(57)【要約】【課題】運転者の視界を妨げることがなく、且つ歪みの少ない虚像を所定の位置に結像することが可能な虚像式標識表示装置を提供することにある。【解決手段】虚像式標識表示装置を、光源５と光源５の前方に位置し所望の図柄が光透過部７ａとして形成されたマスク板７を備えた光源ユニット２と、光源ユニット２の照射方向前方に位置する平面鏡３と、平面鏡３の法線を挟んで光源５と反対側に位置し可倒収納式の透明板１１を備えた透明板ユニット４とによる構成とした。これにより、光源５から出射してマスク板７の光透過部７ａを透過した光線による実画像が平面鏡３で反射されてその反射像が透明板１１に投影され、その投影像が該透明板で反射されて人間の目（ｅ）に投影されることによりその虚画像２２が透明板１１の奥に結像される。【選択図】図２
2010250057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と前記光源の照射方向前方に位置し光透過部と光遮蔽部を有するマスク板とを備えた光源ユニットと、
前記光源ユニットの照射方向前方に位置し回動及び傾動可能な平面鏡と、
前記平面鏡の法線と前記光源ユニットの光軸とが含まれる平面と同一平面上の、前記法線を挟んで前記光源と反対側の、前記法線に対して該法線と前記光軸とがなす角と同一角となる方向に位置し傾動、回動及び昇降自在に支持されてなる可倒収納式の透明板を備えた透明板ユニットとを具備する虚像式標識表示装置であって、
前記光源から出射して前記マスク板の光透過部を透過した光線による実画像が前記平面鏡で反射されてその反射像が前記透明板に投影され、その投影像が該透明板で反射されて人間の目に投影されることによりその虚画像が前記透明板の奥に結像されることを特徴とする虚像式標識表示装置。
【請求項２】
前記光源ユニットは前記平面鏡方向に直線状に進退自在に位置し、前記光源ユニットと前記平面鏡の距離を調整することにより、前記透明板から前記虚画像の結像位置までの距離を制御することを特徴とする請求項１に記載の虚像式標識表示装置。
【請求項３】
前記光源ユニットは、前記光源から出射した光を平行光として前記マスク板に照射するための平行光形成手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の虚像式標識表示装置。
【請求項４】
前記光源ユニット、前記平面鏡及び前記透明板ユニットはいずれも車室内に別体に配設されると共に、前記光源ユニット及び前記平面鏡はフロントピラーに配設され、前記透明板ユニットはセンターコンソール内に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の虚像式標識表示装置。
【請求項５】
前記光源ユニット、前記平面鏡及び前記透明板ユニットはいずれも車室内に別体に配設されると共に、前記光源ユニットはダッシュボード内に配設され、前記平面鏡及び前記透明板ユニットはセンターコンソール内に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の虚像式標識表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は虚像式標識表示装置に関するものであり、詳しくは、特に車両運転者がコーナーポールの虚像によって車両の車幅感覚を認識するようにした虚像式標識表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両にコーナーポールを取り付けるためには取付作業に比較的多くの手間を要すると共に、車体側に付設する取付金具等の補助部品が車両の美観を損なう可能性がある。
【０００３】
この問題を解決するために、運転者の眼から本来コーナーポールがあるべき位置までの距離の所にコーナーポールの虚像を作り、運転者がそのコーナーポールの虚像を恰も本物の如く認識することによって車幅感覚を把握しようとする方法が提案されている。
【０００４】
具体的には、図５にあるように、コーナーポールの縮小図５０が描かれた透明フィルム５１の背面側に光源５２を配置し、透明フィルム５１の前面側正面位置に第１ミラー５３を、第１ミラー５３の傾斜位置に第２ミラー５４を夫々配置し、第２ミラー５４の上方に結像用の凸レンズ５５と傾動自在の透明板５６を順次配置している。
【０００５】
これにより、コーナーポールの縮小図５０は光源５２に照射されて第１ミラー５３上に投影され、反射像が第２ミラー５４に投影されて再度反射され、反射像が凸レンズ５５へ投影される。凸レンズ５５では第２ミラー５４からの反射像が所定倍率に拡大され、拡大像が透明板５６上に投影される。
【０００６】
