (for example, an FE (field emission) display, a fluorescent display tube, an EL (electroluminescence)). Display, etc.), and a liquid crystal display with a backlight, etc., on a display surface 73a arranged toward the reflecting mirror 71, to visually recognize instrument information such as a running speed, an engine speed, a fuel remaining amount, and a radiator water temperature. It is configured to display an image for use (not shown) by light emission.
【0034】また、ダッシュボード1の前面1cに対し
て前記反射鏡71は、アイポイントI1 ,I3 の位置か
らこの反射鏡71を見た際に計器像用表示源73の表示
面73aの全体が映り込むように、その上端を車両の前
方に所定角度傾けて配置されている。The reflecting mirror 71 is positioned on the front surface 1c of the dashboard 1 when the reflecting mirror 71 is viewed from the positions of the eye points I 1 and I 3 . The upper end thereof is inclined at a predetermined angle in front of the vehicle so that the whole is reflected.
【0035】このように構成された本実施形態の補助情
報用投影ユニット5では、図1中実線で示す位置に半透
過反射鏡55が存在する場合、運転に必要な補助情報等
の不図示の重畳用画像が表示源51に表示されてその像
光が表示源51の表示面51aから出射されると、その
像光は、表示面51aに対向する拡大反射鏡53との間
に配置された半透過反射鏡55に到達する。In the thus configured auxiliary information projection unit 5 of the present embodiment, when the transflective mirror 55 is located at the position indicated by the solid line in FIG. When the image for superimposition is displayed on the display source 51 and the image light is emitted from the display surface 51a of the display source 51, the image light is arranged between the display surface 51a and the magnifying mirror 53 facing the display surface 51a. The light reaches the transflective mirror 55.
【0036】ここで、半透過反射鏡55は、重畳用画像
の像光の光軸Lに対する傾斜角が所定の角度となるよう
に上端を表示源51側に傾けて配置されていることか
ら、半透過反射鏡55に到達した重畳用画像の像光の一
部はダッシュボード1の下方に向けて反射され、他の一
部は、半透過反射鏡55を透過して拡大反射鏡53に到
達する。Here, since the transflective mirror 55 is disposed with its upper end inclined toward the display source 51 so that the inclination angle of the image light of the superimposed image with respect to the optical axis L is a predetermined angle, Part of the image light of the superimposition image that has reached the transflective mirror 55 is reflected downward from the dashboard 1, and the other part is transmitted through the transflective mirror 55 and reaches the magnifying reflector 53. I do.
【0037】そして、拡大反射鏡53に到達した重畳用
画像の像光は、拡大反射鏡53の表示源51側に位置す
るフレネルレンズ53aのフレネル面53cから平坦面
53bに向けてフレネルレンズ53aを透過し、平坦面
53bに密着している反射鏡53dの反射面53eに到
達して反射され、この反射された重畳用画像の像光は、
平坦面53bからフレネル面53cに向けてフレネルレ
ンズ53aを再び透過し、表示源51に向けて拡大反射
鏡53から出射される。Then, the image light of the superimposed image that has reached the magnifying reflector 53 passes through the Fresnel lens 53a from the Fresnel surface 53c of the Fresnel lens 53a located on the display source 51 side of the magnifying reflector 53 toward the flat surface 53b. The transmitted light reaches the reflecting surface 53e of the reflecting mirror 53d which is in close contact with the flat surface 53b, is reflected, and the reflected image light of the superimposing image is
The light passes through the Fresnel lens 53a again from the flat surface 53b toward the Fresnel surface 53c, and is emitted from the magnifying mirror 53 toward the display source 51.
【0038】以上のようにして重畳用画像の像光がフレ
ネルレンズ53a内を往復透過すると、像光の収束作用
により重畳用画像が実質的に拡大され、この拡大された
状態の重畳用画像の像光が、表示源51に向かう途中で
再び半透過反射鏡55に到達する。As described above, when the image light of the image for superimposition reciprocates through the Fresnel lens 53a, the image for superimposition is substantially enlarged by the convergence of the image light, and the image of the superimposed image in this expanded state is substantially enlarged. The image light reaches the transflective mirror 55 again on the way to the display source 51.
【0039】そして、半透過反射鏡55に到達した重畳
用画像の像光の一部は半透過反射鏡55を透過して拡大
反射鏡53に到達し、他の一部は、ダッシュボード1の
上方に向けて反射され、ダッシュボード1の上面1aの
開口1bを通過してフロントガラス3に到達し、これに
より、重畳用画像が投影される。A part of the image light of the superimposition image that has reached the transflective mirror 55 passes through the transflective mirror 55 and reaches the magnifying reflector 53, and the other part of the image light of the dashboard 1 The light is reflected upward, passes through the opening 1b of the upper surface 1a of the dashboard 1, reaches the windshield 3, and thereby an image for superposition is projected.
