JP2010197987A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の設計仕様が存在する場合において、設計者の作業負荷を軽減させることが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】 表示光Ｌを発する液晶表示素子２３と、表示光Ｌを反射させる凹面鏡４１と、液晶表示素子２３並びに凹面鏡４１を収容するハウジング７０とを備え、凹面鏡４１によって反射された表示光Ｌをハウジング７０に形成された透光部８０を通じて投影部材１３に投影して観察者１４に対し表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、液晶表示素子２３を駆動する素子駆動回路９３を有する回路基板５０と、回路基板５０を覆う覆い部材６０とを備え、覆い部材６０は、液晶表示素子２３から凹面鏡４１へと至る表示光Ｌを通過させる開口部６１を有し、開口部６１を覆うように、表示光Ｌを透過させるとともに透光部８０を通じてハウジング７０内部に照射する赤外線を反射させるホットミラー６３が配設されてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示器（表示素子）が発した表示光を車両のフロントガラス等の投影部材に投影し、観察者に虚像表示を行うヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。

従来より、この種のヘッドアップディスプレイ装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載のごとく、車両のフロントガラス（投影部材）に表示器からの表示光を投射して虚像表示を行うものが知られている。

特開２００７−６５１３７号公報

この特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、車両のインストルメントパネル（以下、インパネと言う）内部に取り付けられており、表示光を発する表示器（液晶表示器）と、この液晶表示器が発する表示光を投影部材側に投射するための凹面鏡（反射部材）と、液晶表示器と凹面鏡とを収容するハウジングとを備え、凹面鏡によって反射された表示光をハウジングに形成された透光部（出射部）を通じて投影部材に投影して観察者（運転者）に虚像の表示を行うものである。

そして、この場合、液晶表示器は、配線基板と、配線基板上に実装された発光ダイオードからなる光源と、この光源からの照明光を透過して表示光を形成するように光源の前方側に位置する液晶表示素子（表示素子）と、この液晶表示素子の前方側に位置し、液晶表示素子の外形形状と略同一の外形形状を有するホットミラー（透過反射部材）と、配線基板と光源と液晶表示素子とホットミラーとを収容する合成樹脂からなるケース体（筐体）とを備えてなる。

ホットミラーは、液晶表示素子が発する可視光線からなる表示光を効率よく凹面鏡側へと透過させるとともに、ハウジングの透光部、凹面鏡を介して液晶表示器側へと入射する太陽光のうち赤外線（熱線）を反射させる機能（特性）を有してなる。このように液晶表示器に一体的に設けられたホットミラーが液晶表示素子の前方側に配設されることで、液晶表示素子が前記熱線を受けて損傷するのが防止される構成となる。

またケース体には、ホットミラーの形状に対応するように開口形成されホットミラーを外部に臨ませるための前面開口部と、ホットミラーにおける背面側周縁を載置（保持）すべく、ケース体内壁面から内方に向けて突出形成された鍔部からなる保持部とが形成されている。このことは、ホットミラーは、その前面側が前記前面開口部に臨むように前記保持部にて保持される構成であることを意味してなる。

上述したヘッドアップディスプレイ装置の場合、ホットミラーが液晶表示器の一構成部品として液晶表示器に一体的に組み込まれた構成となっている。ところで、このようにホットミラーが液晶表示器に一体的に組み込まれた設計仕様では、例えば機種バリエーションに応じて、フロントガラスの曲率等が変化することに起因して、観察者（運転者）が虚像表示を視認することができる範囲（つまり表示枠となるアイボックス）が変化していた。

すなわち、図５に示すように、ある機種の場合、フロントガラスＦの長手方向（つまり図５中、矢印Ｘ方向）となるアイボックスＢの表示幅が表示幅Ｗとなり、前記ある機種とは異なる他の機種の場合、フロントガラスＦの長手方向となるアイボックスＢの表示幅が図５の点線部分にて示すように表示幅Ｗよりも幅の広い表示幅Ｗ’となってしまう場合があった。

