JPH09159986A

JPH09159986A - 車両用情報表示装置

Info

Publication number: JPH09159986A
Application number: JP7324505A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Oikawa; 光紀及川
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】照明光源からの照明光の従来無駄になっていた
光も有効に利用できる車両用情報表示装置を提供するこ
と。【解決手段】バルブ１３からの照明光を液晶表示器１５
を介してドライバーの前方からドライバーのアイポイン
トＥＰに向けて投影することにより、液晶表示器１５に
表示された文字・図形等の車両情報をドライバー前方の
空中に結像されている様にドライバーに視認させる様に
した車両用表示装置において、多数の小レンズ部５１，
５２が連設されたレンズ板５０をバルブ１３と液晶表示
器１５との間に配設した車両用情報表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば文字・図形等
からなる車両情報が含まれる光束をドライバーのアイポ
イント方向に反射させることにより、前記車両情報がド
ライバー前方の空中に結像されている様にドライバーに
視認させる車両用情報表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両用情報表示装置としては、
例えば、図６〜図８に示した様に、自動車のインストル
メントパネル１内に装着して使用するタイプのものが考
えられている。図中、２はインストルメントパネル１の
前部に設けられた開口、３は開口２を覆う透明カバーパ
ネル、４は自動車におけるフロントガラス等のフロント
ウインドウパネル、５はスピードメータ，タコメータや
水温計，燃料計等を表示する計器パネルである。

【０００３】上述のインストルメントパネル１内には、
透明カバーパネル３の直下に位置させた車両用情報ディ
スプレイ装置１０が車両用情報表示装置として配設され
ている。この車両用デイスプレイ装置１０は、インスト
ルメントパネル１内に固定したケース１１を有する。こ
のケース１１の前側壁１１ａは上端に向かうに従って前
側に傾斜させられ、ケース１１の上壁１１ｂの前部側に
は開口１１ｃが形成されている。

【０００４】また、車両用情報ディスプレイ装置１０
は、ケース１１の内を前室Ａ，後室Ｂに区画する熱線カ
ットガラス１２と、後室Ｂ内に配設された照明光源とし
てのバルブ１３と、熱線カットガラス１２との間でバル
ブ１３を挟むように後室Ｂに配設された反射板１３ａ
と、前側壁１１ａの内面に固着されたミラー１４と、開
口１１ｃを閉成するように上壁１１ｂに固定された液晶
表示器１５と、表示器１５の下面に固着された拡散ガラ
ス１６と、上壁１１ｂと一体に設けられ且つ開口１１ｃ
の部分から透明カバーパネル３の近くまで延設された遮
光筒部１７と、液晶表示器１５を作動制御する制御回路
（図示せず）が設けられた回路基板１８を有する。

【０００５】この回路基板１８の制御回路は、計器パネ
ル５に表示されたものと同じスピードメータ，タコメー
タや水温計，燃料計等の車両情報を液晶表示器１５に文
字や図形で表示させる様になっている。

【０００６】この様な構成においてバルブ１３からの照
明光は、熱線カットガラス１２，ミラー１４，及び拡散
ガラス１６を介して液晶表示器１５の下面（背面）側に
案内されて、この液状表示器１５を下面側から照明す
る。これにより、液晶表示器１５を透過する光束は、透
明カバーパネル３を透過した後、フロントウインドウパ
ネル４で車室後方に向けて反射されて、液晶表示器１５
に表示されるスピードメータ，タコメータや水温計，燃
料計等をアイポイントＥＰの部分に投影する。これによ
り、アイポイントＥＰにあるドライバーの目には、スピ
ードメータ，タコメータや水温計，燃料計等の像がフロ
ントウインドウパネル４の前方の位置Ｃに結像して見え
る様になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した車
両用情報ディスプレイ装置１０においては、図８に示し
た様に、バルブ１３から出てミラー１４で反射した後に
液晶表示器１５に入射する光の他に、バルブ１３から液
晶表示器１５に直接入射する光や、バルブ１３から出て
上壁１１ｂ，底壁１１ｄで反射した後に液晶表示器１５
に入射する光がある。