【0040】すると、フロントガラス3上の重畳用画像
の投影点P1 の真後ろのアイポイントI1 からフロント
ガラス3を透して、一般に運転者の視線の目標点と言わ
れている車両の前方だいたい10〜20m以上先の前景
を視認した際の視線L1 上の結像点に、フロントガラス
3の投影点P1 に投影された重畳用画像の虚像S1 が視
認されることになる。Then, through the windshield 3 from the eye point I 1 immediately behind the projection point P 1 of the superimposition image on the windshield 3, the front of the vehicle which is generally referred to as the driver's line of sight is referred to. The virtual image S 1 of the superimposition image projected on the projection point P 1 of the windshield 3 is visually recognized at the imaging point on the line of sight L 1 when the foreground, which is about 10 to 20 m or more ahead, is visually recognized.
【0041】また、半透過反射鏡55を図1中実線で示
す位置から想像線で示す位置、即ち、後方に移動させ
て、重畳用画像を表示源51の表示面51aに表示させ
ると、重畳用画像の像光が半透過反射鏡55を透過しフ
レネルレンズ53a内を往復透過した後、表示源51に
向かう途中で再び半透過反射鏡55に到達して、実質的
に拡大された重畳用画像の像光の一部が、半透過反射鏡
55によりダッシュボード1の上方に向けて反射され、
ダッシュボード1の上面1aの開口1bを通過してフロ
ントガラス3に投影される。When the transflective mirror 55 is moved from the position shown by the solid line in FIG. 1 to the position shown by the imaginary line, that is, backward, and the superimposed image is displayed on the display surface 51a of the display source 51, After the image light of the image for transmission passes through the transflective mirror 55 and reciprocates through the Fresnel lens 53a, it reaches the transflective mirror 55 again on the way to the display source 51, and is substantially enlarged. Part of the image light of the image is reflected upward by the transflective mirror 55 above the dashboard 1,
The light passes through the opening 1b of the upper surface 1a of the dashboard 1 and is projected onto the windshield 3.
【0042】すると、半透過反射鏡55が後方に移動し
ていることから、フロントガラス3上の重畳用画像の投
影点P3 は、半透過反射鏡55が図1中実線で示す位置
に位置していた時の投影点P1 よりも上方に移動し、し
たがって、アイポイントI1よりも上方に位置する投影
点P3 の真後ろのアイポイントI3 からフロントガラス
3を透して、車両の前方だいたい10〜20m以上先の
前景を視認した際の視線L3 上の結像点に、フロントガ
ラス3の投影点P3 に投影された重畳用画像の虚像S3
が視認されることになる。Then, since the transflective mirror 55 is moved backward, the projection point P 3 of the superimposition image on the windshield 3 is positioned at the position indicated by the solid line in FIG. and moved upward from the projection point P 1 when was, therefore, from directly behind the eye point I 3 of the projection point P 3 located above the eye point I 1 it through the windshield 3, of the vehicle The virtual image S 3 of the superimposition image projected on the projection point P 3 of the windshield 3 at the imaging point on the line of sight L 3 when the foreground, which is about 10 to 20 m ahead, is visually recognized ahead.
Will be visually recognized.
【0043】したがって、アイポイントが上方に移動し
た場合は半透過反射鏡55を後方に移動させ、アイポイ
ントが下方に移動した場合は半透過反射鏡55を前方に
移動させることで、それぞれのアイポイントから車両の
前方だいたい10〜20m以上先の前景を視認した際の
視線上の結像点に、重畳用画像の虚像が視認されること
になる。Therefore, when the eye point moves upward, the transflective mirror 55 is moved backward, and when the eye point moves downward, the transflective mirror 55 is moved forward, so that each eye is moved. A virtual image of the superimposition image is visually recognized at an imaging point on the line of sight when the foreground, which is about 10 to 20 m ahead of the vehicle from the point, is visually recognized.
【0044】尚、図1では図面の見易さのために虚像S
1 と虚像S3 とを前後方向に若干ずらして記載している
が、虚像S1 と虚像S3 との前後方向位置は実際には同
じである。In FIG. 1, a virtual image S is shown for easy viewing of the drawing.
Although described with slightly shifted and 1 and the virtual image S 3 in the front-rear direction position of the virtual image S 1 and the virtual image S 3 is in fact the same.
【0045】一方、上述のように構成された本実施形態
の計器情報用投影ユニット7では、走行速度やエンジン
回転数、燃料の残量、ラジエータ水温といった計器情報
の不図示の視認用画像が計器像用表示源73に表示され
てその像光が計器像用表示源73の表示面73aから出
射されると、その像光は、表示面73aが指向する反射
鏡71によって反射されて、アイポイントI1 ,I3 に
到達し、これにより、視認用画像が投影される。On the other hand, in the instrument information projection unit 7 of the present embodiment configured as described above, a visual image (not shown) of the instrument information such as the traveling speed, the engine speed, the remaining fuel amount, and the radiator water temperature is displayed on the instrument. When the image light is displayed on the image display source 73 and the image light is emitted from the display surface 73a of the instrument image display source 73, the image light is reflected by the reflecting mirror 71 directed by the display surface 73a and the eye point Reaching I 1 and I 3 , whereby a visual recognition image is projected.