この透明板５６上の投影像は運転者（の眼）の前方で、且つ運転者の視線５７の下方に位置し、運転者が透明板５６を見ると透明板５６を通してフロントガラス前方の車体コーナー部分の位置にコーナーポールの実物大の虚像５８が視認されるというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、他の方法として図６にあるような提案もなされている。それは、一方の端面側を開口８０としたケース８１の他方の端面側近傍に光源８２を取り付けると共に、光源８２の照射方向に対して所定の角度で配置された反射鏡８３と開口８０の間にコリメートレンズ８４とビームスプリッタ８５を配設し、ビームスプリッタ８５の上方に補正レンズ８６と回動及び傾動可能な透明板８７を配設して装置本体９０を構成し、この装置本体９０を車室内のダッシュボード上に固定する。同様に、車室内の例えばフロントピラーに再帰反射部材からなる実画像８８を配設する。
【０００８】
このように、装置本体９０と実画像８８とで構成された光学系において、光源８２から出射して反射鏡８３で反射された反射光は順次コリメートレンズ８４及びビームスプリッタ８５を透過して実画像８８に照射され、実画像８８で再帰反射された実画像８８の反射像がビームスプリッタ８５に戻る。
【０００９】
ビームスプリッタ８５では反射像が透過と反射に分岐され、そのうち反射された反射像が上方に位置する補正レンズ８６の入射面に照射され、補正レンズ８６の出射面から出射した反射像が拡大されて拡大反射像となる。
【００１０】
この拡大反射像を本来コーナーポールが位置する車両コーナー部分に結像させ、運転者がその拡大反射像（虚像）８９を恰も本物のコーナーポールの如く認識することにより車両の車幅感覚を認識することができるというものである（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実用新案登録第２５１８１７９号公報
【特許文献２】特開２００８−２７５６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上術の参考文献１の構成の光学式コーナーポール装置においては、透明板５６からコーナーポールの虚像５８の位置までの距離および大きさが、装置内のコーナーポールの縮小図５０から透明板５６までの光路長に、本体の取付位置、透明板５６の傾斜角、凸レンズ５５の倍率等が相当する距離を算入したものとなる。そのため、装置内の光学系の光路長が長くなり、装置が大型化することは避けられない。
【００１３】
また、凸レンズ５５の倍率を高めることによって凸レンズ５５の収差の影響が大きくなり、視点の位置が移動すると運転者にはコーナーポールの虚像５８が歪んで見えることになる。
【００１４】
そこで、参考文献２の提案は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、装置を小型化すること、および歪みの少ない虚像を所定の位置に結像することが可能な虚像式標識表示装置を実現したものである。
【００１５】
但し、この虚像式標識表示装置は、コーナーポールの虚像の位置を調整するためには装置本体の取付位置を変える必要があるが、その場合、運転者が装置本体の位置を車両の前後方向に移動させると虚像の位置が本来結象すべき位置からどの程度移動したかを判断するのが難しくなる。
【００１６】
また、実画像を除く光学系が装置本体に一体構造となっているため、車両内前方（例えば、ダッシュボード上）にある程度の大きさを有する装置本体を設置することになる。すると、装置を使用しないときに運転者の視界を妨げることになり、運転に支障をきたすことにもなりかねない。
【００１７】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、運転者の視界を妨げることがなく、且つ歪みの少ない虚像を所定の位置に結像することが可能な虚像式標識表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、光源と前記光源の照射方向前方に位置し光透過部と光遮蔽部を有するマスク板とを備えた光源ユニットと、
前記光源ユニットの照射方向前方に位置し回動及び傾動可能な平面鏡と、
前記平面鏡の法線と前記光源ユニットの光軸とが含まれる平面と同一平面上の、前記法線を挟んで前記光源と反対側の、前記法線に対して該法線と前記光軸とがなす角と同一角となる方向に位置し傾動、回動及び昇降自在に支持されてなる可倒収納式の透明板を備えた透明板ユニットとを具備する虚像式標識表示装置であって、
