JP2020116991A - Vehicle display device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書では、車両に搭載され、各種画像を表示する車両用表示装置を開示する。 This specification discloses a vehicle display device that is mounted on a vehicle and displays various images.
従来から、車両内において各種画像を表示する車両用表示装置が広く知られている。従来、車両用表示装置としては、液晶パネルや有機ELパネルを有したものが多かった。また、一部では、内装パネルの裏側から画像を表す光を照射する、いわゆる、リヤプロジェクタ式の車両用表示装置が提案されている。かかるリヤプロジェクタ式の表示装置によれば、スクリーン(内装パネル)が三次元的に弯曲または屈曲していても画像を映すことができ、スクリーンの自由度が向上する。 BACKGROUND ART Conventionally, a vehicular display device that displays various images in a vehicle is widely known. Conventionally, many vehicle display devices have a liquid crystal panel or an organic EL panel. Further, in part, there has been proposed a so-called rear projector type vehicle display device that irradiates light representing an image from the back side of the interior panel. According to such a rear projector type display device, an image can be displayed even when the screen (interior panel) is curved or bent three-dimensionally, and the degree of freedom of the screen is improved.
特許文献1には、こうしたリヤプロジェクタ式の車両用表示装置が開示されている。特許文献1において、プロジェクタは、画像を表す投影光をスクリーン(内装パネル)に向けて反射させる反射部を有しており、この反射部を介して投影光をスクリーン(内装パネル)に照射している。かかる構成とすることで、プロジェクタ本体(光源)からスクリーン(内装パネル)までの直線距離を低減でき、ひいては、投影光の光路上に障害物が介在しにくくなる。 Patent Document 1 discloses such a rear projector type display device for a vehicle. In Patent Document 1, the projector has a reflection portion that reflects projection light representing an image toward a screen (interior panel), and irradiates the screen (interior panel) with the projection light through the reflection portion. There is. With such a configuration, it is possible to reduce the linear distance from the projector body (light source) to the screen (interior panel), and it becomes difficult for an obstacle to intervene on the optical path of the projection light.
しかしながら、特許文献1では、プロジェクタ本体の外側に複数の反射部材(ミラー等)を設けるため、部品点数が多くなり、コストの増加や重量の増加を招く。その一方で、反射部材を用いない場合、車両内ではスペースが限られていることもあり、乗員からリヤプロジェクタを十分に離すことが難しい。その結果、光源から乗員の目に至るまでの光路距離が短くなり、乗員が眩しさを感じやすくなる。 However, in Patent Document 1, since a plurality of reflecting members (mirrors and the like) are provided outside the projector body, the number of parts is increased, resulting in an increase in cost and an increase in weight. On the other hand, when the reflective member is not used, the space inside the vehicle may be limited, and it is difficult to sufficiently separate the rear projector from the occupant. As a result, the optical path distance from the light source to the eyes of the occupant becomes short, and the occupant can easily feel glare.
そこで、本明細書では、リヤプロジェクタ本体の外側に複雑な光学系を設けることなく、乗員の眩しさを抑制できる車両用表示装置を開示する。 Therefore, the present specification discloses a vehicle display device capable of suppressing the glare of an occupant without providing a complicated optical system outside the rear projector body.
本明細書で開示する車両用表示装置は、車室内に設けられ、少なくとも一部がスクリーンとして機能する内装パネルと、前記スクリーンの背後に設けられ、前記スクリーンに画像を表す投影光を照射するリヤプロジェクタと、前記スクリーンの一部を覆うように配置され、前記リヤプロジェクタからの投影光を遮る構造体と、を備えることを特徴とする。 A vehicle display device disclosed in the present specification is provided with an interior panel that is provided in a vehicle compartment and at least a part of which functions as a screen, and a rear panel that is provided behind the screen and irradiates the screen with projection light representing an image. A projector and a structure that is arranged so as to cover a part of the screen and blocks projection light from the rear projector.
かかる構成とすることで、投影光の一部が構造体により遮られるため、投影光が、観察者である乗員の目に直接入る可能性が低減し、乗員の眩しさを軽減できる。 With such a configuration, since a part of the projected light is blocked by the structure, the possibility that the projected light directly enters the eyes of the occupant who is the observer is reduced, and the glare of the occupant can be reduced.