すると、アイボックスＢの表示幅が、前記ある機種に対応した表示幅Ｗと、前記他の機種に対応した表示幅Ｗ’とで、ホットミラーを透過する表示光の必要領域が異なる（別の言い方をすれば液晶表示素子から運転者のアイポイントに至る表示光の光路が異なる）ことから、このように状況に対応すべくヘッドアップディスプレイ装置の設計作業を行う設計者は、機種毎に専用の液晶表示器（この場合、専用のホットミラーと専用のケース体）を別途、設計する設計作業を行っていた。

具体的には、前記設計者は、例えば機種バリエーションとして、前記ある機種と前記他の機種とでなる２つの設計仕様が存在する場合、設計仕様毎に前記表示幅が異なることに起因して、表示幅Ｗ（つまり前記ある機種）用の第１のホットミラーを設計するだけではなく、第１のホットミラーとは異なる表示幅Ｗ’（つまり前記他の機種）用の第２のホットミラーを設計する設計作業を行う必要がある。

さらに、表示幅Ｗが表示幅Ｗ’よりも幅狭となっているから、前記必要領域を加味して第１のホットミラーの外形形状を、第２のホットミラーの外形形状よりも小さく設定することで、ケース体に備えられる前記保持部の形状（前記鍔部の突出寸法）を前記２つの設計仕様毎にそれぞれ設計する必要もあり、結果的に複数の設計仕様が存在する場合に、前記設計者は、設計仕様毎（機種毎）に専用の液晶表示器（つまり専用のホットミラーと専用のケース体）を設計する設計作業を行う必要がるため、設計者の作業負荷が増大してしまうという問題があった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、複数の設計仕様が存在する場合において、設計者の作業負荷を軽減させることが可能なヘッドアップディスプレイ装置の提供を目的とするものである。

本発明は、表示光を発する表示素子と、前記表示光を反射させる反射部材と、前記表示素子並びに前記反射部材を収容するハウジングとを備え、前記反射部材によって反射された前記表示光を前記ハウジングに形成された透光部を通じて投影部材に投影して観察者に対し表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、前記表示素子を駆動する駆動手段を有する回路基板と、前記回路基板を覆う覆い部材とを備え、前記覆い部材は、前記表示素子から前記反射部材へと至る前記表示光を通過させる開口部を有し、前記開口部を覆うようにまたは前記開口部に、前記表示光を透過させるとともに前記透光部を通じて前記ハウジング内部に照射する赤外線を反射させる透過反射部材が配設されてなることを特徴とする。

また本発明は、前記透過反射部材は、光透過性の基板と、前記赤外線を反射させるべく前記基板の一方の面に設けられる反射層とを備え、前記一方の面側とは反対側である他方の面側に配設される前記表示素子と前記基板とが、前記基板の屈折率と同程度の屈折率を有する透光性部材を介して接合されてなることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、複数の設計仕様が存在する場合において、設計者の作業負荷を軽減させることが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。

本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の概略図。 同実施形態による表示装置の断面図。 同実施形態による表示装置の電気的構成を示すブロック図。 本発明の第２実施形態による表示装置の断面図。 従来技術による投影部材の正面図。

（第１実施形態）以下、図１から図３に基づいて、本発明を車両用のヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態を説明する。

ヘッドアップディスプレイ装置は、図１に示すように車両１０のインパネ１１に配設された表示ユニットである表示装置１２が投射する表示光Ｌを投影部材である車両１０のフロントガラス１３で車両１０の運転者（観察者）１４の方向に反射させ、虚像Ｖの表示を行うものである。換言すれば、ヘッドアップディスプレイ装置は、表示装置１２の後述する液晶表示器から発せられる表示光Ｌをフロントガラス１３（前記投影部材）に照射（投射）し、この照射によって得られた表示像（虚像）Ｖを運転者１４に視認させるものである。これにより運転者１４は、虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。

表示装置１２は、図２に示すように液晶表示器２０と、第１反射器３０と、第２反射器４０と、回路基板５０と、覆い部材６０と、ハウジング７０とから主に構成されている。

液晶表示器２０は、配線基板２１に実装された発光ダイオードからなる光源２２と、この光源２２からの照明光を透過して表示光Ｌを形成するように光源２２の前方側（真上）に位置するＴＦＴ型の液晶表示素子（表示素子）２３と、配線基板２１と光源２２と液晶表示素子２３とを収納する合成樹脂からなるケース体（図示せず）とから主に構成される。このことは、液晶表示素子２３の背後（直下）に光源２２が配設され、液晶表示素子２３は、光源２２から発せられる光により、所定情報（後述する表示すべき情報）を表示することを意味している。