【０００８】特に、上壁１１ｂ，底壁１１ｄで反射した
後に液晶表示器１５に入射する光（壁反射光）は、その
入射角度や液晶表示器１４を透過した後の角度がきつい
ため、拡散ガラス１６（拡散板）がない場合、ドライバ
ー（運転者）の目に殆ど到達しないことになる。

【０００９】また、拡散ガラス１６を図７，図８の如く
設けて、上述した壁反射光を拡散ガラス１６で拡散させ
ることにより、この拡散光がアイポイントＥＰにおける
ドライバーの目に向かうようにすることができるが、拡
散光のうちドライバーの目に到達する光は非常に少ない
ために、壁反射光が有効に利用されず無駄になってい
た。換言すれば、液晶表示器１５は、消費電力・発熱・
表示輝度等その他の点からも効率が悪いという問題点が
あった。

【００１０】そこで、この発明は、照明光源からの照明
光の従来無駄になっていた光も有効に利用できる車両用
情報表示装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、照明光源からの照明光を液晶表示器を
介してドライバーのアイポイントに向けて反射させる透
明反射板に投影することにより、前記液晶表示器に表示
された車両情報をドライバー前方の空中に結像されてい
る様にドライバーに視認させるヘッドアップディスプレ
イ装置において、多数の小レンズ部が連設されたレンズ
板を前記照明光源と液晶表示器との間に配設した車両用
情報表示装置としたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図５に基づいて説明する。

【００１３】＜第１実施例＞図１〜図３はこの発明の第
１実施例を示したものである。この図１において、１は
自動車のインストルメントパネル、２はインストルメン
トパネル１の前部に設けられた開口、３は開口２を覆う
透明カバーパネル、４は自動車におけるフロントガラス
等のフロントウインドウパネルである。

【００１４】上述のインストルメントパネル１内には、
透明カバーパネル３の直下に位置させた車両用情報ディ
スプレイ装置１０が車両用情報表示装置（ヘッドアップ
ディスプレイ）として配設されている。尚、フロントウ
インドウパネル４は、車両用情報ディスプレイ装置１０
（ヘッドアップディスプレイ装置）の透明反射板として
用いられる。

【００１５】この車両用デイスプレイ装置１０は、イン
ストルメントパネル１内に固定したケース１１を有す
る。このケース１１の前側壁１１ａは上端に向かうに従
って前側に傾斜させられ、ケース１１の上壁１１ｂの前
部側には開口１１ｃが形成されている。

【００１６】また、車両用デイスプレイ装置１０は、ケ
ース１１の内を前室Ａ，後室Ｂに区画する熱線カットガ
ラス１２と、後室Ｂ内に配設された照明光源としてのバ
ルブ１３と、バルブ１３とケース１１の後壁１１ｄとの
間に配設された放物反射板３０（後反射板）と、熱線カ
ットガラス１２とバルブ１３との間に配設された凹面反
射板４０（球状凹面鏡である前反射板）と、熱線カット
ガラス１２に近接させて室Ａ内に配設した透明なレンズ
板５０を有する。

【００１７】放物反射板３０は、図１，図３に示した放
物反射面部３０ａと、放物反射面部３０ａの上縁から熱
線カットガラス１２側に向けて延設された遮光反射板部
３０ｂを有する。そして、この放物反射面部３１の焦点
にバルブ１３の発光中心が配置されている。これによ
り、バルブ１３から放物反射面部３０ａに向けて出た照
明光は、放物反射面部３０ａで熱線カットガラス１２側
に反射させられると共に、互いに平行光束となる様にな
っている。また、凹面鏡４０の曲率中心にはバルブ１３
の発光中心が配設されていて、バルブ１３から凹面鏡４
０に向けて出た照明光は、凹面鏡４０でバルブ１３の中
心側に向けて反射させられた後、放物反射板３０の放物
反射面３０ａで熱線カットガラス１２側に向けて反射さ
せられて、互いに平行光束となる様になっている。

【００１８】レンズ板５０は、透明なガラス又は合成樹
脂から形成されていると共に、一面すなわち室Ｂ側（光
の入射側の面）は平坦に形成され、他面すなわち室Ａ側
の面（光の出射側の面）に多数の小凸レンズ５１（小レ
ンズ部）が突設されていると共に互いに隣接するものが
連設されている。