また、前記内装パネルは、車室内に設置された座席と対向しており、前記リヤプロジェクタは、前記座席に着座した着座者が見下ろす高さ位置に設けられており、前記構造体は、前記リヤプロジェクタの光源の斜め上に設けられていてもよい。より具体的には、前記構造体は、前紀リヤプロジェクタの光源と、前記座席に座る着座者のアイポイントとを結ぶ線上に設けられていてもよい。 Further, the interior panel faces a seat installed in a vehicle compartment, the rear projector is provided at a height position overlooking a seated person seated in the seat, and the structure is the rear It may be provided diagonally above the light source of the projector. More specifically, the structure may be provided on a line connecting a light source of the rear projector of the previous era and an eye point of a seated person sitting on the seat.
かかる構成とすることで、乗員の目に直接入射する投影光を構造体でより確実に遮ることができ、乗員の眩しさをより確実に軽減できる。 With such a configuration, the projection light that directly enters the eyes of the occupant can be more reliably blocked by the structure, and the glare of the occupant can be more reliably reduced.
また、前記構造体は、前記内装パネルから車室内に突出する棚であってもよい。 Further, the structure may be a shelf projecting from the interior panel into the passenger compartment.
構造体が、投影光を遮る機能に加え、棚としての機能も有することで、車室内のスペース効率をより向上できる。 Since the structure has a function as a shelf in addition to the function of blocking the projection light, the space efficiency in the vehicle interior can be further improved.
また、前記内装パネルは、三次元的に弯曲または屈曲していてもよい。 Further, the interior panel may be curved or bent three-dimensionally.
かかる構成とすることでスクリーンのデザインの自由度がより向上する。 With such a configuration, the degree of freedom in screen design is further improved.
本明細書開示する車両用表示装置によれば、リヤプロジェクタ本体の外側に複雑な光学系を設けることなく、乗員の眩しさを抑制できる。 According to the vehicle display device disclosed in the present specification, it is possible to suppress the glare of the occupant without providing a complicated optical system outside the rear projector body.
以下、図面を参照して車両用の表示装置10の構成について説明する。図1は、表示装置10が組み込まれた車両のインストルメントパネル(以下「インパネ12」という)を、助手席側から見た図である。また、図2は、図1におけるA−A線での端面図であり、図3は、図1におけるB−B線での端面図である。
Hereinafter, the configuration of the
本例の表示装置10は、車室に設けられた内装パネルの一部をスクリーン22として使用するものである。具体的には、車室の前端近傍に設けられたインパネ12の一部をスクリーン22として使用する。インパネ12は、周知の通り、運転席、助手席の前に広がる内装パネルである。このインパネ12は、樹脂等からなるパネル部材である。こうしたインパネ12は、単一のパネル部材で構成されてもよいし、複数のパネル部材を組み合わせて構成されてもよい。本例では、図2に示す通り、インパネ12は、少なくとも、車室内に対向するフロントパネル14と、フロントパネル14の上端から斜め上方向に延びるアッパーパネル16と、フロントパネル14の下端から斜め下方向に延びるロアパネル18と、を有している。
The
インパネ12全体は、車幅方向および高さ方向の両方に沿って弯曲した自由曲面である。インパネ12のうち運転席の前方には、速度メーター等の計器類(図示せず)が、組み込まれる。また、計器類の近傍には、運転手によりハンドリングされるハンドル20が取り付けられている。また、インパネ12には、エアコンの吹き出し口、スピーカの出力口等(図示せず)を構成するための凹凸や孔も存在している。
The
さらに、インパネ12のうち助手席の前方には、当該助手席側に突出する棚36が取り付けられている。この棚36は、助手席に座った乗員が、飲み物などの荷物を置くスペースとして利用できる。棚36は、車幅方向に長尺で、その一部が、後述するスクリーン22に一部侵入している。この棚36は、後述するプロジェクタ24からの投影光を遮る構造体として機能するが、これについては、後述する。
