(57)【要約】【課題】  前景と表示内容の一致感を保つと共に、遠い地点の情報を示す表示内容が見易い車両用表示装置を提供する。【解決手段】  第一の表示器１１は、第一の表示光Ｌ１を発する。第二の表示器１２は、第二の表示光Ｌ２を発する。透過反射板１３は、第一の表示光Ｌ１または第二の表示光Ｌ２の一方を透過させると共に、第一の表示光Ｌ１または第二の表示光Ｌ２の他方を反射させる。第一の表示器１１は、道路を表す第一の画像Ｐ１と、道路上の所定位置にある情報を表す第二の画像Ｐ２と、を表示可能な第一の表示パネル１６を有する。第二の表示器１２は、第二の画像Ｐ２を拡大した第三の画像Ｐ３を表示可能な第二の表示パネル２６を有する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の表示光を発する第一の表示器と、第二の表示光を発する第二の表示器と、前記第一の表示光または前記第二の表示光の一方を透過させると共に前記第一の表示光または前記第二の表示光の他方を反射させる透過反射板と、を有する車両用表示装置であって、
前記第一の表示器は、前記透過反射板に対して第一の所定角度を有して配置され、道路を表す第一の画像と、道路上の所定位置にある情報を表す第二の画像と、を表示可能な第一の表示パネルを有し、
前記第二の表示器は、前記透過反射板に対して第二の所定角度を有して配置され、前記第二の画像を拡大した第三の画像を表示可能な第二の表示パネルを有することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記所定位置が第一の所定距離に近づいたときに、前記第二の画像と前記第三の画像とが同一周期で点滅表示することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記所定位置が第二の所定距離に近づいたときに、前記第三の画像が移動しながら縮小表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の表示器を有し、虚像を表示させる表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かるヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボード１に配設された表示装置２が投射する表示光Ｌをフロントガラス３で車両運転者４の方向に反射させ、虚像Ｖａ，Ｖｂを表示させるものである（図１１参照）。表示装置２は、第一の表示器５と、第二の表示器６と、ハーフミラー７とを有しており、これらの第一の表示器５，第二の表示器６，ハーフミラー７はハウジング９に収容されている。
【０００３】
第一の表示器５は、ハーフミラー７から所定間隔ａを有して配置されており、第一の表示器５が発した表示光は、ハーフミラー７を透過し、フロントガラス３に投射される。一方、第二の表示器６は、ハーフミラー７から所定間隔ｂを有して配置されており、第二の表示器６が発した表示光は、ハーフミラー７で反射され、フロントガラス３に投射される。斯かる構成により、表示装置２は、第一の表示器５にて虚像Ｖａを表示させると共に、第二の表示器６にて虚像Ｖｂを表示させることができる。
【０００４】
第一の表示器５とハーフミラー７の所定間隔ａは、第二の表示器６とハーフミラー７の所定間隔ｂよりも大きくなっており、虚像Ｖａは、虚像Ｖｂよりも、車両運転者４から遠い位置に表示される。しかし、表示装置２は、ハーフミラー７からの所定間隔ａ，ｂが異なる２個の表示器５，６を配設することによって、結像位置が相違する複数の虚像Ｖａ，Ｖｂを表示できるが、虚像Ｖａ，Ｖｂは平面的であって、立体感がないという問題を有していた。
そこで、本願出願人は、立体感がある虚像を表示することができる表示装置を提案しており、斯かる表示装置は特許文献２に開示されている。