前記光源から出射して前記マスク板の光透過部を透過した光線による実画像が前記平面鏡で反射されてその反射像が前記透明板に投影され、その投影像が該透明板で反射されて人間の目に投影されることによりその虚画像が前記透明板の奥に結像されることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記光源ユニットは前記平面鏡方向に直線状に進退自在に位置し、前記光源ユニットと前記平面鏡の距離を調整することにより、前記透明板から前記虚画像の結像位置までの距離を制御することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は２のいずれか１項において、前記光源ユニットは、前記光源から出射した光を平行光として前記マスク板に照射するための平行光形成手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記光源ユニット、前記平面鏡及び前記透明板ユニットはいずれも車室内に別体に配設されると共に、前記光源ユニット及び前記平面鏡はフロントピラーに配設され、前記透明板ユニットはセンターコンソール内に配設されていることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか1項において、前記光源ユニット、前記平面鏡及び前記透明板ユニットはいずれも車室内に別体に配設されると共に、前記光源ユニットはダッシュボード内に配設され、前記平面鏡及び前記透明板ユニットはセンターコンソール内に配設されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
虚像式標識表示装置を、光源と光源の前方に位置し所望の図柄が光透過部として形成されたマスク板を備えた光源ユニットと、光源ユニットの照射方向前方に位置する平面鏡と、平面鏡の法線を挟んで光源と反対側に位置し可倒収納式の透明板を備えた透明板ユニットとによる構成とした。これにより、光源から出射してマスク板の光透過部を透過した光線による実画像が平面鏡で反射されてその反射像が透明板に投影され、その投影像が該透明板で反射されて人間の目に投影されることによりその虚画像が前記透明板の奥に結像される。
【００２４】
その結果、虚画像の形成が、光路中に配設された平面鏡と透明板による２回の反射のみによって行われる。そのため、歪みの少ない虚画像を所定の位置に確実に結像することが可能となる。
【００２５】
また、車室内に配設したときに運転者の視界の妨げにならないような構成とされており、車両の走行に支障をきたすことがない。
【００２６】
つまり、例えば、マスク板をコーナーポールの図柄とした場合、コーナーポールの虚画像によって本来のコーナーポールで得られる車幅感覚と同等の感覚を持って車両の運転を行なうことができ、未使用時には車室内に配設するにも係らず運転者の視界を妨げることがなく、車両の走行に支障をきたすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の光学系の説明図である。
【図２】本発明の具体例の説明図である。
【図３】本発明の実施例１の説明図である。
【図４】本発明の実施例２の説明図である。
【図５】従来例の説明図である。
【図６】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の好適な実施形態例を図１〜図４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２９】
図１及び図２は本発明の虚像式標識表示装置に係る光学系についての説明図であり、図１は光学系の基本構成を示す図、図２は光学系の具体例を示す図である。
【００３０】
図１より、虚像式標識表示装置１の光学系は、光透過部７ａと光遮蔽部７ｂを有するマスク板７に一方の側から平行光線Ｌを照射し、マスク板７の光透過部７ａを透過した光線による実画像が平面鏡３で反射されてその反射像が透明板１１に投影され、その投影像が透明板１１で反射されて人間の目（ｅ）に投影されることによりその虚画像２２が透明板１１の奥に結像される。
【００３１】
虚像式標識表示装置１の光学系の具体的な構成は、主に図２に示すように、光源ユニット２、平面鏡３及び透明板ユニット４で構成され、夫々が互いに別体に配設されている。
【００３２】
光源ユニット２は、光源５と、該光源５を包囲するような断面が凹状の反射面６ａを備え且つ一端側を開口とするリフレクタ６と、該リフレクタ６の開口前方に配置したマスク板７を備え、ガイドレール８に摺動自在に嵌合されたスライダ９に光源ユニット支持体１０を介して支持されている。
【００３３】
リフレクタ６は光源５から出射して該リフレクタ６の反射面６ａで反射された反射光を平行光線にし、その平行光線を開口前方に位置するマスク板７に照射する。そのため、リフレクタ６の反射面６ａは光学的機能を考慮すると、例えば放物面系反射面からなることが好ましい。なお、リフレクタ６はマスク板７に平行光線を照射するための一つの手段であるので、他の手段を用いる場合はリフレクタ６を設ける必要がなくなることもある。
【００３４】
マスク板７は光透過部７ａと光遮蔽部７ｂとで構成され、所望の図柄が光透過部７ａとして形成されており、背面からの照射光（平行光線）が光透過部７ａを透過してその図柄による実画像が平行光線として前方に照射される。
【００３５】