Further, in front of the front passenger seat of the
インパネ12のうち助手席の前方部分は、表示装置10のスクリーン22として機能する。図1において、クロスハッチング箇所は、スクリーン22を示している。図1から明らかな通り、本例において、スクリーン22は、略四角形となっている。このスクリーン22の幅方向両端の近傍には、パネル部材同士の繋ぎ目はなく、スクリーン22の幅方向両端は、当該スクリーン22の外側範囲とシームレスに繋がっている。一方、スクリーン22の上下方向両端は、フロントパネル14と、アッパーパネル16またはロアパネル18との繋ぎ目に近接している。なお、記述した通り、インパネ12全体は、幅方向および高さ方向の双方に沿って弯曲しているため、スクリーン22も幅方向および高さ方向に沿って弯曲した、換言すれば、三次元的に弯曲または屈曲した自由曲面となっている。
The front portion of the front passenger seat of the
ここで、画像を表示する手段としては、従来は、液晶パネルや有機ELパネルが多用されていた。しかしながら、液晶パネルや有機ELパネルは、本例のように三次元的に弯曲または屈曲した自由曲面に形成することは困難であった。そこで、本例の表示装置10は、スクリーン22の背後に設けられたプロジェクタ24で、当該スクリーン22に画像を示す光を照射するリヤプロジェクタ方式としている。かかる構成とすることで、三次元的に弯曲または屈曲した自由曲面や、エアコン吹き出し口等を構成するための凸凹が存在する凸凹面であっても、画像を表示することができる。
Here, as a means for displaying an image, conventionally, a liquid crystal panel or an organic EL panel has been widely used. However, it is difficult to form a liquid crystal panel or an organic EL panel on a free-form surface that is curved or bent three-dimensionally as in this example. Therefore, the
リヤプロジェクタ方式では、プロジェクタ24から照射された投影光がスクリーン22を透過するとともに散乱することで、乗員が画像を視認できる。そのため、スクリーン22は、プロジェクタ24から投影される投影光を良好に透過、散乱させる一方で、運転席・助手席側から見たときにプロジェクタ24が透けて見えない程度の不透過性を有する、すなわち半透明である必要がある。
In the rear projector method, the projection light emitted from the
かかる構成とするために、例えば、スクリーン22をビニル樹脂やアクリル樹脂、ガラス等の光透過性の半透明部材で構成してもよい。また、スクリーン22は、透明素材からなるフロントパネル14の表面に、不透明な印刷を適度な密度で施すことで、半透明性を得るようにしてもよい。いずれにしても、スクリーン22は、プロジェクタ24が停止している際には、周辺のインパネ12と同様の色調を有する一方、プロジェクタ24が駆動して投影光が照射されれば、鮮やかな画像を映し出すことが望ましい。
In order to have such a configuration, for example, the
インパネ12の背後(インパネ12よりも車両前方側)には、プロジェクタ24が設けられている。プロジェクタ24は、画像を投影するもの、より詳細には、スクリーン22に向けて画像を表す投影光を投影し、当該スクリーン22に当該投影光による画像を映すものである。このプロジェクタ24は、投影光を出力する本体部25と、当該本体部25とスクリーン22(フロントパネル14)との間に跨って延びるコーンカバー32と、を有している。
A
本体部25は、LED素子等の光源26や、投影する画像の原画像を形成する駆動部30、光源26からの光を所望の画角に広げるレンズ28等を有している。駆動部30は、例えば、CPUやメモリを有したマイコンや原画像を形成するマイクロディスプレイ等を含んでおり、外部機器から画像信号を受信すると、当該画像信号に応じた原画像を形成する。
The
光源26は、この原画像に対応する投影光を照射する。ここで、図2における「目」のマークは、助手席に座った乗員の目の位置、すなわち、アイポイントEPを示している。この図2から明らかな通り、プロジェクタ24の光源26は、アイポイントEPよりも下方にある。換言すれば、光源26は、助手席に座った乗員が見下す位置(ただし、実際にはインパネ12で遮られて見えず)に位置している。レンズ28は、光源26のすぐ前に配置され、光源26からの光を広げるとともに、光学的な歪みを補正する。
The
本体部25とスクリーン22との間には、照射範囲を取り囲むコーンカバー32が延びている。このコーンカバー32は、照射範囲内への粉塵等の異物の侵入を防止し、これにより表示品質を高く保つために設けられたカバー部材である。このコーンカバー32は、例えば、樹脂等からなり、その内面は、光の反射を防ぐべく、例えば黒色塗装されている。
A cone cover 32 that surrounds the irradiation range extends between the
また、コーンカバー32は、スクリーン22に対応した断面形状を有し、スクリーン22に近づくにつれ断面積が大きくなる錐状筒体である。本例において、スクリーン22は、図1に示すように略四角形であるため、コーンカバー32も断面略四角形の略四角錐となっている。すなわち、コーンカバー32は、照射範囲の上側に位置する上カバー面32uと、下側に位置する下カバー面32dと、左側に位置する左カバー面32lと、右側に位置する右カバー面32rの四つの面を有している。