【特許文献１】実開昭６３−１６４０３８号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両運転者４の視点で物体を立体的に表示する場合、遠近法によって遠いものは小さく、近いものは大きく表示する必要があるため、遠い地点の情報内容が小さくて見難いという問題を有していた。
本発明は、複数の表示パネルに、車両運転者の視点での前景の３次元表示と、地点情報の拡大表示を表示することで、前景と表示内容の一致感を保つと共に、遠い地点の情報を示す表示内容が見易い車両用表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、第一の表示光Ｌ１を発する第一の表示器１１と、第二の表示光Ｌ２を発する第二の表示器１２と、前記第一の表示光Ｌ１または前記第二の表示光Ｌ２の一方を透過させると共に前記第一の表示光Ｌ１または前記第二の表示光Ｌ２の他方を反射させる透過反射板１３と、を有する車両用表示装置１０であって、前記第一の表示器１１は、前記透過反射板１３に対して第一の所定角度Ａ１を有して配置され、道路を表す第一の画像Ｐ１と、道路上の所定位置にある情報を表す第二の画像Ｐ２と、を表示可能な第一の表示パネル１６を有し、前記第二の表示器１２は、前記透過反射板１３に対して第二の所定角度Ａ２を有して配置され、前記第二の画像Ｐ２を拡大した第三の画像Ｐ３を表示可能な第二の表示パネル２６を有するものである。
【０００７】
また、本発明は、請求項２に記載したように、前記所定位置が第一の所定距離に近づいたときに、前記第二の画像Ｐ２と前記第三の画像Ｐ３とが同一周期で点滅表示するものである。
【０００８】
また、本発明は、請求項３に記載したように、前記所定位置が第二の所定距離に近づいたときに、前記第三の画像Ｐ３が移動しながら縮小表示するものである。
【発明の効果】
【０００９】
道路上の所定位置にある情報を表す第二の画像と、この第二の画像を拡大した第三の画像とを複数の表示パネルに表示することによって、前景と表示内容の一致感を保つと共に、遠い地点の情報を示す表示内容が見易い表示が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に応用した一実施形態を説明する。
【００１１】
表示装置１０は、第一の液晶表示器（第一の表示器）１１と、第二の液晶表示器（第二の表示器）１２と、ハーフミラー（透過反射板）１３と、反射器１４とを有している。ハーフミラー１３は傾斜配置されており、このハーフミラー１３の後方に第一の液晶表示器１１が配置されて、ハーフミラー１３の下方に第二の液晶表示器１２が配置されている。液晶表示器１１，１２，ハーフミラー１３及び反射器１４は、ハウジング１５に収容されている。
【００１２】
第一の液晶表示器１１は、液晶表示パネル（第一の表示パネル）１６，レンズ部材１７，発光ダイオード１８，硬質配線板１９，ケース体２０，ヒートシンク２１，プリズムシート２２を有している。
【００１３】
液晶表示パネル１６は、ＴＦＴ型液晶セルの前後両面に偏光膜を貼着したものである。レンズ部材１７は、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、複数の凸レンズ部１７ａを有している。レンズ部材１７は、液晶表示パネル１６と発光ダイオード１８の間に配置されている。複数の発光ダイオード１８は、互いに近接して配置されており、硬質配線板１９に搭載されている。レンズ部材１７の各凸レンズ部１７ａは、夫々、発光ダイオード１８に対応する箇所に設けられており、発光ダイオード１８が発した光を集光させる。
【００１４】
ケース体２０は、白色の樹脂からなるものであり、略角筒形状となっている。液晶表示パネル１６は、ケース体２０の開口端に設けられており、発光ダイオード１８から発せられ、レンズ部材１７で集光された照明光Ｍ１により透過照明される。ヒートシンク２１は、熱伝導性が良好な金属（例えばアルミニウム）からなるものであり、複数の放熱フィン２１ａを有している。ヒートシンク２１は、硬質配線板１９の後面に配置されており、発光ダイオード１８が発した熱をハウジング１５の外に放出する。
