JP5081953B2 - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
表示光が投射されるウインドシールドガラスを介して入射する外光によってウインドシールドガラスに表示部材の映り込みが生じることを簡易な構成で防止することにある。
まず、図1〜図5を参照しながら第1実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置10について説明する。図1に示すように、自動車1のウインドシールドガラスとしてのフロントガラス2の下方には、ダッシュボードパネル3が配置され、フロントガラス2の内面とダッシュボードパネル3の上面とによって車室4が画成されている。ダッシュボードパネル3における運転席の略正面の上面には筐体取付孔3aが形成されており、この筐体取付孔3aに筐体5が嵌合され、ダッシュボードパネル3に窪み3bを形成している。換言すれば、車室4に開口するようにダッシュボードパネル3に筐体5が凹設されている。筐体5は、その軸線5aXが前下がりに傾斜した有底筒状の筒状部5aと、筒状部5aの上端縁とダッシュボードパネル3とを接続すべく、筒状部5aの上端開口の一部を覆うように形成された後壁部5bとを有し、筒状部5aの内部にヘッドアップディスプレイ装置10が収容されている。
まず、図6に示すように、第1変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置20では、表示装置23が1枚の複合レンズ25によって構成される。表示部材且つ屈折手段であるこの複合レンズ25は、発光表示デバイス12側の面が、LED11から放射状に照射された表示光6を内向き(光軸寄り)に屈折させて発光表示デバイス12に対して垂直となる略平行な光束を作り出す凸面とされ、車室側の表示面25bが、凸面を通過した平行光束からなる表示光6を表示装置23に対して直交方向よりも上向きに屈折させるべく、表示光6の光束に対して傾斜した平面を有する三角プリズム面とされている。また、複合レンズ25は、両面ともに上記第1実施形態と同様に複数に分割された領域が略平面上に並べられたフレネルレンズ或いは平板状プリズムとして構成されている。つまり、本変形例では、表示光6をフロントガラス2に投射する表示面25bの他、透過する表示光6に平行な(表示光6の経路にならず本発明の表示面を構成しない)面25cもが車室側に配置され、表示面25bは、この面25cによって相互に平行な複数の平面に分割されている。
一方、図7に示すように、第2変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置30では、表示装置33が、上記第1変形例と同様に構成された屈折手段としての複合レンズ35と、複合レンズ35の車室4側に配置され、平板状に形成された表示部材としての保護フィルム36とによって構成される。このような構成とされることにより、ヘッドアップディスプレイ装置10の内部へ埃や塵が進入することを防止できる。
次に、図8,図9を参照しながら第2実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置40について説明する。なお、上記変形例と同様に、上記第1実施形態と同一の部材などには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の実施形態およびその変形例についても同様とする。図8に示すように、車室4に開口する筐体5は、図15に示した従来例と同様の傾きをもつ有底の筒状形状を呈してダッシュボードパネル3に凹設されている。一方、本実施形態の筐体5は、従来例のものよりも深く形成されており、その内部にヘッドアップディスプレイ装置40が収容されている。
次に、図10〜図12を参照しながら第3実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置50について説明する。図10に示すように、ダッシュボードパネル3の筐体取付孔3aに嵌合された筐体5は、その軸線5aXが略水平に配置され、後端に底壁を有するとともに筐体取付孔3aと重なる円筒面部分に開口部5oを有する筒状部5aと、筒状部5aの前端縁とダッシュボードパネル3とを接続すべく、筒状部5aの前端開口を覆うように形成された前壁部5cとを有し、筒状部5aの内部にヘッドアップディスプレイ装置50が収容されている。
まず、図13に示すように、第1変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置60では、表示装置63を構成する表示部材としての鏡65は、凸レンズ14を通過した平行光束に対して略垂直すなわち略鉛直に立設されており、車室4側の表示面65bが、凸レンズ14からの平行光束を上方に反射させるべく、水平線によって鉛直方向に複数に分割されてそれぞれ互いに平行且つ上向きに傾斜した複数の傾斜面によって構成されている。そして、鏡65の表示面65bは、すべての傾斜面がα≧90+β/2を満たす同一角度に設定されている。このような構成とされたことにより、本変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置60は、表示光6をフロントガラス2に向けて反射させるとともに、外光7を筐体5内に反射させることができる。また、鏡65を上記第3実施形態に比べてより鉛直に立設可能となることにより、ヘッドアップディスプレイ装置60の小型化が可能になっている。
一方、図14に示すように、第2変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置70では、表示装置73を構成する表示部材としての鏡75が、ガラスやポリエステルフィルムなどからなる透明板75cと、透明板75cにおける車室4と反対側の平面にアルミニウムや銀などの反射率の高い金属を蒸着などによって積層させた反射層75dとにより構成される裏面鏡とされている。そのため、凸レンズ14を通過した平行光束は、透明板75cを透過して反射層75dの透明板75c側の面75aに反射した後、透明板75cを再度透過してフロントガラス2へ投射される。つまり、本変形例では、鏡75を構成する透明板75cの車室4側の面が、表示光6の経路における最も車室4側に設けられ、表示光6を透過させてフロントガラス2に投射する表示面75bを構成する。
4 車室
5 筐体
6 表示光
7 外光
7a 入射光
7b 反射光
10,20,30,40,50,60,70 ヘッドアップディスプレイ装置
12 発光表示デバイス
13,23,33,43,53,63,73 表示装置
15 プリズムレンズ(表示部材,屈折手段)
15b 表示面
25 複合レンズ(表示部材,屈折手段)
25b 表示面
35 複合レンズ(屈折手段)
36 保護レンズ(表示部材)
36b 表示面
45 マジックミラー(表示部材)
45b 表示面
55,65,75 鏡(表示部材)
55b,65b,75b表示面
75c 透明板(屈折手段)
Claims (4)
- 車室に開口するように凹設された筐体内に設置され、発光表示デバイスから照射された表示光を表示部材を介してウインドシールドガラスに投射して虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示部材は、前記発光表示デバイスから照射された表示光の経路において表示光の少なくとも一部を透過させる平面を備えた部材のうち最も車室側に配置された1枚のレンズ部材であるとともに、前記虚像を前記ウインドシールドガラスの所望の位置に表示すべく、前記発光表示デバイスから照射された表示光を屈折させる光屈折手段を備え、
前記表示部材の平面のうち表示光の経路における最も車室側に設けられた面である表示面は、前記ウインドシールドガラスを介して車室内に入射する外光を前記筐体内に反射させる角度に設定され、当該角度は、前記フロントガラスの最上部と前記表示部材の最上部とを結んだ直線の前記表示面に対する角度をαとし、前記フロントガラスの最上部と前記表示部材の最上部とを結んだ直線と、前記表示部材の最上部と前記筐体の最上部とを結んだ直線とのなす角度をβとしたときに、α≧90°+β/2を満たすものであることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記表示面は、相互に平行な複数の平面に分割され、前記虚像をウインドシールドガラスの所望の位置に表示すべく、前記発光表示デバイスから照射された表示光を屈折させることを特徴とする、請求項1に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記表示部材の前記表示面における少なくとも前記外光が入射する部分が低反射処理されたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記筐体の内側表面における前記表示面に反射した外光を受ける部分が低反射処理されたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
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