【0046】したがって、反射鏡71を透してその後方
に視認用画像の虚像SがアイポイントI1 ,I3 から視
認されることになる。Therefore, the virtual image S of the visual recognition image is viewed from the eye points I 1 and I 3 behind the reflecting mirror 71.
【0047】次に、上述のように構成された本実施形態
の車両用表示装置Aの作用について説明する。Next, the operation of the vehicle display device A of the present embodiment configured as described above will be described.
【0048】本実施形態の車両用表示装置Aでは、アイ
ポイントI1 ,I3 からフロントガラス3を透して重畳
用画像の実像でなく虚像S1 ,S3 を視認させるため
に、表示源51に表示される重畳用画像をフロントガラ
ス3に投影させる補助情報用投影ユニット5をダッシュ
ボード1の内部に収容していることから、この補助情報
用投影ユニット5を収容するスペースを確保する分だ
け、補助情報用投影ユニット5を内部に収容しないダッ
シュボード1よりも、内部スペースの拡張を図らなけれ
ばならない。In the vehicle display device A of the present embodiment, the display source is provided so that the virtual images S 1 and S 3 , not the real images of the superimposition image, can be visually recognized from the eye points I 1 and I 3 through the windshield 3. Since the auxiliary information projection unit 5 for projecting the superimposition image displayed on the front glass 3 on the windshield 3 is accommodated inside the dashboard 1, the space for accommodating the auxiliary information projection unit 5 is secured. However, it is necessary to expand the internal space more than the dashboard 1 in which the auxiliary information projection unit 5 is not housed.
【0049】しかし、エンジンルームの存在により車両
の前方に向けての内部スペースの拡張が事実上不可能で
あることから、本実施形態では、前面1cの位置を車両
の後方にずらすことで、ダッシュボード1の内部スペー
スの拡張を図っている。However, since it is virtually impossible to expand the internal space toward the front of the vehicle due to the presence of the engine room, in the present embodiment, the position of the front surface 1c is shifted to the rear of the vehicle to make the dash The internal space of the board 1 is expanded.
【0050】よって、仮に、計器情報の表示源(デジタ
ル式ならば計器像用表示源73と同種のもの、アナログ
式ならば指針式計器類)を通常どおりダッシュボード1
の前面1cに配置すると、前面1cの位置が車両の後方
にずれるのに伴って、その表示源に表示される計器情報
をアイポイントI1 ,I3 から視認する際の焦点も、車
両の後方にずれてアイポイントI1 ,I3 に近づくこと
になり、よって、フロントガラス3を透して視認する車
両の前景との焦点距離差が大きくなり、車両の前景と計
器情報との間で視線移動を行う際の焦点合わせに苦労す
ることになる。Therefore, if the display source of the instrument information is the same as the dashboard image display source 73 in the case of the digital type, and the pointer-type instruments in the case of the analog type, it is assumed that the dashboard 1
When the position of the front surface 1c is shifted to the rear of the vehicle, the instrument information displayed on the display source is also focused at the time of visually recognizing the instrument information from the eye points I 1 and I 3. To the eye points I 1 and I 3 , so that the focal length difference between the vehicle and the foreground visually recognized through the windshield 3 increases, and the line of sight between the vehicle foreground and the instrument information. You will have difficulty focusing when moving.
【0051】しかし、本実施形態の車両用表示装置Aで
は、ダッシュボード1の前面1cに計器情報の表示源の
代わりに反射鏡71を配置すると共に、ダッシュボード
1の前面1cよりも運転者寄りのステアリングコラム9
上に計器像用表示源73を配設し、計器像用表示源73
の表示面73aに表示される計器情報の視認用画像を反
射鏡71により反射させて、アイポイントI1 ,I3 か
ら視認する視認用画像を反射鏡71上の虚像Sとする構
成としたことから、ダッシュボード1の前面1cが車両
の後方にずれても、それに起因して計器情報の視認用画
像の焦点が運転者寄りにずれることはない。However, in the vehicle display device A of this embodiment, the reflector 1 is arranged on the front face 1c of the dashboard 1 instead of the display source of the instrument information, and the driver is closer to the driver than the front face 1c of the dashboard 1. Steering column 9
The display source 73 for the instrument image is disposed above the display source 73 for the instrument image.
The visual image of the instrument information displayed on the display surface 73a is reflected by the reflecting mirror 71, and the visual image viewed from the eye points I 1 and I 3 is a virtual image S on the reflecting mirror 71. Therefore, even if the front surface 1c of the dashboard 1 is shifted to the rear of the vehicle, the focus of the visual recognition image of the instrument information is not shifted toward the driver.