平面鏡３は平面状の反射面を有する回動及び傾動可能な反射鏡であり、光源ユニット２の照射方向前方に配設されて光源ユニット２からの実画像が投影される。平面鏡３と光源ユニット２との距離は、光源ユニット２が光源ユニット支持体１０を介して保持されたスライダ９をガイドレール８に沿って直線状に進退自在に摺動することにより設定される。
【００３６】
透明板ユニット４はポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂を原材料とする無色透明又は着色透明の平板からなる透明板１１を備え、該透明板１１はケース１２に透明板支持体１３を介して傾動、回動及び昇降自在に支持されてなる可倒収納式とされ、平面鏡３の法線Ｎ１と光源ユニット２の光軸Ｘとが含まれる平面と同一平面上の、法線Ｎ１を挟んで光源５と反対側の、法線Ｎ１に対して該法線Ｎ１と光軸Ｘとがなす角αと同一角αとなる方向に配設されている。
【００３７】
このような構成の光学系において、光源ユニット２の光源５を点灯すると該光源５から出射してリフレクタ６の反射面６ａで反射された反射平行光線が前方に位置するマスク板７に照射され、マスク板７の光透過部７ａを透過してその図柄による実画像が平行光線として光源ユニット２から前方の平面鏡３に向かって出射される。
【００３８】
そして、光源ユニット２から平面鏡３に向かって出射された実画像は平面鏡３で透明板１１に向かって反射され、反射光による実画像が所定の方向及び所定の傾きに設定された透明板１１に投影される。透明板１１に投影された実画像は、透明板１１の法線Ｎ２と平面鏡３からの反射光線とが含まれる平面と同一平面上の、法線Ｎ２を挟んで平面鏡３と反対側の、法線Ｎ２に対して該法線Ｎ２と反射光線とがなす角βと同一角βとなる方向に反射される。
【００３９】
この反射方向の延長線上に人間の目（ｅ）が位置することにより、透明板１１で反射された実画像が恰も透明板１１の後方に位置するかのように見える。つまり、実画像の虚画像２２が透明板１１の奥に視認されることになる。
【００４０】
このとき、虚画像２２を結ぶ方向は透明板１１の方向及び傾きを調整することで設定され、透明板１１からの位置（距離）Ｄ１は光源５と平面鏡３とを結ぶ距離Ｄ２と、平面鏡３と透明板１１とを結ぶ距離Ｄ３との合計距離となる。そのため、光源ユニット２が光源ユニット支持体１０を介して保持されたスライダ９をガイドレール８に沿って平面鏡３に近づく方向又は平面鏡３から遠ざかる方向に摺動することにより光源５と平面鏡３との距離Ｄ２を調整して透明板１１から虚画像２２までの距離Ｄ１を設定する。
【実施例１】
【００４１】
図３は、上述した虚像式標識表示装置の具体例として、車室内に搭載したときの状態を示している。この場合、マスク板の光透過部でコーナーポールの図柄を形成し、コーナーポールの虚画像を車両の本来あるべき位置に結像させて運転者がそのコーナーポールの虚画像を恰も本物の如く認識することによって車幅感覚が確実に得られるようにしたものである。
【００４２】
その構成は、フロントピラー２０の車室側側面を覆うフロントピラーガーニッシュ２０ａに沿ってガイドレール８を取り付け、該ガイドレール８に、光源ユニット２が光源ユニット支持体（図示せず）を介して保持されたスライダ（図示せず）を摺動自在に嵌合する。
【００４３】
そして、フロントピラーガーニッシュ２０ａの下部の、ガイドレール８の延長線上に平面鏡３を傾動自在に配設し、センターコンソール２１内に、運転車の目線（ｅ）と車両のコーナーポールがあるべき位置を結ぶ線分上に透明板１１が位置するように透明板ユニット４を配設する。
【００４４】
その場合、光源ユニット２のガイドレール８に沿った摺動位置、平面鏡３の傾動方向、透明板ユニット４の配設位置、及び透明板ユニット４に備えられた透明板１１の傾動、回動及び昇降位置は以下の手順によって設定される。
【００４５】
まず、運転者が運転席に着座し、視線の先にコーナーポールがあるべき位置を重ね合わせる。そして、視線（運転者の目線と車両のコーナーポールがあるべき位置を結ぶ線分）の下方のセンターコンソール２１内に透明板ユニット４を固定し、透明板ユニット４に備えられた透明板１１の高さを調節して該透明板１１を前記視線上に位置させる。
【００４６】
次に、光源ユニット２に備えられた光源５を点灯する。すると、マスク板７が背面の光源５からの光で照射されて光透過部（図示せず）のコーナーポールの図柄による実画像が平面鏡３に投影される。光源ユニット２の照射方向と平面鏡３との位置関係は、予めガイドレール８及び平面鏡３を配設する際に設定されている。
【００４７】
次に、平面鏡３の方向及び傾きを調整して、光源ユニット２から出射されて平面鏡３に投影されたコーナーポールの実画像の反射像を運転者の視線上に位置する透明板１１の方向に向け、透明板１１上に実画像２２を投影させる。
【００４８】
次に、透明板１１の方向及び傾きを調整して、透明板１１上に投影された実画像２３が該透明板１１で反射されてその反射像が運転者の視線（ｅ）に入るように設定する。すると、運転者から見ると、透明板１１の奥の視線（運転者の目線と車両のコーナーポールがあるべき位置を結ぶ線）上に結像された虚画像２２が恰もその方向に本物のコーナーポールが位置する如く感じられる。