【００１５】
プリズムシート２２は、複数の微細なプリズム部２２ａと基材２２ｂとを有しており、液晶表示パネル１６の前面側に配置されている。液晶表示パネル１６を透過した表示光Ｌ１は、プリズムシート２２の後面２２ｃから入射し、プリズム部２２ａによって反射される（図３参照）。プリズムシート２２の後面２２ｃは、液晶表示パネル１６と平行になっている。
【００１６】
第二の液晶表示器１２は、液晶表示パネル（第二の表示パネル）２６，レンズ部材２７，発光ダイオード２８，硬質配線板２９，ケース体３０，ヒートシンク３１，コールドミラー３２を有している。
【００１７】
液晶表示パネル２６は、ＴＦＴ型液晶セルの前後両面に偏光膜を貼着したものである。レンズ部材２７は、複数の凸レンズ部２７ａを有している。複数の発光ダイオード２８は、互いに近接して配置されており、硬質配線板２９に搭載されている。レンズ部材２７の各凸レンズ部２７ａは、夫々、発光ダイオード２８に対応する箇所に設けられており、発光ダイオード２８が発した光を集光する。
【００１８】
ケース体３０は白色の樹脂からなるものであり、このケース体３０の開口端に液晶表示パネル２６が設けられている。液晶表示パネル２６は、発光ダイオード２８により透過照明される。ヒートシンク３１は、放熱フィン３１ａを有しており、硬質配線板２９の後面に配置されている。ヒートシンク３１は、発光ダイオード１８が発した熱を放出する。コールドミラー３２は、発光ダイオード２８が発した可視光からなる照明光Ｍ２を反射させると共に、赤外線ＩＲを透過させる。
【００１９】
ハーフミラー１３は、ガラス基板に反射膜を蒸着形成したものであり、ハウジング１５内に傾斜配置されている。ハーフミラー１３は、第一の表示器１１が発した表示光Ｌ１を透過させると共に、第二の表示器１２が発した表示光Ｌ２を反射させる。液晶表示パネル１６は、ハーフミラー１３に対して第一の所定角度Ａ１を有して配置されており、液晶表示パネル２６は、ハーフミラー１３に対して第二の所定角度Ａ２を有して配置されている（図４参照）。
【００２０】
反射器１４は、凹面鏡４８，ミラーホルダー４９，歯車５０及びステッピングモータ５１からなるものである。凹面鏡４８は、表示光Ｌ１，Ｌ２を反射させ、車両のフロントガラスに投射する。凹面鏡４８はミラーホルダー４９に両面粘着テープにより接着されている。凹面鏡４８は、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂にアルミニウム（Ａｌ）を蒸着させ反射膜を形成したものである。ミラーホルダー４９はＰＢＴ等の樹脂からなるものであり、歯車部４９ａ及び軸部４９ｂが一体に形成されている。軸部４９ｂはハウジング１５に設けられた軸受部（図示しない）に軸支されている。
【００２１】
ステッピングモータ５１は、凹面鏡４８を回動させ、表示光Ｌの投射方向を調整する。歯車５０はステッピングモータ５１の回動軸に取付けられており、歯車部４９ａと噛み合わされている。車両運転者４は、押ボタンスイッチ（図示しない）を操作し、表示光Ｌが目の位置に反射されるように、凹面鏡４８の角度を調整する。
【００２２】
ハウジング１５は、上側ケース６１と下側ケース６２とからなるものであり、上側ケース６１には、表示光Ｌが出射する窓部６４が設けられている。この窓部６４は、透光性樹脂（例えばアクリル）からなるものであり、湾曲形状になっている。ハウジング１５の上側ケース６１には遮光壁１５ａが設けられており、太陽光等の外光が液晶表示器１１，１２に入射し虚像Ｖ１〜Ｖ４が見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。遮光壁１５ａは平板形状になっており、上側ケース６１の上部から斜めに垂下するように形成されている。
【００２３】
次に、図５乃至図９に基づいて、液晶表示パネル１６，２６に表示される画像Ｐ１〜Ｐ４と、虚像Ｖ１〜Ｖ４とについて詳述する。