【0052】しかも、本実施形態の車両用表示装置Aで
は、アイポイントI1 ,I3 からフロントガラス3を透
して視認される重畳用画像の虚像S1 ,S3 の焦点距離
を大きくするために、表示源51から車両の後方に間隔
をおいて拡大反射鏡53を配置したり、表示源51から
フロントガラス3に至るまでの重畳用画像の像光の光路
長を稼ぐために、拡大反射鏡53と表示源51との間に
配置された半透過反射鏡55を移動機構57により重畳
用画像の像光の光軸L方向に移動可能に構成しているこ
とから、表示源51からの重畳用画像の像光を直接フロ
ントガラス3に導くように構成する場合に比べて、車両
の前後方向における補助情報用投影ユニット5の寸法が
大きくなる。In addition, in the vehicle display device A of the present embodiment, the focal lengths of the virtual images S 1 and S 3 of the superimposition image visually recognized through the windshield 3 from the eye points I 1 and I 3 are increased. For this purpose, the magnifying reflector 53 is arranged at a distance behind the vehicle from the display source 51, or is enlarged in order to increase the optical path length of the image light of the image for superimposition from the display source 51 to the windshield 3. Since the transflective mirror 55 disposed between the reflecting mirror 53 and the display source 51 is configured to be movable in the optical axis L direction of the image light of the superimposed image by the moving mechanism 57, The size of the auxiliary information projection unit 5 in the front-rear direction of the vehicle is larger than that in a case where the image light of the superimposition image is directly guided to the windshield 3.
【0053】したがって、本実施形態の車両用表示装置
Aにおいては、補助情報用投影ユニット5を、拡大反射
鏡53や半透過反射鏡55、移動機構57を設けず表示
源51からの重畳用画像の像光を直接フロントガラス3
に導く構成とする場合に比べて、前面1cの位置を車両
の後方にずらしてダッシュボード1の内部スペースの拡
張を図る度合いが増すことになる。Therefore, in the vehicle display device A of this embodiment, the auxiliary information projection unit 5 is provided with the magnifying reflector 53, the semi-transmissive reflector 55, and the moving mechanism 57 without the superimposition image from the display source 51. Direct image light of windshield 3
In comparison with the case where the configuration is such that the front surface 1c is shifted to the rear of the vehicle, the degree of expanding the internal space of the dashboard 1 is increased.
【0054】しかし、アイポイントI1 ,I3 から視認
する視認用画像が反射鏡71上の虚像Sであることか
ら、ダッシュボード1の前面1cを車両の後方にずらす
度合いが増しても、それに起因して計器情報の視認用画
像の焦点がより一層運転者寄りにずれることはない。However, since the visual image viewed from the eye points I 1 and I 3 is the virtual image S on the reflecting mirror 71, even if the degree of shifting the front surface 1c of the dashboard 1 to the rear of the vehicle increases, As a result, the focus of the visual recognition image of the instrument information is not further shifted toward the driver.
【0055】このように本実施形態の車両用表示装置A
によれば、表示源51の表示面51aに表示させた重畳
用画像の像光を半透過反射鏡55により反射させてフロ
ントガラス3に重畳用画像を投影させ、フロントガラス
3を透した車両の前景に重畳用画像の虚像S1 ,S3 を
重畳して視認させる補助情報用投影ユニット5を、ダッ
シュボード1の内部に収容するに当たり、ダッシュボー
ド1の前面1cに計器情報の表示源の代わりに反射鏡7
1を配置すると共に、ダッシュボード1の前面1cより
も運転者寄りのステアリングコラム9上に計器像用表示
源73を配設し、計器像用表示源73の表示面73aに
表示される計器情報の視認用画像を反射鏡71により反
射させて、アイポイントI1 ,I3 から視認する視認用
画像を反射鏡71上の虚像Sとする構成とした。As described above, the vehicle display device A according to the present embodiment.
According to this, the image light of the superimposition image displayed on the display surface 51 a of the display source 51 is reflected by the transflective mirror 55 to project the superimposition image on the windshield 3. When the auxiliary information projection unit 5 for superimposing and visually recognizing the virtual images S 1 and S 3 of the superimposition image on the foreground is housed inside the dashboard 1, a front face 1 c of the dashboard 1 is used instead of a display source of the instrument information. Mirror 7
1 and the instrument image display source 73 is disposed on the steering column 9 closer to the driver than the front face 1c of the dashboard 1, and the instrument information displayed on the display surface 73a of the instrument image display source 73. Is reflected by the reflecting mirror 71, and the viewing image viewed from the eye points I 1 and I 3 is a virtual image S on the reflecting mirror 71.