【００４９】
但し、コーナーポールの虚画像２２は運転者の視線（ｅ）上には結像されているが、その位置は未調整である。そこで、最後に、光源ユニット２をガイドレール８に沿って摺動することにより光源５と平面鏡３との距離を調整し、コーナーポールの虚画像２２を正確な位置に結像させる。
【００５０】
これにより、運転者は透明板１１の奥に結像されたコーナーポールの虚画像２２を本来のコーナーポールと同一のものと認識することにより、本来のコーナーポールで得られる車幅感覚と同等の感覚を持って車両の運転を行なうことができる。
【００５１】
本実施例は、虚像式標識表示装置を構成する光源ユニット２、平面鏡３及び透明板ユニット４の夫々を車室内に互いに別体に配設し、そのうち光源ユニット２及び平面鏡３をフロントピラー２０の車室側側面を覆うフロントピラーガーニッシュ２０ａに沿って配設した。そのため、光源ユニット２及び平面鏡３が運転者の視界を妨げることがなく、車両の走行に支障をきたすことがない。
【００５２】
また、透明板ユニット４は上述のように透明板１１が可倒収納式とされており、使用しない時は可倒して透明板ユニット４のケース１２内に収納することができる。従って、コーナーポールによる精度の高い車幅感覚を必要としない車両走行時には透明板１１を透明板ユニット４のケース１２内に収納することによって該透明板１１が運転者の視界を妨げることがなく、車両の走行に支障をきたすことがない。
【実施例２】
【００５３】
本実施例は図４に示すように、上記実施例１の構成に対して、車室内の例えば、ダッシュボード２４内にガイドレール８と該ガイドレール８に嵌合されたスライダ９に光源ユニット支持体１０を介して保持された光源ユニット２を配設し、車室内の例えば、センターコンソール２１内に平面鏡３と可倒収納式の反射板１１を備えた透明板ユニット４を配設した構成とされている。
【００５４】
そして、光源ユニット２と平面鏡３を結ぶ線分領域を光路として空間を確保し、同様に平面鏡３と透明板１１を結ぶ線分領域を光路として空間を確保する。
【００５５】
このように、実施例２は実施例１に対して、虚像式標識表示装置を構成する光源ユニット２、平面鏡３及び透明板ユニット４の車室内における配設位置を変えたことが異なり、その他、光源ユニット２のガイドレール８に沿った摺動位置、平面鏡３の傾動方向、透明板ユニット４の配設位置、及び透明板ユニット４に備えられた透明板１１の傾動、回動及び昇降位置の設定手順、並びに光源５からコーナーポールの虚画像の結像に至るまでの光路形成は上述の実施例１と同様である。従って、これに関しては説明を省略する。
【００５６】
なお、上記実施例１及び実施例２のような虚画像の結像に係る透明板に替えて、運転者の目線と車両のコーナーポールがあるべき位置を結ぶ線分上のフロントガラス上に着色透明のフィルムもしくはスモーク調のフィルムを貼付することによっても虚画像を得ることができる。
【００５７】
以上説明したように、本発明の虚像式標識表示装置は運転者の視線の先に結ぶ、図柄（実施例においてはコーナーポールの図柄）の虚画像の形成が、光路中に配設された平面鏡と透明板による２回の反射のみによって行われる。そのため、歪みの少ない虚画像を所定の位置に確実に結像することが可能となる。
【００５８】
また、車室内に配設したにも係らず車室内に露出するのは透明板のみであり、それも使用しないときには運転者の視界の妨げにならないような可倒収納式の構成とされており、車両の走行に支障をきたすことがない。
【００５９】
つまり、使用に際しては本来のコーナーポールで得られる車幅感覚と同等の感覚を持って車両の運転を行なうことができ、未使用時には車室内に配設するにも係らず運転者の視界を妨げることがなく、車両の走行に支障をきたすことのないものである。本発明はフロントのみならずリア等のコーナーポールとしても応用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  虚像式標識表示装置
２  光源ユニット
３  平面鏡
４  透明板ユニット
５  光源
６  リフレクタ
６ａ  反射面
７  マスク板
７ａ  光透過部
７ｂ  光遮蔽部
８  ガイドレール
９  スライダ
１０  光源ユニット支持体
１１  透明板
１２  ケース
１３  透明板支持体
２０  フロントピラー
２０ａ  フロントピラーガーニッシュ
２１  センターコンソール
２２  虚画像
２３  実画像
２４  ダッシュボード
【図１】
2010250057.tif 000003
【図２】
2010250057.tif 000004
【図３】
2010250057.tif 000005
【図４】
2010250057.tif 000006
【図５】
2010250057.tif 000007
【図６】
2010250057.tif 000008