【００１９】この多数の各小凸レンズ５１は、各小凸レ
ンズ５１から射出された光束が液晶表示器１５に到達し
たときに、各小凸レンズ５１から射出された光束を液晶
表示器１５のサイズすなわち液晶表示器１５の大きさの
広がりのある光にする様に設定されている。即ち、この
条件を達成するために、多数の小凸レンズ５１は、レン
ズ板５０の中央に位置するものとレンズ板５０の周縁部
に位置するものとでは、大きさ即ち半径も光軸の傾きも
異ならせてある。前記小凸レンズ５１の説明を図９に示
す。

【００２０】図９は、説明を簡略化するためにミラー１
４のない状態で考え、表示範囲を置き替えて示してい
る。図９におけるＸのエリアの小凸レンズ５１のレンズ
面は放物反射面３０ａで反射される平行光を下方に向け
ると共に（図１０参照）、液晶表示器１５の表示範囲全
体を照明する様に、小凸レンズ５１のレンズ面を、光の
屈折の法則に従いレンズ面の傾きを決めるため、小凸レ
ンズ５１のレンズ形状はＲ面形状となる。

【００２１】また、Ｙのエリアの小凸レンズ５１のレン
ズ面は、放物反射面からの平行光を中央で振り分けるこ
とになり、光軸が中央を通るレンズ曲面で形成され、半
円形状となる。つまり、光の屈折の法則に従い、レンズ
ピッチ５３ごとに各小凸レンズ５１のレンズ面形状を決
めている。尚、上記実施例では、レンズ板５０により形
成される放物反射面からの平行光の表示照射範囲は、レ
ンズ板５０に対して傾く様に形成される。この多数の小
凸レンズ５１は、車両用情報ディスプレイ装置１０の大
きさ等によって異なるので、大きさに応じて論理的ある
いは実験により容易に求めることができる。

【００２２】更に、車両用情報ディスプレイ装置１０
は、前側壁１１ａの内面に固着されたミラー１４と、開
口１１ｃを閉成するように上壁１１ｂに固定された液晶
表示器１５と、表示器１５の下面に固着された拡散ガラ
ス１６と、上壁１１ｂと一体に設けられ且つ開口１１ｃ
の部分から透明カバーパネル３の近くまで延設された遮
光筒部１７と、液晶表示器１５を作動制御する制御回路
（図示せず）が設けられた回路基板１８を有する。

【００２３】この回路基板１８の制御回路は、計器パネ
ル５に表示されたものと同じスピードメータ，タコメー
タや水温計，燃料計等の車両情報を液晶表示器１５に文
字や図形で表示させる様になっている。

【００２４】次に、この様な構成の車両用情報表示装置
の作用を説明する。

【００２５】この様な構成においてバルブ１３から放物
反射面部３０ａに向けて出た照明光は、放物反射面部３
０ａで熱線カットガラス１２側に反射させられる。一
方、バルブ１３から凹面鏡４０に向けて出た照明光は、
凹面鏡４０でバルブ１３の中心側に向けて反射させられ
た後、放物反射板３０の放物反射面３０ａで熱線カット
ガラス１２側に向けて反射させれる。この様にして放物
反射面３１で反射させられた光は、平行光束となって熱
線カットガラス１２を透過した後にレンズ板５０を透過
する。

【００２６】この際、熱線カットガラス１２は、放物反
射面３０ａからの反射光（照明光）のうち熱線すなわち
赤外線等を吸収して、熱線が液晶表示器１５側に行くの
を防止している。これにより、液晶表示器１５は、赤外
線による悪影響を受けないことになる。

【００２７】また、反射光（照明光）は、レンズ板５０
の各小凸レンズ５１を透過した後、ミラー１４で反射さ
せられて液晶表示器１５の下面（背面）側に投影され
る。この際、各小凸レンズ５１は、各小凸レンズ５１か
ら射出された光束が液晶表示器１５に到達したときに、
各小凸レンズ５１から射出された光束を液晶表示器１５
のサイズすなわち液晶表示器１５の大きさの広がりのあ
る光にする。