【0056】このため、アイポイントI1 ,I3 からダ
ッシュボード1の前面1cに視線を向けることで視認さ
れる計器情報の視認用画像が、実像でなく虚像Sとなる
ようにして、補助情報用投影ユニット5を内部に収容す
ることでダッシュボード1の前面1cの位置が車両の後
方にずれても、それに起因して計器情報の視認用画像の
焦点が運転者寄りにずれて、フロントガラス3を透して
視認する車両の前景との焦点距離差が大きくなることが
ないようにし、車両の前景と計器情報の視認用画像との
間で視線移動を行っても容易に焦点を合わせるようにす
ることができる。For this reason, the visual information of the instrument information visually recognized by directing the line of sight from the eye points I 1 and I 3 to the front surface 1 c of the dashboard 1 is not a real image but a virtual image S, and the auxiliary information Even if the position of the front surface 1c of the dashboard 1 is shifted rearward of the vehicle by accommodating the projection unit 5 for the interior, the focus of the visual recognition image of the instrument information is shifted toward the driver due to the shift, and the windshield 3 so that the focal length difference between the foreground of the vehicle and the foreground visually recognized through the vehicle 3 is not increased, and the focus is easily adjusted even when the line of sight is moved between the foreground of the vehicle and the visual image of the instrument information. Can be
【0057】尚、上述した拡大反射鏡53の反射板53
dを反射鏡71と共通部品化して、図4に要部拡大説明
図で示すように、表示源51の表示面51aに対向する
反射板53dの一方の面側に反射面53eを形成すると
共に、反対側のアイポイントI1 ,I3 側に位置する面
に反射面71A(計器像用被投影部材、計器像用反射鏡
に相当)を形成して反射鏡71に代える構成としてもよ
い。The reflector 53 of the magnifying reflector 53 described above.
d is formed as a common component with the reflecting mirror 71, and as shown in the main part enlarged explanatory view of FIG. 4, a reflecting surface 53e is formed on one surface side of a reflecting plate 53d facing the display surface 51a of the display source 51. Alternatively, a reflecting surface 71A (corresponding to an instrument image projected member or an instrument image reflecting mirror) may be formed on the surface located on the opposite eye point I 1 , I 3 side to replace the reflecting mirror 71.
【0058】また、本実施形態では、反射面53eや半
透過反射鏡55での反射により重畳用画像の像光をフロ
ントガラス3に導く構成の補助情報用投影ユニット5
を、ダッシュボード1の内部に収容する場合を例に取っ
て説明したが、本発明は、半透過反射鏡55を単なる反
射鏡としてその反射鏡での反射により重畳用画像の像光
をフロントガラス3に導く構成としたり、或は、表示源
51の表示面51aから重畳用画像の像光をフロントガ
ラス3に直接導く構成とした補助情報用投影ユニット
を、ダッシュボード1の内部に収容する場合にも、同様
に適用可能である。In this embodiment, the auxiliary information projection unit 5 is configured to guide the image light of the superimposition image to the windshield 3 by reflection on the reflection surface 53e and the transflective mirror 55.
Has been described by taking as an example the case where the image is housed inside the dashboard 1, but the present invention uses the semi-transmissive reflecting mirror 55 as a mere reflecting mirror to reflect the image light of the image for superimposition on the windshield by reflection from the reflecting mirror. 3 or an auxiliary information projection unit configured to directly guide the image light of the superimposition image from the display surface 51a of the display source 51 to the windshield 3 is housed inside the dashboard 1. The same can be applied to the above.
【0059】さらに、補助情報用投影ユニット5を、反
射面53eや半透過反射鏡55での反射により重畳用画
像の像光をフロントガラス3に導く構成とする場合、移
動機構57により半透過反射鏡55を重畳用画像の像光
の光軸L方向に移動可能とし、運転者の体格やドライビ
ングポジションの相違によるアイポイントI1 ,I3の
上下位置の変化に対応して、フロントガラス3上の重畳
用画像の投影点P1 ,P3 を上下方向に変位させること
ができるようにする構成は、省略してもよい。Further, when the auxiliary information projection unit 5 is configured to guide the image light of the superimposition image to the windshield 3 by reflection on the reflection surface 53e and the transflective mirror 55, the moving mechanism 57 performs the transflective reflection. The mirror 55 can be moved in the direction of the optical axis L of the image light of the image for superimposition, and the mirror 55 is placed on the windshield 3 in response to a change in the vertical position of the eye points I 1 and I 3 due to differences in the driver's physique and driving position. The configuration that allows the projection points P 1 and P 3 of the superimposing image to be vertically displaced may be omitted.
【0060】また、本発明は、フロントガラス3上の重
畳用画像の投影点P1 ,P3 を上下方向に変位させる構
成を、半透過反射鏡55の傾斜角を調整可能とすること
で実現したものにも適用可能である。Further, the present invention realizes a configuration in which the projection points P 1 and P 3 of the superimposition image on the windshield 3 are vertically displaced by making the inclination angle of the transflective mirror 55 adjustable. It is also applicable to those that did.
【0061】さらに、フレネルレンズ53aにより重畳
用画像を拡大してフロントガラス3に導く構成は、省略
してもよい。Further, the configuration in which the image for superimposition is enlarged by the Fresnel lens 53a and guided to the windshield 3 may be omitted.
