JPH07101266A - 車両用ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は従来の防塵レンズに新たな効果、す
なわち、防塵レンズ表面による反射虚像を縮小する効
果、または、表示光を拡大する効果、或いは、正規表示
虚像と反射虚像を遠ざける効果を持たせることによっ
て、車両情報である正規表示虚像の乗員からの視認性の
向上を図ることを目的とする。 【構成】 正規反射レンズを防塵保護すべく正規反射レ
ンズを収納する収納部を閉塞する第一の防塵レンズと、
表示器を防塵保護すべく表示器を収納する収納部を閉塞
する第二の防塵レンズとの少なくとも一方を凸形状に形
成する。また、正規表示虚像から反射虚像を遠ざけるた
めに、第一の防塵レンズの設置位置角度を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行に必要な情
報を車両のフロントガラスに投影して表示する、いわゆ
る車両用ヘッドアップディスプレイに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両のインストルメントパネルに
は、走行安全性の確保を図るために、運転者の注意を促
すべく車両情報として、速度計、回転速度計、燃料残量
計、水温計等の各計器類が設けられている。このような
車両にあって、車両情報の表示光を光学的に反射させ
て、運転者の前方視野内に虚像として映し出す、いわゆ
るヘッドアップディスプレイの採用が提案されている。
（例えば、特開昭６０─８８９２６号公報参照） 図４に示すように、従来の車両用ヘッドアップディスプ
レイにおいては、表示光としての車両情報は表示器５か
ら放射される。この表示光はミラー６にて反射した後、
透明材にて形成された第二の防塵レンズ１０を通過し、
第一の防塵レンズ４に至る。この第一の防塵レンズ４を
通過した表示光は正規反射レンズ３にて反射した後、フ
ロントガラス７に照射され、乗員に車両情報として視認
される正規表示虚像８ａとなる。

【０００３】ここで、第一の防塵レンズ４は、正規反射
レンズ３を収納する収納部である第一のケース２ａ内へ
の異物の侵入を防止している。また、第一の防塵レンズ
４は外来光が直接、又は間接的に運転者等の視野内に映
るのを防止するために、透明材にて凹面、又は平面に形
成され、傾斜角を設けることにより遮光部等に外来光を
集光している。第二の防塵レンズ１０は、表示器５を収
納する収納部である第二のケース２ｂへの異物の侵入を
防止するために設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、表示器５等が
防塵レンズより上部にあり、表示器５の光が防塵レンズ
を透過して正規反射レンズ３にて反射する場合、表示器
５の光が防塵レンズ４を透過する透過光と、防塵レンズ
４の表面にて反射する反射光とに分かれる。この透過光
は正規表示光であり、正規反射レンズにおいて反射され
正規表示虚像となる。また、反射光は、正規反射虚像の
視認性に悪影響を与える反射虚像になる。さらに、防塵
レンズ４が表示光の光源方向に向かって凹面の場合、反
射光による反射虚像が凹面の表面で拡大される。従っ
て、乗員の視点がずれた場合、乗員は拡大された反射虚
像を正規表示虚像近傍に視認できてしまう。このため、
乗員側からの正規表示虚像８ａの視認性に悪影響を与え
ていた。

【０００５】また、従来技術では、乗員側からの正規表
示虚像８ａの視認性を高めるために、正規表示虚像８ａ
を、拡大、または縮小する場合は、正規反射レンズ３の
拡大率を変化させる等の方法にて対応している。しか
し、正規反射レンズ３の拡大率の変化にて対応する場
合、正規表示虚像８ａが歪むという問題がある。また、
光路中に別のレンズを設けて、正規表示虚像８ａを拡
大、縮小して視認性を向上させようとする場合、コスト
がかかるという問題がある。

【０００６】そこで、本発明は従来の防塵レンズに新た
な効果、すなわち、防塵レンズ表面による反射虚像を縮
小する効果、正規表示虚像を拡大する効果、或いは、正
規表示虚像から反射虚像を遠ざける効果を持たせること
によって、車両情報である正規表示虚像の乗員からの視
認性の向上を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明による車両用ヘッドアップディ
スプレイは、表示光を放射する表示器と、前記表示器か
らの表示光を正規表示虚像として投影するために反射す
る正規反射レンズとを有する車両用ヘッドアップディス
プレイにおいて、前記正規反射レンズを防塵保護すべく
当該正規反射レンズを収納する収納部を閉塞する第一の
防塵レンズと、前記表示器を防塵保護すべく当該表示器
を収納する収納部を閉塞する第二の防塵レンズとを備
え、これら第一及び第二の防塵レンズの少なくとも一方
を凸形状に形成する。

