JPH0585224A

JPH0585224A - 表示装置

Info

Publication number: JPH0585224A
Application number: JP3243509A
Authority: JP
Inventors: Shuji Sato; 修治佐藤; Takao Sato; 隆雄佐藤; Katsumi Nakashizu; 勝己中静
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】表示像に遠近感を付与し、遠方表示機能を高
める。【構成】ケース１内に表示器２を設け、この表示器２
の表示像２Ａを奥行き方向に結像させて遠方表示する集
光レンズ７を設ける。表示器２の光路前方には開口窓８
を有する枠体９を設け、開口窓８の周縁に表示器２の表
示光10広がった一部を拡散する光輝部11を形成する。【効果】集光レンズ７によって、遠方に表示される表
示器２の表示像２Ａと表示器２前方の光輝部11の像11Ａ
とが視覚的に遠近感の差異が生じて視認される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示器の表示像を遠方
表示する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用の表示装置においては、車
速，燃料残量などの運転情報や時刻などの情報は、イン
ストルメントパネルに設けた計器類にて表示していた
が、最近これら情報を遠方に表示することにより、車両
走行時に遠方を注視した状態で表示器の表示値を確認す
る際に表示器で表示された表示内容を直接視認するもの
と比較して目の調節機能による焦点合せを容易とし、特
に目の調節機能の衰えた高齢者による表示値の読み取り
を迅速に行なえるようにした表示装置が種々提案されて
いる。この種の表示装置として、例えば、表示器の表示
像を運転者前方の投影部材例えばフロントガラスあるい
はフロントガラスに蒸着またはコーティングなどにより
形成されたコンバイナに投影させることにより、表示像
をフロントガラスの外側の前方視野内に結像させて遠方
表示し、その表示像と視野内の風景とが重なるように見
えるようにした表示装置、いわゆるヘッドアップディス
プレーが例えば実開昭６３−８１７２１号公報などに開
示されている。

【０００３】また、インストルメントパネルに設けられ
た計器の表示像を遠方表示するものとして計器の前面側
に凹面レンズや集光レンズなどの光学手段を設け、この
光学手段によっで表示器の表示像を計器の奥行き方向に
結像させて遠方表示するように構成した車両用表示装置
が実開昭６２−１０５８２２号公報，実開昭６３−１９
５９２９号公報など開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来例に
おいて前者の表示器の表示像を投影部材に投影させるヘ
ッドアップディスプレーや後者の計器の前面側に設けた
光学手段によって表示像を遠方表示する車両用表示装置
は、いずれも、ただ単に表示器の表示像のみが遠方に表
示され、表示像が何に対して遠方に表示されているのか
の比較対象物がないため、表示部を瞬間的に目視した際
に遠方表示としての視覚的効果の低いものであった。

【０００５】そこで本発明は、表示像に遠近感を付与
し、遠方表示機能を高めることのできる表示装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケース内に設
けた発光型表示器と、この表示器の表示像を遠方表示す
る光学手段と、前記表示器の光路前方に設けられ、その
表示器からの表示光を拡散して表示器の表示領域外で光
輝する光輝部を設けたものである。

【０００７】また、本発明は、表示器の表示像を反射さ
せて遠方表示する反射部材を設け、この反射部材の後側
には光源の光を導光する導光体を設け、この導光体に光
輝部を設けたものである。

【０００８】また、本発明は、前記光源を前記表示器と
独立して選択的に点灯可能に設けたものである。

【０００９】

【作用】本発明は、上記構成により、表示器の光路前方
に設けられた光輝部の像に対して光学手段または反射部
材によって遠方に表示される表示器の表示像が光輝部の
像の奥行き方向に視認され、表示器の表示像に遠近感が
付与される。