【0062】また、本実施形態では、被投影部材がフロ
ントガラス3である場合を例に取って説明したが、本発
明は、フロントガラス3の手前に配設したコンバイナを
被投影部材として用いてこれに重畳用画像を投影する車
両用表示装置についても、同様に適用可能であることは
言うまでもない。In this embodiment, the case where the projection target is the windshield 3 has been described as an example. However, the present invention uses a combiner disposed in front of the windshield 3 as the projection target. It goes without saying that the present invention is similarly applicable to a vehicle display device that projects an image for superimposition.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載した
本発明の車両用表示装置によれば、表示源に表示された
重畳用画像を車両のダッシュボードの上方に配置された
被投影部材上に投影させる投影ユニットを、前記ダッシ
ュボードの内部に収容し、車内のアイポイントから前記
被投影部材を透して視認される前記車両の前景と、前記
被投影部材に投影される前記重畳用画像の虚像とを重畳
視認させる車両用表示装置において、前記ダッシュボー
ドの前記投影ユニットよりも前記アイポイント側の部分
に、前記アイポイントから直接視認可能に配置された計
器像用被投影部材と、前記ダッシュボードよりも前記ア
イポイント側の車両箇所に配置され、前記計器像用被投
影部材に投影される前記車両の計器情報像を表示する計
器像用表示源とを備え、前記計器像用被投影部材上に投
影される前記計器情報像の虚像を前記アイポイントから
視認させるように構成した。As described above, according to the vehicle display device of the first aspect of the present invention, the superimposed image displayed on the display source is the projected member arranged above the dashboard of the vehicle. A projection unit to be projected upward is accommodated inside the dashboard, and the foreground of the vehicle, which is visually recognized through the projected member from an eye point in the vehicle, and the superimposition projected onto the projected member. In a display device for a vehicle that superimposes a virtual image of an image on a portion closer to the eye point than the projection unit of the dashboard, a projected member for an instrument image disposed so as to be directly visible from the eye point, An instrument image display source that is arranged at a vehicle location on the eye point side of the dashboard and displays an instrument information image of the vehicle projected on the instrument image projected member. For example, to constitute a virtual image of the meter information image projected on the meter image for the projection member on so as to be visually recognized from the eye point.
【0064】このため、投影ユニットに反射鏡を設ける
ことでアイポイント側のダッシュボード部分の位置がア
イポイント寄りに移動する度合いが増しても、それに起
因して計器情報像の焦点がアイポイント側に近づくこと
がないようにして、計器情報像を視認する際の焦点距離
が短くなって車両の前景の焦点距離との間に大きな開き
が生じ、車両の前景と計器情報像との間で視線を移動し
た際に焦点合わせが困難になるのを防ぐことができる。For this reason, even if the position of the dashboard portion on the eye point side moves toward the eye point by providing the reflecting mirror in the projection unit, the focal point of the instrument information image is shifted to the eye point side. , The focal length when viewing the instrument information image is shortened, causing a large gap between the focal length of the vehicle foreground and the line of sight between the vehicle foreground and the instrument information image. Can be prevented from being difficult to focus when the camera is moved.
【0065】また、請求項2に記載した本発明の車両用
表示装置によれば、請求項1に記載した本発明の車両用
表示装置において、前記投影ユニットが、前記重畳用画
像の像光を前記被投影部材に向けて反射させる反射鏡を
有している構成とした。According to the vehicle display device of the present invention described in claim 2, in the vehicle display device of the present invention described in claim 1, the projection unit emits the image light of the superimposed image. A configuration is provided in which a reflecting mirror that reflects light toward the projection target member is provided.
【0066】このため、請求項1に記載した本発明の車
両用表示装置において、投影ユニットに反射鏡を設ける
ことでアイポイント側のダッシュボード部分の位置がア
イポイント寄りに移動する度合いが増しても、それに起
因して計器情報像の焦点がアイポイント側に近づくこと
がないようにして、計器情報像を視認する際の焦点距離
が短くなって車両の前景の焦点距離との間に大きな開き
が生じ、車両の前景と計器情報像との間で視線を移動し
た際に焦点合わせが困難になるのを、より一層防ぐこと
ができる。For this reason, in the vehicle display device according to the first aspect of the present invention, by providing the projection unit with the reflecting mirror, the position of the dashboard portion on the eye point side moves more toward the eye point. However, as a result, the focal point of the instrument information image is prevented from approaching the eye point side, and the focal length when viewing the instrument information image is shortened. This makes it possible to further prevent the difficulty in focusing when the line of sight is moved between the foreground of the vehicle and the instrument information image.
【0067】さらに、請求項3に記載した本発明の車両
用表示装置によれば、請求項2に記載した本発明の車両
用表示装置において、前記投影ユニットが、前記表示源
と対向して配置されて前記重畳用画像の像光を前記表示
源に向けて反射させる第2の反射鏡をさらに備えてお
り、前記反射鏡が、前記表示源から前記第2の反射鏡に
向かう前記像光を半透過させると共に、該半透過した前
記像光の前記第2の反射鏡による反射光を前記被投影部
材に向けて反射させる半透過反射鏡により構成されてい
るものとした。Further, according to the vehicle display device of the present invention described in claim 3, in the vehicle display device of the present invention described in claim 2, the projection unit is disposed so as to face the display source. And a second reflector for reflecting the image light of the image for superimposition toward the display source, wherein the reflector reflects the image light traveling from the display source toward the second reflector. The light transmitting device is configured by a semi-transmissive reflecting mirror that transmits the light partially transmissive and reflects the reflected light of the image light by the second reflecting mirror toward the projection target member.