なお、前記ケース体には、液晶表示素子２３の表示領域（図示せず）を臨ませるための窓部が形成されている。そして、液晶表示素子２３から発せられる表示光Ｌは、前記窓部を通過して覆い部材６０に備えられる後述するホットミラー側に導かれる構成となっている。

このように構成された液晶表示器２０は、表示光Ｌの出射側の面が前記ホットミラーに対向するようにしてハウジング７０内に設けられ、表示光Ｌの光軸が前記ホットミラーに交わるような位置や向きにて固定保持される。

また液晶表示素子２３は、後述する素子駆動回路によって表示すべき情報（例えば車速）を、数値等で発光表示する。液晶表示器２０は、可視波長域の光からなる表示光Ｌを出力するもので、例えば赤色光（主に発光波長域６１０〜６４０ｎｍ）を発する光源２２を適用することができる。なお、前記表示すべき情報は、車速に限らず、エンジン回転数等のあらゆる表示形態を採用できることは言うまでもない。

第１反射器３０は、前記ホットミラーの上方（真上）に位置してなるコールドミラー３１と、このコールドミラー３１を所定の取付手段を用いて取付固定するための取付部材３２とを有している。

コールドミラー３１は、略矩形状のガラス基板３１ａと、このガラス基板３１ａの片面（第２反射器４０の後述する凹面鏡と向かい合う面）に形成された第１の反射層３１ｂとからなり、かかる第１の反射層３１ｂは、膜厚が異なる多層の干渉膜からなるものであり、蒸着等の方法で形成されている。

またコールドミラー３１は、液晶表示器２０（液晶表示素子２３）から発せられ、前記ホットミラーを透過してなる表示光Ｌを、第２反射器４０（前記凹面鏡）側へ反射させるような位置に傾斜状態にて配設される。

なお、コールドミラー３１は、液晶表示器２０の発光波長域を含む可視波長域（４５０〜７５０ｎｍ）の光を高い反射率（例えば８０％以上）で反射し、前記可視波長域以外の光を低い反射率で反射するものである。この場合、コールドミラー３１は、前記可視波長域以外の特に赤外波長域の光（太陽光の熱線）を低い反射率（例えば１５％以下）にて反射するものが適用される。なお、第１の反射層３１ｂにて反射されない光は、コールドミラー３１を透過するように構成される。また、取付部材３２は、例えば黒色の合成樹脂材料からなり、ハウジング７０に固定されてなる。

第２反射器４０は、コールドミラー３１（つまり液晶表示素子２３）からの表示光Ｌを反射させる凹面鏡（反射部材）４１と、この凹面鏡４１を保持するミラーホルダ４２とを備えてなる。

凹面鏡４１は、凹面を有するポリカーボネートからなる樹脂基板に第２の反射層４１ａを蒸着形成してなるものである。かかる凹面鏡４１は、その第２の反射層４１ａがコールドミラー３１並びにハウジング７０の後述する透光性カバーに対向し、前記透光性カバーから臨める位置に傾斜状態にて配設される。

また凹面鏡４１は、コールドミラー３１からの表示光Ｌを拡大しつつ、前記透光性カバー（車両１０のフロントガラス１３）側へ反射（投射）させるものである。このことは、凹面鏡４１が、コールドミラー３１によって反射された表示光Ｌを拡大し、この拡大された表示光Ｌを前記透光性カバーを通じてフロントガラス１３に投射することを意味している。なお、凹面鏡４１は、ミラーホルダ４２に両面粘着テープにより接着されている。ミラーホルダ４２は、合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）からなるものであり、ハウジング７０に固定されてなる。