The cone cover 32 is a conical cylindrical body having a cross-sectional shape corresponding to the
ここで、四つの面のうち、幅方向両側に位置する右カバー面32rおよび左カバー面32lは、その途中に、照射範囲を絞るように内側に張り出した絞り部40を有している。この絞り部40は、後述するシール部材34に直接到達する光を遮るために設けられているが、これについては後述する。
Here, of the four surfaces, the
コーンカバー32の先端は、固定部材であるシール部材34を介してスクリーン22の裏面に固着される。シール部材34は、コーンカバー32の先端とスクリーン22との隙間を埋めるように適度な弾性を有した材料、例えばゴムやスポンジ等からなり、スクリーン22の裏面に接着され、密着する。
The tip of the cone cover 32 is fixed to the back surface of the
以上のようなリヤプロジェクタ式の表示装置10の場合、スクリーン22が弯曲や凸凹を有していても画像を表示できるため、デザインの自由度を向上できる。ただし、こうしたリヤプロジェクタ式の表示装置10を車両に搭載した場合、光源26から観察者までの距離が短くなるという問題がある。すなわち、車両内のスペースは限られており、プロジェクタ24の設置スペースも限られる。そのため、プロジェクタ24は、比較的、小型にせざるを得ず、光源26からスクリーン22までの距離も短くなりがちである。また、スクリーン22を観察する観察者、すなわち、運転席や助手席に座る乗員の位置は、ほぼ一定であり、スクリーン22から観察者までの距離も限られる。その結果、リヤプロジェクタ式の表示装置10を車両に組み込んだ場合、光源26から観察者までの距離が短くなりがちであった。
In the case of the rear projector
光源26から観察者までの距離が短い場合、光源26から出射された光が、直接、観察者の目に入った時に、観察者が眩しさを感じるという問題があった。こうした問題を避けるために、プロジェクタ24の本体部25の外側に、投影光を反射して屈曲させるミラーを複数設けることが考えられる。かかる構成とすれば、光源26から観察者までの光路距離をかせぐことができる。そして、これにより投影光が観察者の目に入っても、観察者は、眩しさを感じにくくなる。
When the distance from the
しかしながら、こうしたミラーを複数設けた場合、部品点数の増加や重量の増加という別の問題を招く。特に、車両用の表示装置10において、ミラー等の光学部品を追加する場合には、車両の走行に伴う振動を受けても適切な位置を維持するような取り付け構造が必要となり、部品点数や重量のさらなる増加を招きやすかった。
However, when a plurality of such mirrors are provided, other problems such as an increase in the number of parts and an increase in weight are caused. In particular, in the
そこで、本例では、スクリーン22の一部を表側から覆う棚36(構造体)を設けている。この棚36は、クリップ38等の締結手段でフロントパネル14に締結されており、投影光を遮ることができる遮光性を有している。図2に示す通り、この棚36は、プロジェクタ24の光源26の斜め上に取り付けられている。別の言い方をすると、棚36は、光源26とアイポイントEPとを結ぶ直線L1上に位置している。
Therefore, in this example, a shelf 36 (structure) that covers a part of the
かかる構成とすることで、光源26からアイポイントEPに向かう光が、その途中で棚36により遮られ、観察者の目に直接入射しない。その結果、強い光が観察者の目に入らないため、観察者が眩しさを感じることを効果的に抑制できる。つまり、スクリーン22の一部を覆う構造体(棚36)を設けることで、プロジェクタ24の本体部25の外側に複雑な光学系を設けることなく、観察者の眩しさを軽減できる。
With such a configuration, the light traveling from the
また、本例では、投影光を遮る構造体として、棚36を設けている。この棚36は、上述した通り、乗員が荷物などを置くスペースとして利用でき、車両のユーティリティを向上させるものである。こうしたユーティリティを向上させる部材を、投影光を遮る構造体として用いることで、車室内のスペース効率をより向上できる。
Further, in this example, the
ところで、これまでの説明から明らかな通り、フロントパネル14の裏面のうちスクリーン22の境界部分には、シール部材34が密着している。また、フロントパネル14は、その一部をスクリーン22として利用する関係上、半透明となっている。そのため、シール部材34に強い光が当たると、フロントパネル14の前側から、このシール部材34が透けて見えしまい、見栄えが悪化するおそれがあった。
By the way, as is clear from the above description, the
そこで、本例では、左カバー面32lおよび右カバー面32rに絞り部40を設け、シール部材34に光源26からの光が直接当たることを防止している。この絞り部40は、既述した通り、光源26とシール部材34を結ぶ直線L2よりも内側に突出しており、光源26からシール部材34に直接向かう光を遮っている。これにより、スクリーン22の幅方向両端に位置するシール部材34が、光源26からの直接光で照らし出されることが防止され、シール部材34が透けて見えることが防止される。