【0068】このため、請求項2に記載した本発明の車
両用表示装置において、反射鏡を半透過反射鏡により構
成して第2の反射鏡を投影ユニットにさらに設けること
で、アイポイント側のダッシュボード部分の位置がアイ
ポイント寄りに移動する度合いがさらに増しても、それ
に起因して計器情報像の焦点がアイポイント側に近づく
ことがないようにして、計器情報像を視認する際の焦点
距離が短くなって車両の前景の焦点距離との間に大きな
開きが生じ、車両の前景と計器情報像との間で視線を移
動した際に焦点合わせが困難になるのを、さらに一層防
ぐことができる。For this reason, in the vehicle display device according to the second aspect of the present invention, the reflecting mirror is constituted by a semi-transmissive reflecting mirror, and the second reflecting mirror is further provided in the projection unit, so that the eye point side is improved. Even if the degree to which the dashboard part moves closer to the eye point further increases, the focus of the instrument information image is visually recognized so that the focus of the instrument information image does not approach the eye point side. To further prevent the distance from becoming shorter and causing a large difference between the focal length of the foreground of the vehicle and the difficulty of focusing when moving the line of sight between the foreground of the vehicle and the instrument information image. Can be.
【0069】また、請求項4に記載した本発明の車両用
表示装置によれば、請求項3に記載した本発明の車両用
表示装置において、前記計器像用被投影部材が、反射鏡
により構成された計器像用反射鏡であり、前記第2の反
射鏡が、前記重畳用画像の像光の光軸方向に直交して延
在するように配置された基板のうち前記表示源に対向す
る一方の面上に形成されており、前記計器像用反射鏡
が、前記基板のうち前記アイポイント側に位置する他方
の面上に形成されている構成とした。Further, according to the vehicle display device of the present invention described in claim 4, in the vehicle display device of the present invention described in claim 3, the instrument image projected member is constituted by a reflecting mirror. A reflecting mirror for an instrument image, wherein the second reflecting mirror faces the display source on a substrate disposed so as to extend orthogonally to an optical axis direction of image light of the image for superimposition. The instrument image reflecting mirror is formed on one surface, and the instrument image reflecting mirror is formed on the other surface of the substrate located on the eye point side.
【0070】このため、請求項3に記載した本発明の車
両用表示装置において、計器像用被投影部材が反射鏡に
より構成された計器像用反射鏡である場合に、第2の反
射鏡と計器像用反射鏡とを単一部材で構成して、構成の
簡略化を図ることができる。For this reason, in the vehicle display device according to the third aspect of the present invention, when the instrument image projected member is an instrument image reflecting mirror constituted by a reflecting mirror, the second reflecting mirror and the second reflecting mirror can be used. The instrument image reflecting mirror and the single reflecting member can be configured as a single member, and the configuration can be simplified.
【0071】さらに、請求項5に記載した本発明の車両
用表示装置によれば、請求項2又は3に記載した本発明
の車両用表示装置において、前記反射鏡が、前記重畳用
画像の像光の光軸方向に移動可能に構成されているもの
とした。Further, according to the vehicle display device of the present invention described in claim 5, in the vehicle display device of the present invention described in claim 2 or 3, the reflecting mirror is an image of the superimposition image. It is configured to be movable in the optical axis direction of light.
【0072】このため、請求項2又は3に記載した本発
明の車両用表示装置において、反射鏡を重畳用画像の像
光の項軸方向に移動可能に構成することで、アイポイン
ト側のダッシュボード部分の位置がアイポイント寄りに
移動する度合いが増しても、それに起因して計器情報像
の焦点がアイポイント側に近づくことがないようにし
て、計器情報像を視認する際の焦点距離が短くなって車
両の前景の焦点距離との間に大きな開きが生じ、車両の
前景と計器情報像との間で視線を移動した際に焦点合わ
せが困難になるのを、さらに一層防ぐことができる。For this reason, in the vehicle display device according to the second or third aspect of the present invention, the reflecting mirror is configured to be movable in the direction of the term axis of the image light of the superimposed image, so that the dash on the eye point side is provided. Even if the degree to which the position of the board part moves closer to the eye point increases, the focal point of the instrument information image should be reduced so that the focal point of the instrument information image does not approach the eye point side. It is possible to further prevent the distance from being shortened, causing a large gap between the focal length of the foreground of the vehicle and the difficulty in focusing when moving the line of sight between the foreground of the vehicle and the instrument information image. .
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の原
理的な概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a basic schematic configuration of a vehicle display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す拡大反射鏡の拡大説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory view of the magnifying reflector shown in FIG.
【図3】図1に示す半透過反射鏡の移動機構の拡大斜視
図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view of a moving mechanism of the transflective mirror shown in FIG.