回路基板５０は、例えば所定の配線パターンが施された硬質回路基板からなり、適宜固定手段によりハウジング７０内に固定されてなる。かかる回路基板５０には、後述するフレキシブル配線板の一端側が装着されるコネクタ５１、液晶表示素子２３を駆動する後述する素子駆動回路、光源２２を発光制御する後述する光源駆動回路、後述する制御手段等が搭載されてなる。

なお、図２中、Ｆはフレキシブル配線板であり、かかるフレキシブル配線板Ｆは、液晶表示素子２３と回路基板５０との電気的な接続を行うためのものであり、電源ライン、信号ライン、グランドラインからなる信号伝送ライン（図示せず）を備えてなる。

かかるフレキシブル配線板Ｆにおいて、回路基板５０側となるフレキシブル配線板Ｆの一端側は、コネクタ５１の内部に装着され、これによりフレキシブル配線板Ｆの一端側に位置する信号伝送ラインがコネクタ５１内部に設けられる複数の電極端子（図示せず）と各々導通接続される構成となっている。ここで、前記電極端子は、コネクタ５１に備えられる樹脂製の外装ケースで保護された構成であるものとする。

覆い部材６０は、例えば黒色の合成樹脂材料からなり、回路基板５０等を覆うように回路基板５０（液晶表示器２０）の上方側に位置してなり、回路基板５０と同様に、適宜固定手段によりハウジング７０に固定されてなる。

かかる覆い部材６０は、液晶表示素子２３の配設位置に対応する領域に、液晶表示素子２３の外形寸法よりも数ミリ程度大きい寸法を有する略矩形状の開口部６１を有してなる。この開口部６１は、液晶表示素子２３から発せられ、液晶表示素子２３からコールドミラー３１（凹面鏡４１）へと至る表示光Ｌを通過させる開口窓からなる。そして、本実施形態では、液晶表示素子２３や回路基板５０側となる覆い部材６０の背面部６２に開口部６１を塞ぐようにホットミラー（透過反射部材）６３を配設した構成としている。

ホットミラー６３は、略矩形状のアクリル樹脂からなる光透過性のガラス基板（基板）６３ａと、ガラス基板６３ａの一方の面（つまり図２中、ガラス基板６３ａの前面）に設けられる多層の干渉膜からなる反射層６３ｂとを備え、液晶表示素子２３からコールドミラー３１（凹面鏡４１）へと至る表示光Ｌの光路中に配設され、本例では、反射層６３ｂが、コールドミラー３１に形成された第１の反射膜３１ｂと向かい合うような位置関係となっている。

ホットミラー６３は、液晶表示素子２３が発する可視光線からなる表示光Ｌを効率よくコールドミラー３１側へと透過させるとともに、前記透光性カバー、凹面鏡４１、コールドミラー３１を通じてハウジング７０内部となる液晶表示器２０に照射する（もしくは凹面鏡４１、コールドミラー３１を介さずに前記透光性カバーを通じてハウジング７０内部となる液晶表示器２０に直接、照射する）太陽光のうち赤外線（熱線）を反射させる機能（特性）を有してなる。

つまり、ホットミラー６３に形成された反射層６３ｂは、前記熱線を反射させる機能を備えているため、前記熱線が、液晶表示器２０側には到達しないことになる。なお、ホットミラー６３は、両面テープ等の固定手段を用いて背面部６２に固定される。また、この場合、背面部６２とは反対側となる覆い部材６０の前面部６４には、太陽光による外光反射を低減するため、黒色塗装が施されている。

ハウジング７０は、例えば黒色の合成樹脂材料にて形成されてなり、ともに断面略凹部形状からなる上側ケース体７１と下側ケース体７２とを備え、上側ケース体７１と下側ケース体７２とで形成される内部空間である空間部７３において、液晶表示器２０（液晶表示素子２３）や第１反射器３０、第２反射器４０（凹面鏡４１）、回路基板５０、覆い部材６０等を収納してなる。

上側ケース体７１には、凹面鏡４１の配設位置の上部（車両１０のフロントガラス１３側）が開口する開口窓部７１ａが形成されており、凹面鏡４１によって反射された表示光Ｌは、開口窓部７１ａを通過することになる。