【００１０】また、本発明は、導光体に照明光を入射す
る光源を表示器と独立して選択的に点灯させることによ
って、光輝部の像を異常時に表示させて警報表示機能を
付加することができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面を参照して説
明する。図１乃至図３は本発明の第１実施例を示し、ケ
ース１の底部には例えば車速をデジタル表示する螢光表
示管（ＶＦＤ）から成る表示器２が設けられており、こ
の表示器２は、後述する駆動回路からの電気信号によっ
て表示値を切り換え表示するための支持用回路基板３に
固定され、数字などの表示像を表示する。また、ケース
１内には前記表示器２の上部に位置して表示器２の表示
像を反射する第１の反射板４が表示器２と対向して配置
されるとともに、その第１の反射板４からの反射像を運
転者Ａに向けて反射させる第２の反射板５がその上端側
を後傾状態で配設され、このように、表示器２の表示像
を第１及び第２の反射板４，５に反射させ、その第２の
反射板５上に反射投影された虚像をケース１前面の表示
窓６に設けた光学手段となる集光レンズ７を透して運転
者Ａに視認させる。この場合、集光レンズ７は収差の極
めて少ない非球面樹脂レンズが使用されている。また、
ケース１の内部には、前記表示器２の光路前方となる前
記集光レンズ７と前記第１の反射板４との間に位置して
開口窓８を有する平板状の枠体９が配設され、この枠体
９はアクリル樹脂などの透光性材料からなり、前記ケー
ス１の表示窓６を閉塞するようにケース１の内周面に設
けた溝１Ａ内に嵌着される。この枠体９の開口窓８の周
縁にはシボ加工などの粗面処理が施され、その開口窓８
の周縁に表示器２からの表示光10の外方に広がった光線
の一部を拡散して表示器２の表示領域外で光輝する光輝
部11を形成している。また、ケース１の底部側には、前
記表示器２と図示しない配線部材で接続され、この表示
器２の駆動回路を構成する多数の電子部品12Ａを実装す
る回路基板12が固定されるとともに、ケース１の前面側
には前記集光レンズ７の前方を覆うようにして例えば黒
色に着色された透過率の低い彎曲状のスモーク板13が運
転者Ａの視線方向に対してその上端側を前傾状態で配設
されている。

【００１２】以上のように構成される本発明は、図示し
ない表示器２の点灯によって表示器２から表示像２Ａと
なる数字形態の表示光10を照射し、表示光10をまず第１
の反射板４に反射させ、この第１の反射板４から反射さ
れた表示光10をさらに第２の反射板５に反射させ第２の
反射板５から反射された表示光10を集光レンズ７及びス
モーク板13を介して運転者Ａ側に指向させる。この場
合、表示器２の表示光10を第１及び第２の反射板４，５
に反射させることにより、その第２の反射板５上に反射
投影される虚像は、見掛け上、表示器２と第１の反射板
４との間の光軸距離Ｌと第１の反射板４と第２の反射板
５との間の光軸距離Ｌ′とを加算した第２の反射板５の
奥行方向に表示され、その第２の反射板５の奥行方向に
表示された虚像を集光レンズ７によってさらに第２の反
射板５の奥行方向に結像させ、このようにして遠方に表
示された虚像をスモーク板13を透して視認させる。一
方、第２の反射板５で反射された表示光10の表示像２Ａ
を乱さない一部は枠体９の開口窓８周縁に施され粗面処
理によって拡散して、この開口窓８が光輝して光輝部11
が枠状に発光し、これを集光レンズ７で枠体８の奥行方
向に結像させ、この光輝部11からの照射光をスモーク板
13を透して視認させる。このように、第１及び第２の反
射板４，５と集光レンズ７によって遠方に表示された表
示器２の表示光10と集光レンズ７によってのみ遠方に表
示される光輝部11の照射光とをスモーク板13に透過させ
ることによって、運転者Ａは、表示像２Ａと、その表示
像２Ａの表示領域外で光輝する光輝部11の照射光を表示
像２Ａの周囲の枠状の像11Ａとを視認する。この場合、
表示器２の表示像２Ａは第１，第２反射板４，５に複数
回反射させ、さらに集光レンズ７によって第２の反射板
５の奥行方向に遠方表示されるのに対して、光輝部11の
像11Ａは集光レンズ７のみによって奥行方向に遠方表示
されるため、スモーク板13を透過して表示される表示器
２の表示像２Ａと光輝部11の像11Ａとでは視覚的に遠近
感の差異が生じる。すなわち、表示器２の表示像２Ａが
光輝部11の像11Ａに対してさらに奥行方向に遠方表示さ
れるように視認され、このように表示器２の表示像２Ａ
を遠方表示する上で光輝部11の像11Ａと比較させて視認
することによって、表示器２の表示像２Ａにより一層遠
近感を付与することができる。