【図4】図1に示す補助情報用投影ユニットの反射鏡と
計器情報用投影ユニットの反射鏡とを単一部品化する場
合を示す、本発明の変形実施形態に係る車両用表示装置
の要部拡大説明図である。FIG. 4 is a perspective view of a vehicle display device according to a modified embodiment of the present invention, showing a case where the reflector of the auxiliary information projection unit and the reflector of the instrument information projection unit shown in FIG. It is a part enlarged explanatory view.
【符号の説明】 1 ダッシュボード 3 フロントガラス(被投影部材) 5 補助情報用投影ユニット(投影ユニット) 51 表示源 53d 反射板(基板) 53e 反射面(第2の反射鏡) 55 半透過反射鏡 71 反射鏡(計器像用被投影部材) 71A 反射面(計器像用被投影部材、計器像用反射
鏡) 73 計器像用表示源 A 車両用表示装置 I1 ,I3 アイポイント L 光軸 S,S1 ,S3 虚像[Description of Signs] 1 Dashboard 3 Windshield (projected member) 5 Projection unit for auxiliary information (projection unit) 51 Display source 53d Reflector (substrate) 53e Reflective surface (second reflector) 55 Semi-transmissive reflector 71 reflector (meter image projection target member) 71A reflecting surface (instrument image for the projection member, meter image reflector) for 73 instrument image display source A vehicle display device I 1, I 3 eyepoint L optical axis S , S 1 , S 3 virtual image
Claims (5)
ダッシュボードの上方に配置された被投影部材上に投影
させる投影ユニットを、前記ダッシュボードの内部に収
容し、車内のアイポイントから前記被投影部材を透して
視認される前記車両の前景と、前記被投影部材に投影さ
れる前記重畳用画像の虚像とを重畳視認させる車両用表
示装置において、 前記ダッシュボードの前記投影ユニットよりも前記アイ
ポイント側の部分に、前記アイポイントから直接視認可
能に配置された計器像用被投影部材と、 前記ダッシュボードよりも前記アイポイント側の車両箇
所に配置され、前記計器像用被投影部材に投影される前
記車両の計器情報像を表示する計器像用表示源とを備
え、 前記計器像用被投影部材上に投影される前記計器情報像
の虚像を前記アイポイントから視認させるようにした、 ことを特徴とする車両用表示装置。1. A projection unit for projecting an image for superimposition displayed on a display source onto a projection target disposed above a dashboard of a vehicle is housed inside the dashboard, and is provided from an eye point in the vehicle. In the vehicle display device, the foreground of the vehicle visually recognized through the projection target member and the virtual image of the superimposition image projected on the projection target member are displayed in a superimposed manner. An instrument image projection member disposed on the eye point side portion so as to be directly visible from the eye point; and an instrument image projection member arranged at a vehicle location on the eye point side of the dashboard. An instrument image display source that displays an instrument information image of the vehicle projected on a member, wherein the virtual image of the instrument information image projected on the instrument image projected member is A display device for a vehicle, wherein the display device is configured to be visually recognized from an eye point.
像光を前記被投影部材に向けて反射させる反射鏡を有し
ている請求項1記載の車両用表示装置。2. The vehicle display device according to claim 1, wherein the projection unit includes a reflecting mirror that reflects image light of the superimposed image toward the projection target.
して配置されて前記重畳用画像の像光を前記表示源に向
けて反射させる第2の反射鏡をさらに備えており、前記
反射鏡は、前記表示源から前記第2の反射鏡に向かう前
記像光を半透過させると共に、該半透過した前記像光の
前記第2の反射鏡による反射光を前記被投影部材に向け
て反射させる半透過反射鏡により構成されている請求項
2記載の車両用表示装置。3. The projector according to claim 2, wherein the projection unit further includes a second reflecting mirror disposed to face the display source and reflecting image light of the image for superimposition toward the display source. Reflects the image light traveling from the display source toward the second reflecting mirror semi-transparently, and reflects the semi-transmitted image light reflected by the second reflecting mirror toward the projection target member 3. The vehicle display device according to claim 2, wherein the display device comprises a transflective mirror.
り構成された計器像用反射鏡であり、前記第2の反射鏡
は、前記重畳用画像の像光の光軸方向に直交して延在す
るように配置された基板のうち前記表示源に対向する一
方の面上に形成されており、前記計器像用反射鏡は、前
記基板のうち前記アイポイント側に位置する他方の面上
に形成されている請求項3記載の車両用表示装置。4. The instrument image projected member is an instrument image reflecting mirror constituted by a reflecting mirror, and the second reflecting mirror is orthogonal to an optical axis direction of image light of the superimposing image. The instrument image reflecting mirror is formed on one surface facing the display source among the substrates arranged so as to extend and the other surface of the substrate located on the eye point side. The display device for a vehicle according to claim 3, wherein the display device is formed thereon.
光軸方向に移動可能に構成されている請求項2又は3記
載の車両用表示装置。5. The vehicle display device according to claim 2, wherein the reflector is configured to be movable in an optical axis direction of image light of the superimposition image.
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CN109839744A (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-04 | 三星电子株式会社 | Head-up display system and optical element for head-up display |
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