またハウジング７０には、透光部である透光性カバー８０が開口窓部７１ａを塞ぐように配設されてなる。かかる透光性カバー８０は、透光性の合成樹脂材料（例えばアクリル樹脂）からなり、凹面鏡４１で反射された表示光Ｌが透過（通過）する光透過性部材としての機能を有している。つまり、コールドミラー３１並びに凹面鏡４１によって反射された表示光Ｌは、ハウジング７０における開口窓部７１ａに配設された透光性カバー８０を通じてフロントガラス１３に投影され、これにより虚像Ｖの表示が運転者１４に対し行われることになる。

次に、本実施形態における表示装置１２の電気的構成を図３を用いて説明する。なお、図３中、９１は車速センサ、９２は制御手段、９３は素子駆動回路（駆動手段）、９４は光源駆動回路、２３は液晶表示素子、２２は光源である。

車速センサ９１は、車両の速度に比例したパルス信号を出力するものである。

制御手段９２は、処理動作のプログラムが記憶されたＲＯＭや演算値を一時的に記憶するＲＡＭ、前記プログラムを実行するためのＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータからなり、回路基板５０に実装（配設）されてなる。

かかる制御手段９２は、車速センサ９１からのパルス信号に基づいて、液晶表示素子２３と光源２２の動作を制御する指令信号を出力する。

制御手段９２の出力する指令信号は、液晶表示素子２３と光源２２に対応する個々のドライバ類に入力され、これらドライバ類は、その信号入力に応じて液晶表示素子２３、光源２２を動作させる。

ここで、制御手段９２は、まず、液晶表示素子２３と光源２２のうち、液晶表示素子２３を駆動させる。すなわち、制御手段９２は、前記パルス信号に基づいて液晶表示素子２３を表示制御すべく、駆動手段である素子駆動回路９３に指令信号を出力し、この指令信号を受けて素子駆動回路９３が液晶表示素子２３を駆動し、液晶表示素子２３に車速を表示させる。

制御手段９２は、液晶表示素子２３に車速が表示された後、光源２２を点灯動作させるための点灯制御信号を光源駆動回路９４に出力し、この点灯制御信号を受けて光源駆動回路９４が光源２２を点灯動作させ、これにより液晶表示素子２３からは表示光Ｌが発せられる。

かかる表示光Ｌは、液晶表示素子２３から発せられた後、ホットミラー６３、コールドミラー３１並びに凹面鏡４１を経て、フロントガラス１３に照射され、この照射によって得られた車速表示像からなる表示像（虚像）Ｖを運転者１４に視認させることが可能となる。

ところで、本発明の特徴点は、液晶表示素子２３を駆動する素子駆動回路９３を有する回路基板５０と、回路基板５０を覆う覆い部材６０とが表示装置１２に配設され、覆い部材６０が、液晶表示素子２３に対応する箇所に、液晶表示素子２３の外形形状よりも幅広く開口形成され、液晶表示素子２３からコールドミラー３１（凹面鏡４１）へと至る表示光Ｌを通過させる開口部６１を備えてなり、かかる開口部６１を覆うように覆い部材６０の背面部６２に表示光Ｌを透過させるとともに前記赤外線を反射させる特性を有するホットミラー６３を配設した点である。

そして、本例における液晶表示素子２３の外形形状よりも幅広く開口形成された開口部６１の開口形状は、機種バリエーション（複数の設計仕様）に何ら関係なく設けられている。

つまり、本実施形態のように複数の設計仕様に関係なく寸法設定された開口部６１を覆うように背面部６２にホットミラー６３を配設することで、従来のように機種バリエーションに応じてフロントガラスの曲率等が異なることに起因して、液晶表示素子から運転者のアイポイントに至る表示光の光路が設計仕様毎（機種毎）に異なっていたとしても、本実施形態にて採用した単一のホットミラー６３を用意し、かかる単一のホットミラー６３を複数の設計仕様に関係なく寸法設定された開口部６１を覆うように背面部６２（覆い部材６０）に配設すれば、機種バリエーション（複数の設計仕様）に対応可能となる。