Therefore, in this example, the
ただし、絞り部40がスクリーン22近くに位置していると、シール部材34の近くまで届いた光の反射光等により、シール部材34が照らし出され、表側から透けて見えるおそれがある。そこで、本例では、スクリーン22からやや離れた位置、具体的には、光源26から見て手前側3/4の範囲内に絞り部40を設けている。
However, if the
なお、当然ながら、このように投影光の一部が絞り部40により遮られるため、画像表示範囲の幅方向範囲は、絞り部40の最も内側に突出した点と光源26とを結ぶ直線L3によって規定され、図3におけるWがスクリーン22の画像表示範囲の幅方向寸法となる。
Of course, since part of the projection light is blocked by the
また、本例では、照射範囲の幅方向両側に設けられる左カバー面32lおよび右カバー面32rにのみ絞り部40を設け、照射範囲の上下方向両側に設けられる上カバー面32uおよび下カバー面32dには絞り部40を設けていない。これは、スクリーン22の上下両端が、パネル部材同士の繋ぎ目に近接しており、スクリーン22の上下両端に位置するシール部材34が目立たないためである。スクリーン22の上下両端に位置するシール部材34が目立つ場合には、当然ながら、上カバー面32uおよび下カバー面32dにも絞り部40を設ければよい。
Further, in this example, the
なお、これまで説明した構成は、一例であり、スクリーン22の一部を覆って投影光を遮る構造体を有するのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、本例では、インパネ12の一部をスクリーン22として利用しているが、スクリーン22は、車室内に設けられる内装パネルであれば、他のパネルに設けられてもよい。例えば、運転席や助手席の背面パネルの一部を、後部座席に座った乗員が視認するスクリーン22として用いてもよい。
Note that the configurations described so far are examples, and other configurations may be appropriately changed as long as the structure has a structure that covers a part of the
また、構造体は、投影光を遮ることができるのであれば、棚36に限らず、他の部材、例えば、収納や取っ手などでもよい。ただし、構造体は、投影光を遮る以外の機能も有していることが望ましい。また、本例では、シール部材34の透けを防止するためにコーンカバー32の一部に絞り部40を設けているが、かかる絞り部40は、なくてもよい。
Further, the structure is not limited to the
10 表示装置、12 インパネ、14 フロントパネル、16 アッパーパネル、18 ロアパネル、20 ハンドル、22 スクリーン、24 プロジェクタ、25 本体部、26 光源、28 レンズ、30 駆動部、32 コーンカバー(カバー部材)、34 シール部材(固定部材)、36 棚(構造体)、38 クリップ、40 絞り部。
10 display device, 12 instrument panel, 14 front panel, 16 upper panel, 18 lower panel, 20 handle, 22 screen, 24 projector, 25 main body section, 26 light source, 28 lens, 30 drive section, 32 cone cover (cover member), 34 Sealing member (fixing member), 36 shelves (structure), 38 clips, 40 throttle part.
Claims (1)
前記スクリーンの背後に設けられ、前記スクリーンに画像を表す投影光を照射するリヤプロジェクタと、
前記スクリーンの一部を覆うように配置され、前記リヤプロジェクタからの投影光を遮る構造体と、
を備えることを特徴とする車両用表示装置。
An interior panel that is provided in the vehicle interior and at least a part of which functions as a screen,
A rear projector that is provided behind the screen and irradiates the screen with projection light representing an image;
A structure that is arranged so as to cover a part of the screen and blocks projection light from the rear projector,
A vehicle display device comprising:
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Legal Events
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A521 | Request for written amendment filed |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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