【０００８】また、請求項２記載の発明による車両用ヘ
ッドアップディスプレイは、表示光を放射する表示器
と、前記表示器からの表示光を正規表示虚像として投影
するために反射する正規反射レンズとを有する車両用ヘ
ッドアップディスプレイにおいて、前記正規反射レンズ
を防塵保護すべく当該正規反射レンズを収納する収納部
を閉塞する第一の防塵レンズを備え、前記第一の防塵レ
ンズの設置位置角度を変更する手段を有する。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、第一の防塵レン
ズ及び第二の防塵レンズの少なくとも一方を凸形状にす
る。第一の防塵レンズを凸形状に形成した場合は、第一
の防塵レンズ表面にて反射される反射虚像は縮小され
る。第二の防塵レンズを凸形状に形成した場合は、表示
器からの表示光が第二の防塵レンズにて拡大され、これ
によって正規表示虚像は拡大される。また、第一及び第
二の防塵レンズの両方とも凸形状にした場合、第二の防
塵レンズによって表示光が拡大されることによって、正
規表示虚像は拡大され、さらに、第一の防塵レンズの凸
形状の表面によって反射される反射虚像は縮小される。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、第一の防塵
レンズの設定位置角度を変更する手段を有することによ
って、正規表示虚像から反射虚像を遠ざけることが可能
である。

【００１１】

【実施例】以下本発明を図に示す実施例により説明す
る。図１において、第一実施例の構成を説明する。イン
ストルメントパネル１の上部、または内部にケース２ａ
が設置されている。ケース２ａの内部には正規反射レン
ズ３が設けられており、その上部には、埃の侵入等を防
止するため、且つ、外来光の焦光のために、第一の防塵
凸レンズ４ａを有している。また、ケース２ａには外来
光が直接、または間接的に乗員の視野内に映るのを防止
するために、防塵レンズ４ａにて焦光された外来光を転
射する遮光部９が形成されている。

【００１２】第一のケース２ａから離れた位置に表示器
５が設置されている。表示器５の外周を囲うようにし
て、第二のケース２ｂが設けられている。第二のケース
２ｂの内部にはミラー６が設けられている。表示器５か
ら照射された表示光はミラ─６で反射され、第二の防塵
レンズ１０を透過して第一の防塵凸レンズ４ａに到達す
る。表示光は第一の防塵凸レンズ４ａの表面で反射され
る反射光と透過する透過光とに分かれる。透過光は第一
の防塵凸レンズ４ａの下側に位置する正規反射レンズ３
にて反射される。正規反射レンズにて反射された反射光
はフロントガラス７に照射される。また、正規反射レン
ズ３は凹面レンズになっている。一方、反射光は第一の
防塵レンズ４ａにて反射され、フロントガラス７上で透
過光によって照射される位置よりも少しずれた位置へ照
射される。よって、乗員側から、表示器５から放射され
た表示像を視認する場合に、正規表示虚像８ａと少し離
れた位置に反射虚像８ｂが見えることとなる。

【００１３】以下に、上記第一実施例の作用を詳述す
る。埃の侵入等を防止するためや、外来光が直接、また
は間接的に乗員の視野内に映るのを防止するために外来
光を集光していた防塵レンズを、従来の効果を保持しな
がら凸面形状に形成し第一の防塵凸レンズ４ａにしてい
る。このことによって、第一の防塵凸レンズ４ａの表面
にて反射された反射光による反射虚像８ｂは縮小され
る。また、透過光が正規反射レンズ３にて反射される場
合、正規反射レンズ３が凹面鏡になっているので、透過
光は拡大される。従って乗員側から見た場合、正規反射
虚像８ａは拡大されて見える。

【００１４】以上により、乗員側から、走行安全性の確
保を図るために運転者の注意を促す車両情報である正規
表示虚像８ａを見る場合、反射虚像８ｂが縮小されてい
るので、乗員の視認性に悪影響を与える可能性が少なく
なる。同時に、正規表示像８ａは拡大されているので、
乗員の正規表示像８ａの視認性は向上する。次に、第二
実施例について説明する。

【００１５】図２に示すように、第一実施例との相違点
は、第一実施例では平面状に形成されていた第二の防塵
レンズ１０を、凸面状に形成した第二の防塵凸レンズ１
０ａを用いていることである。第二の防塵凸レンズ１０
ａは、埃の侵入を防止する防塵効果だけでなく、表示器
５から放射された表示光を拡大することを可能にしてい
る。これによって、乗員には、第二の防塵凸レンズ１０
ａによって拡大された表示光による正規表示虚像８ａは
さらに拡大されて見える。また、第一実施例と同様、防
塵凸レンズ４ａの表面にて反射する反射光は縮小され
る。よって、乗員側から見た反射虚像８ｂは縮小されて
見える。