【００１３】従って、本実施例においては、表示器２の
表示光10を第１，第２の反射板４，５に複数回反射さ
せ、さらに第２の反射板５上に反射投影される虚像を集
光レンズ７によって第２の反射板５の奥行方向に結像さ
せることによって、スモーク板９を介して視認される表
示像２Ａをあたかも車両のエンジン部分に表示している
かのように遠方表示させることができ、車両走行時に遠
方を注視した状態で車速を確認する際に焦点合せが良い
となり、車両を走行する上で頻繁に確認しなければなら
ない車速を迅速かつ容易に確認することができるととも
に、表示器２の表示像２Ａと光輝部11の像11Ａとに視覚
的に遠近感の差異を生じさせ、遠方表示機能を高めるこ
とができる。

【００１４】また、本実施例では、ケース１の前面側に
設けたスモーク板13によって、表示器２の不点灯時には
何ら表示されない暗い面となっているが、第２の反射板
５に反射する表示器２の表示光10と光輝部11の照射光を
透過して表示像２Ａとこの表示像２Ａを包囲する枠状の
像11Ａとを浮かび上がらせて表示することによって、そ
れ以外の例えば表示器２の枠や回路基板３といった固定
手段を目隠しすることができるとともに、集光レンズ７
による表示像２Ａの焦点合せを容易に行うことができる
ブラックフェースメータとなる。さらに、ケース１に入
射する外部光はスモーク板13によって吸収され、その集
光レンズ７の反射光量を少なく抑えることによって外部
光による悪影響を防止して視認性を高めることもでき
る。

【００１５】図４は本発明の第２実施例を示し、前記第
１実施例と同一部分に同一符号を付しその詳細な説明を
省略して詳述する。この例では第１実施例で示した第１
及び第２の反射板４，５を省略し、集光レンズ７の奥側
に位置して表示器２を配設し、この表示器２と集光レン
ズ７との間に導光体８を配設する。そして、表示器２の
表示像２Ａを集光レンズ７によって表示器２の奥行方向
に結像させ、その表示器２の表示光10のみを第１実施例
と同様にスモーク板13で透過させるとともに、表示器２
からの表示光11の一部を導光体８の開口窓９で拡散して
光輝部11を枠状に発光させ、これら表示器２からの表示
光11と光輝部11の照射光を第１実施例と同様にスモーク
板13を介して表示像２Ａとこの表示像２Ａの周囲に位置
する枠状の像11Ａ（図２の仮想表示図のように遠方に見
える。）を表示する。そして、この例においても、スモ
ーク板13に表示される表示像２Ａと枠状の像11Ａとは、
表示器２から導光体８までの光軸距離Ｌ″の分だけ視覚
的に遠近感に差異が生じ、このように表示像２Ａを像11
Ａと比較させることによって遠方表示機能を高めること
ができる。

【００１６】図５は本発明の第３実施例を示し、前記第
各実施例と同一部分に同一符号を付しその詳細な説明を
省略して詳述する。この例では第１実施例で示した第２
の反射板５を省略し、この第２の反射板５の取り付け位
置に光学手段となる凹面鏡15を設けている。また、この
例では表示器２の表示光10を拡散する光輝部11を表示器
２の上部に位置してケース１に設けられた開口部１Ｂの
周縁に形成する。そして、表示器２からの表示光10を第
１の反射板４に反射させ、その反射光を凹面鏡15に反射
させ、この凹面鏡15によって前記第１の反射板４から反
射された虚像を凹面鏡15の奥行き方向に結像させてスモ
ーク板13によって表示光10のみを透過させるとともに、
表示光10の一部はケース１の開口部１Ｂの周縁で拡散し
て光輝部11を枠状に発光し、この光輝部11からの照射光
をスモーク板13を透過させ、スモーク板13を介して表示
像２Ａとこの表示像２Ａと枠状の像11Ａとの表示を運転
者Ａが視認することによって前記各実施例と同様な作
用，効果を得ることができる。