このように本例では、従来のように液晶表示器にホットミラーを組み込んだ構成ではなく、液晶表示器２０とは別部材にて設けられた覆い部材６０の開口部６１を覆うようにホットミラー６３を組み込んだ構成となっていることから、本実施形態にて採用した液晶表示器２０を機種バリエーションに関係なく表示装置１２の一構成部品として表示装置１２に搭載可能となる。従って、本発明によれば、複数の設計仕様が存在する場合において、設計仕様毎（機種バリエーション毎）に専用の液晶表示器（つまり専用のホットミラーやこの専用のホットミラーを保持するための専用のケース体）を別途、設計して対応することが不要となる。

以上のように本実施形態では、表示光Ｌを発する液晶表示素子２３と、表示光Ｌを反射させる凹面鏡４１と、液晶表示素子２３並びに凹面鏡４１を収容するハウジング７０とを備え、凹面鏡４１によって反射された表示光Ｌを透光性カバー８０を通じてフロントガラス１３に投影して運転者１４に対し表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、液晶表示素子２３を駆動する素子駆動回路９３を有する回路基板５０と、回路基板５０を覆う覆い部材６０とを備え、覆い部材６０は、液晶表示素子２３からコールドミラー３１（凹面鏡４１）へと至る表示光Ｌを通過させる開口部６１を有し、開口部６１を覆うように表示光Ｌを透過させるとともに前記赤外線を反射させるホットミラー６３が配設されてなるものである。

従って、機種バリエーションに伴い複数の設計仕様が存在する場合、本例のごときホットミラー６３を液晶表示器２０とは別部材である覆い部材６０の開口部６１を覆うように配設する構成を採用することで、従来のように設計仕様毎に専用の液晶表示器（前記専用のホットミラー、前記専用のケース体）を別途、設計して対応することが不要となるため、ヘッドアップディスプレイ装置の設計を行う設計者の作業負荷を従来よりも軽減させることが可能となる。

（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明するが、前述の第１実施形態と同一もしくは相当個所には同一の符号を用いてその詳細な説明は省略する。この第２実施形態では、前記第１実施形態の構成を基本構成として、ホットミラー６３と液晶表示素子２３とが透光性部材１００を介して接合された構成となっている。

具体的には、図４に示すように反射層６３ｂの形成された前記一方の面とは反対側であるガラス基板６３ａの他方の面側（つまり背面側）に配設される液晶表示素子２３とガラス基板６３ａとが、透光性部材１００を介して接合された構成となっている。この透光性部材１００は、透光性の樹脂材料（例えば透光性のシリコン樹脂）からなり、略平板状に形成され、その屈折率はガラス基板６３ａの屈折率と同程度となるように設定されている。本例では、透光性部材１００の屈折率を約１．４、ガラス基板６３ａの屈折率を約１．５としている。

ところで、前記第１実施形態のようにホットミラー６３が液晶表示素子２３の前方側に間隔を空けて配置された場合においては、ホットミラー６３（ガラス基板６３ａ）と液晶表示素子２３との間に形成されるクリアランス（つまり空気）の屈折率が１であるのに対しガラス基板６３ａの屈折率が約１．５であり、このように前記空気の屈折率とガラス基板６３ａの屈折率とが相違していることに起因して、液晶表示素子２３から発せられる表示光Ｌが、前記クリアランスを通じてガラス基板６３ａに入射する際に、表示光Ｌの一部がガラス基板６３ａと前記クリアランスとの境界面（つまり液晶表示素子２３側に位置するガラス基板６３ａ背面）にて反射されるという現象が生じる。

つまり、液晶表示素子２３から発せられる表示光Ｌの全てがホットミラー６３（ガラス基板６３ａ）に入射されずに、前記境界面にて表示光Ｌの一部が反射光として反射されるという現象の発生に伴い、前記反射光の分だけコールドミラー３１、凹面鏡４１を経てフロントガラス１３に投影される表示光Ｌの輝度が低下し、これにより観察者に良好な表示像Ｖを視認させることが困難であるという問題点が生じる。