【００１６】第二の防塵凸レンズ１０ａに、従来の防塵
効果に加えて表示の拡大効果を持たせることによって、
一層乗員側からの車両情報である正規表示虚像８ａの視
認性を向上することができる。次に、第三実施例につい
て説明する。図３に示すように、正規反射レンズ３を防
塵保護すべく正規反射レンズを収納する収納部を閉塞す
る第一の防塵レンズ４が形成されている。この第一の防
塵レンズ４の側面の任意の点を支点１２とし、第一の防
塵レンズ４はこの支点１２を中心として可動するように
設定されている。支点１２に接続形成されているノブ１
１を手動操作することにより、乗員の視点にあわせて第
一の防塵凸レンズ４の位置角度を変更でき、第一の防塵
凸レンズ４の表面にて反射する反射光は、正規表示光と
離れた方向に反射される。これによって、乗員それぞれ
の視点にあわせて反射虚像８ｂを正規表示虚像８ａか
ら、より離れた位置８ｂａに映し出すことができる。以
上により、乗員側から正規表示像８ａを見る場合、反射
虚像８ｂによるちらつき等が抑制でき、視認性を向上す
ることが可能となる。

【００１７】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、以下のごとく、種々変形可能である。例えば、第
二実施例において、正規表示レンズ３の上部に設置され
ている第一の防塵凸レンズを用いる変わりに、従来技術
である防塵凸レンズを用いてもよい。すなわち、第二の
防塵凸レンズ１０ａを単独で用いても、乗員側からの正
規表示像８ａの視認性を向上させることができる。また
第三実施例において、第一の防塵凸レンズ４の設定位置
角度を変更する手段としてノブ１１による手動操作に変
えて、モータ駆動によって設置位置角度を変更してもよ
い。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明にお
いては、 第一の防塵レンズ及び第二の防塵レンズの少
なくとも一方を凸形状にすることによって、第一の防塵
レンズを凸形状に形成した場合は、反射虚像は縮小さ
れ、車両の走行安全性の確保を図るために、運転車の注
意を促すべく車両情報としての正規反射虚像の視認性を
向上する効果がある。また、第二の防塵レンズを凸形状
に形成した場合は、正規表示虚像は拡大され、視認性は
向上される。また、第一及び第二の防塵レンズの両方と
も凸形状にした場合、第二の防塵レンズによって表示光
が拡大されることによって、正規表示虚像は拡大され、
さらに、第一の防塵レンズの凸形状の表面によって反射
される反射虚像は縮小され、一層正規表示虚像の視認性
が向上する。

【００１９】請求項２記載の発明によれば、第一の防塵
レンズの設定位置角度を変更する手段を有することによ
って、正規表示虚像から反射虚像を遠ざけることが可能
であり、正規表示虚像近傍での反射虚像によるちらつき
等を抑えることが可能になり、正規表示虚像の視認性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を表す構成図である。

【図２】本発明の第二実施例を表す構成図である。

【図３】本発明の第三実施例を表す構成図である。

【図４】従来の車両用ヘッドアップディスプレイの一例
を示す構成図である。

【符号の説明】

３ 正規反射レンズ ４ 第一の防塵レンズ ５ 表示器 １０ 第二の防塵レンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示光を放射する表示器と、前記表示器
   からの表示光を正規表示虚像として投影するために反射
   する正規反射レンズとを、有する車両用ヘッドアップデ
   ィスプレイにおいて、 前記正規反射レンズを防塵保護すべく当該正規反射レン
   ズを収納する収納部を閉塞する第一の防塵レンズと、 前記表示器を防塵保護すべく当該表示器を収納する収納
   部を閉塞する第二の防塵レンズとを備え、これら第一及
   び第二の防塵レンズの少なくとも一方を凸形状に形成す
   ることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
2. 【請求項２】 表示光を放射する表示器と、前記表示器
   からの表示光を正規表示虚像として投影するために反射
   する正規反射レンズとを、有する車両用ヘッドアップデ
   ィスプレイにおいて、 前記正規反射レンズを防塵保護すべく当該正規反射レン
   ズを収納する収納部を閉塞する第一の防塵レンズを備
   え、 前記第一の防塵レンズの設置位置角度を変更する手段を
   有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレ
   イ。