【００１７】図６及び図７は本発明の第４実施例を示
し、前記第各実施例と同一部分に同一符号を付しその詳
細な説明を省略して詳述する。この例では、ヘッドアッ
プディスプレーを用いた場合を示し、インストルメント
パネル20に設けた収納部21には、表示器２と、この表示
器２の光路前方に位置して表示器２からの表示光10を前
記インストルメントパネル20の上面に設けた窓部22を介
してフロントガラス23の内側または表面に蒸着やコーテ
ィングなどの適宜手段で形成されるコンバイナ24に向け
てほぼ45°反射させる鏡面処理された反射部材25とが設
けられている。この反射部材25の後面にはアクリル樹脂
などの透光性材料からなる導光体26が積層配設されてい
る。なお、反射部材25と導光体26とは必ずしも別部品と
しなくともよく、例えば導光体の表面に蒸着などの適宜
手段で反射部材を形成し、一つの部品としてもよい。

【００１８】この場合、導光体26は反射部材25より径大
に形成され、その反射部材25の外縁より外方に延出する
導光体26の外周縁には、導光体26の後面に設けた光源27
の照明光を反射する反射面28からなる光輝部29が形成さ
れている。また、前記インストルメントパネル20の窓部
22には、前記反射部材25で反射された反射像をコンバイ
ナ24に投影する集光レンズ７とこの集光レンズ７を覆う
熱線反射ガラス30が嵌め込まれており、この熱線反射ガ
ラス30によってフロントガラス23を透して収納部21内に
侵入する太陽光の熱線を反射させ、収納部21内の温度上
昇を防ぐようにしている。

【００１９】なお、前記光源27は、前記表示器２の作動
と連動して点灯するように抑制されている。

【００２０】以上のように構成される本実施例において
は、表示器２の表示光10は反射部材25によって反射さ
れ、その反射像を集光レンズ７によってコンバイナ24に
投射してフロントガラス23の外側前方に表示像２Ａとし
て結像し、一方、表示器２の作動と連動して点灯する光
源27によって、光源27の照明光が導光体26内に入射し、
その入射光が導光体26の周縁に形成する反射面28で反射
され、これにより、光輝部29が反射部材25の周囲を囲む
ように発光する。そして、光輝部29からの照射光が集光
レンズ７によってコンバイナ24に投射され、これがフロ
ントガラス23の外側前方に結像された前記表示像２Ａの
周囲に枠状の像30として結像される。この場合、フロン
トガラス23の外側前方に結像される表示像２Ａとこの表
示像２Ａを囲む枠状の像30とは、表示器２から導光体25
までの光軸距離Ｌ″の分だけ視覚的に遠近感に差異が生
じ、このため前記各実施例と同様に表示像２Ａを像30と
比較させることによって遠方表示機能を高めることがで
きる。

【００２１】図８及び図９は本発明の第５実施例を示
し、前記第４実施例と同一部分に同一符号を付しその詳
細な説明を省略して詳述する。この例では、例えば、車
速センサ32からの信号を制御回路33に出力し、この制御
回路33によって前記第５実施例で示す光源27を表示器２
と独立して制御するように構成している。そして、制御
回路33によって光源27を例えば車両を走行する際に、法
定速度の範囲内で消灯し、法定速度を越えた時点で点灯
するように制御することによって、通常、法定速度の範
囲内で走行する際には、表示器２の表示光10を反射部材
25によって反射し、その反射像のみを集光レンズ７によ
ってコンバイナ24に投射してフロントガラス23の外側前
方に車速としての表示像２Ａを結像する（図９（Ａ）参
照）。一方、法定速度を越えた時点で制御回路32によっ
て光源27を点灯させ、これにより、光輝部29を発光さ
せ、これをフロントガラス23の外側前方に結像された前
記表示像２Ａの周囲に枠状の像30として結像するもので
ある（図９（Ｂ）参照）。

【００２２】従って、本実施例では、光輝部29を光輝さ
せることによって、前記各実施例と同様に表示像２Ａと
枠状の像30との対比によって、表示像２Ａに遠近感を付
与することができるとともに、光源27を制御回路23によ
って表示器２と独立して制御することによって、異常時
の警報表示としての機能を付加することができる。