【００２８】この様にして、液状表示器１５が下面側か
ら照明されると、この照明光束の一部が液晶表示器１５
を透過する。この透過光束は、透明カバーパネル３を透
過した後、フロントウインドウパネル４で車室後方に向
けて反射されて、液晶表示器１５に表示されるスピード
メータ，タコメータや水温計，燃料計等をアイポイント
ＥＰ（図６参照）の部分に投影する。これにより、アイ
ポイントＥＰにあるドライバーの目には、スピードメー
タ，タコメータや水温計，燃料計等の像がフロントウイ
ンドウパネル４の前方の位置Ｃに結像して見える様にな
っている。

【００２９】尚、前では、透過光束をフロントウイン
ドウで反射させてアポイントに向けているが、フロント
ウインドウのみで限定されるものでなく、インストルメ
ントパネル上面に配置された透光性反射板（透明反射
板）を配置し、反射させてもよい。

【００３０】＜第２実施例＞図４は、この発明の第２実
施例を示したものである。本実施例は、第１実施例にお
けるレンズ板５０に設けた多数の小凸レンズ５１を小凹
レンズ５２（小レンズ部）に変えた例を示したもので、
各小凹レンズ５２から射出された光束が液晶表示器１５
に到達したときに、各小凹レンズ５２から射出された光
束を液晶表示器１５のサイズすなわち液晶表示器１５の
大きさの広がりのある光にする様に設定されている。即
ち、この条件を達成するために、多数の小凹レンズ５２
は、レンズ板５０の中央に位置するものとレンズ板５０
の周縁部に位置するものとでは、大きさ即ち半径も光軸
の傾きも異ならせてある。この多数の小凹レンズ５２
は、車両用情報ディスプレイ装置１０の大きさ等によっ
て異なるので、大きさに応じて論理的あるいは実験によ
り容易に求めることができる。

【００３１】＜第３実施例＞図５は、この発明の第３実
施例を示したものである。本実施例は、第１実施例にお
ける小凸レンズ５１と第２実施例における小凹レンズ５
２を交互に設けた複合構造としたものである。本実施例
の場合には、隣接する小凸レンズ５１と小凹レンズ５２
とがつながりのあるライン即ち滑らかな面で連設されて
いるので、隣接する小凸レンズ５１と小凹レンズ５２と
の間での非レンズ部の光ムラが生じにくくなっている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、照明
光源からの照明光を液晶表示器を介してドライバーのア
イポイントに向けて反射させる透明反射板に投影するこ
とにより、前記液晶表示器に表示された車両情報をドラ
イバー前方の空中に結像されている様にドライバーに視
認させる様にした車両用情報表示装置において、多数の
小レンズ部が連設されたレンズ板を前記照明光源と液晶
表示器との間に配設した構成としたので、照明光源から
の照明光の従来無駄になっていた光も有効に利用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る車両用情報表示装置の第１実施
例を示す要部断面図である。

【図２】図１の部分拡大断面図である。

【図３】図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図４】この発明に係る車両用情報表示装置の第２実施
例を示す要部拡大断面図である。

【図５】この発明に係る車両用情報表示装置の第３実施
例を示す要部拡大断面図である。

【図６】従来の車両用情報表示装置の一例を示す説明図
である。

【図７】図６の部分拡大図である。

【図８】図６，図７の要部拡大説明図である。

【図９】他の実施例を示す要部断面図である。

【図１０】図９における範囲Ｘの拡大説明図である。

【図１１】図９における範囲Ｙの拡大説明図である。

【符号の説明】

１３…バルブ（照明光源）１５…液晶表示器５０…レンズ板５１…小凸レンズ（小レンズ部）５２…小凹レンズ（小レンズ部）ＥＰ…アイポイント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光源からの照明光を液晶表示器を介
してドライバーのアイポイントに向けて反射させる透明
反射板に投影することにより、前記液晶表示器に表示さ
れた車両情報をドライバー前方の空中に結像されている
様にドライバーに視認させるヘッドアップディスプレイ
装置において、多数の小レンズ部が連設されたレンズ板を前記照明光源
と液晶表示器との間に配設したことを特徴とする車両用
情報表示装置。