かかる問題点を解消すべく、本第２実施形態では、図４中、下から順に液晶表示素子２３、透光性部材１００、ホットミラー６３（ガラス基板６３ａ）が積層配置される構成を採用したことで、ガラス基板６３ａと前記クリアランスとの境界面（つまり液晶表示素子２３側に位置するガラス基板６３ａ背面）での表示光Ｌの反射が極力防止されることになる。

すなわち、図４中、下から順に液晶表示素子２３、透光性部材１００、ホットミラー６３（ガラス基板６３ａ）が積層配置された場合、液晶表示素子２３が発する表示光Ｌは、透光性部材１００の屈折率がガラス基板６３ａの屈折率と同程度となっていることに伴い、透光性部材１００を透過してガラス基板６３ａへと至る際に、透光性部材１００とガラス基板６３ａとの境界面にて反射され透光性部材１００内へと戻る光量は僅かである。これにより液晶表示素子２３から発せられる表示光Ｌは、その光量がほとんど減衰することなく透光性部材１００とホットミラー６３とを通過した後、コールドミラー３１側へと至ることになる。

従って、前述したように液晶表示素子２３から発せられる表示光Ｌは、透光性部材１００の屈折率がガラス基板６３ａの屈折率と同程度になっていることで、透光性部材１００並びにホットミラー６３を通過する際、その光量がほとんど減衰することなくコールドミラー３１に到達するから、結果的にコールドミラー３１、凹面鏡４１を通じてフロントガラス１３へと投影されることになる表示光Ｌの輝度低下が極力抑制されることになる。以上のように本第２実施形態の構成を採用することで、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、運転者１４に対し良好な表示像Ｖを視認させることができる。

また本第２実施形態では、透光性部材１００が、ガラス基板（基板）６３の屈折率と同程度の屈折率を有する透光性のシリコン樹脂材料により形成された例について説明したが、例えばシリコン樹脂に代えてアクリル樹脂やウレタン樹脂を用いてもよい。

また前記各実施形態では、ホットミラー６３が、開口部６１を覆うように覆い部材６０の背面部６２に固定されてなる例について説明したが、例えば開口部６１を覆うように覆い部材６０の前面部６４にホットミラー６３を配設してもよいし、ホットミラー６３が開口部６１に埋設されるように開口部６１にホットミラー６３を配設してもよい。

なお前記各実施形態では、液晶表示素子２３から発せられる表示光Ｌが、フロントガラス１３に投射される例について説明したが、例えばフロントガラス１３に表示光Ｌを良好に運転者１４方向に反射させるコンバイナフィルムを設けてもよいし、あるいはフロントガラス１３とは別の専用の反射部材に表示光Ｌを投射する構成としてもよい。

１３ フロントガラス（投影部材）
１４ 運転者（観察者）
２３ 液晶表示素子（表示素子）
４１ 凹面鏡（反射部材）
５０ 回路基板
６０ 覆い部材
６１ 開口部
６３ ホットミラー（透過反射部材）
６３ａ ガラス基板（基板）
６３ｂ 反射層
７０ ハウジング
７１ａ 開口窓部
８０ 透光性カバー（透光部）
９２ 制御手段
９３ 素子駆動回路（駆動手段）
１００ 透光性部材
Ｌ 表示光

Claims (2)

1. 表示光を発する表示素子と、前記表示光を反射させる反射部材と、前記表示素子並びに前記反射部材を収容するハウジングとを備え、
   前記反射部材によって反射された前記表示光を前記ハウジングに形成された透光部を通じて投影部材に投影して観察者に対し表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記表示素子を駆動する駆動手段を有する回路基板と、
   前記回路基板を覆う覆い部材とを備え、
   前記覆い部材は、前記表示素子から前記反射部材へと至る前記表示光を通過させる開口部を有し、
   前記開口部を覆うようにまたは前記開口部に、前記表示光を透過させるとともに前記透光部を通じて前記ハウジング内部に照射する赤外線を反射させる透過反射部材が配設されてなることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記透過反射部材は、光透過性の基板と、前記赤外線を反射させるべく前記基板の一方の面に設けられる反射層とを備え、
   前記一方の面側とは反対側である他方の面側に配設される前記表示素子と前記基板とが、前記基板の屈折率と同程度の屈折率を有する透光性部材を介して接合されてなることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

Images