【００２３】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく本発明の要旨
の範囲内において種々の変形実施が可能であり、例えば
表示器はＶＦＤに限らず各種タイプのものを用いてもよ
く、例えば、液晶表示素子とバックライト（ＥＬや冷陰
極管〔ＣＣＴ〕等）とを組み合せて成る表示器等、発光
表示できればよい。さらに、反射板の枚数やその取り付
け位置等は適宜設定すればよく、また、凹面鏡を用いて
表示器の表示像を遠方表示する第３実施例において、凹
面鏡からの反射像を第１実施例で示す集光レンズによっ
て遠方に表示するようにしてもよい。また、図10に示す
ように、第１，第３実施例の反射部材４の周囲に第４，
第５実施例のような光源27の光を発光させて像11Ｂを形
成してもよく、また像11Ｂは枠状に限らず、図11に示す
ように点状点滅像11Ｂであってもよく、さらに分離線
状、あるいは所望の図形等、適宜選定すればよい。

【００２４】また、第１乃至第３実施例では、いずれも
湾曲状のスモーク板13を用いているが、平板状のスモー
ク板を採用してもよい。これは、図12に示すように、湾
曲状のスモーク板13では、その曲率などによって、表示
光10がスモーク板13に入射する位置によってスモーク板
13からの出射光の屈折角に差が生じ、これが像の歪みと
なって視認されるという懸念があることから、歪みを完
全に除去するためには設計上、その曲率の設定が難しい
ものであるが、図13に示すように、平板状のスモーク板
13Ａを用いることにより、スモーク板13Ａに入射する表
示光10と照射光14の屈折角が一定であるため、スモーク
板13Ａに表示される表示像２Ａと枠状の像11Ａの歪みも
なく、視認性を良好に保つことができる。これは、遠方
表示の仮想表示面を遠くにすればするほど顕著に現れる
ものであって、遠方距離によっては歪みが目立たない場
合もあり、仮想表示面の設定位置に応じて採用すればよ
い。

【００２５】さらに、第５，第６実施例で示す導光体と
反射部材を複数設け、表示像の周囲に枠状の像を多重に
形成することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、ケース内に設けた発光型表示
器と、この表示器の表示像を遠方表示する光学手段と、
前記表示器の光路前方に設けられ、その表示器からの表
示光を拡散して表示器の表示領域外で光輝する光輝部を
設け、また、表示器の表示像を反射させて遠方表示する
反射部材を設け、この反射部材の後側には光源の光を導
光する導光体を設け、この導光体に光輝部を設けたこと
により、表示像に遠近感を付与し、遠方表示機能を高め
ることのできる表示装置を提供することができる。

【００２７】さらに、本発明は、前記光源を前記表示器
と独立して選択的に点灯可能に設けたことにより、表示
像に遠近感を付与し、かつ、警報表示機能を付加するこ
とができる表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す概略説明図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す正面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の第４実施例を示す概略説明図である。

【図７】本発明の第４実施例における表示状態を示す説
明図である。

【図８】本発明の第５実施例を示す概略説明図である。

【図９】（Ａ）は本発明の第５実施例における通常表示
状態を示す説明図である。（Ｂ）は本発明の第５実施例における警報表示状態を示
す説明図である。

【図１０】本発明の第６実施例を示す断面図である。

【図１１】本発明の第６実施例における警報表示状態を
示す説明図である。

【図１２】本発明の第１乃至第３実施例における光の屈
折状態を示す説明図である。

【図１３】本発明の第７実施例における光の屈折状態を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ケース２表示器２Ａ表示像７集光レンズ（光学手段） 11, 29 光輝部 15 凹面鏡（光学手段） 25 反射部材 26 導光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中静勝己新潟県長岡市福田町190番１号日本精機株式会社アール・アンド・デイ・センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内に設けた発光型表示器と、この
表示器の表示像を遠方表示する光学手段と、前記表示器
の光路前方に設けられ、その表示器からの表示光を拡散
して表示器の表示領域外で光輝する光輝部を設けたこと
を特徴とする表示装置。
【請求項２】表示器の表示像を反射させて遠方表示す
る反射部材を設け、この反射部材の後側には光源の光を
導光する導光体を設け、この導光体に光輝部を設けたこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項３】前記光源を前記表示器と独立して選択的
に点灯可能に設けたことを特徴とする前記請求項２記載
の表示装置。