【００２４】
液晶表示パネル１６は、道路を模式的に表した画像Ｐ１，道路上の情報（道路標識，ルートガイド等）を表した画像Ｐ２を表示し、液晶表示器１１が発した表示光Ｌ１によって、虚像Ｖ１，Ｖ２が表示される。液晶表示パネル１６は、光軸に対して傾斜配置されており、虚像Ｖ１，Ｖ２は、側面視で略水平に表示される（図５参照）。
液晶表示パネル２６は、画像Ｐ３，Ｐ４を表示し、液晶表示器１２が発した表示光Ｌ２によって、虚像Ｖ３，Ｖ４が表示される。液晶表示パネル２６は、光軸に対して垂直に配置されており、虚像Ｖ３，Ｖ４は、側面視で略垂直に表示される（図５参照）。
【００２５】
図６（ａ）〜図９（ａ）は、液晶表示パネル１６に表示される画像Ｐ１，Ｐ２の遷移を示すものである。図６（ｂ）〜図９（ｂ）は、液晶表示パネル２６に表示される画像Ｐ３，Ｐ４の遷移を示すものである。図６（ｃ）〜図９（ｃ）は、虚像Ｖ１〜Ｖ４の遷移を示すものである。
【００２６】
液晶表示パネル１６には、道路を模した画像Ｐ１と、道路の遠方を示す位置に道路標識等の道路情報を示す画像Ｐ２を表示する（図６（ａ）参照）。画像Ｐ１，Ｐ２は、自車の走行に応じてスクロール表示される。このとき、画像Ｐ２は目立たないように白黒表示する。液晶表示パネル２６に画像Ｐ３，Ｐ４は表示しない（図６（ｂ）参照）。
【００２７】
自車が走行することによって道路上情報位置が第一の所定距離以内に接近すると、液晶表示パネル１６には、画像Ｐ１と、接近した位置に配置した画像Ｐ２を表示する（図７（ａ）参照）。液晶表示パネル２６には、画像Ｐ２と同じ意匠を拡大した画像Ｐ３を表示する（図７（ｂ）参照）。画像Ｐ２は白黒表示からカラー表示に切り替える。また、画像Ｐ２と画像Ｐ３は、互いに同期した点滅表示を行うことにより同じ情報であることを関連付ける表示変化をつける。このとき、車両運転者視点からは、虚像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が表示され、表示位置が変わらない虚像Ｖ３と、自車走行に伴って接近してくる虚像Ｖ２とを同じ点滅周期で表示される。虚像Ｖ１，Ｖ２だけでは、遠点に位置する虚像Ｖ２の表示サイズが小さく、さらに動いて表示することによって表示内容が見え難いという問題があることに対し、虚像Ｖ２と同じ表示内容の虚像Ｖ３を固定位置に大きく表示することによって、道路上情報位置と、その情報内容を同時に、車両運転者が見易いように表示することができる。
【００２８】
更に自車が走行することによって道路上情報位置が第二の所定距離以内に接近すると、液晶表示パネル１６には、道路を模した画像Ｐ１と、更に接近した位置に配置した画像Ｐ２を表示する（図８（ａ）参照）。液晶表示パネル２６には、画像Ｐ２と同じ意匠の画像Ｐ３と、画像Ｐ２と同じ意匠の画像Ｐ４を画像Ｐ３の表示位置から所定の表示位置へ移動しながら縮小する表示を行う（図８（ｂ）参照）。画像Ｐ３は画像Ｐ４の表示動作が始まる直前に表示を消すか透過表示などの目立たない表示にする。このとき、車両運転者視点からは、虚像Ｖ１〜Ｖ４が表示され、虚像Ｖ３が虚像Ｖ２の表示位置へ向かって縮小しながら移動する表示を行う。道路上情報位置が更に近づくと、虚像Ｖ２も充分に見易い表示サイズになるため、虚像Ｖ３の表示変化により、虚像Ｖ３を虚像Ｖ２に対応させながら虚像Ｖ３を消して車両運転者の注意を虚像Ｖ２に向けさせることができる。
【００２９】
更に自車が走行することによって道路上情報位置が接近すると、液晶表示パネル１６には道路を模した画像Ｐ１と、更に接近した位置に配置した画像Ｐ２を表示する（図９（ａ）参照）。液晶表示パネル２６に画像Ｐ３，Ｐ４は表示しない（図９（ｂ）参照）。
【００３０】
本実施形態によれば、第一，第二の表示パネル１６，２６に、道路上の所定位置にある情報を表す第二の画像Ｐ２と、この第二の画像Ｐ２を拡大した第三の画像Ｐ３とを表示することによって、前景と表示内容の一致感を保つと共に、遠い地点の情報を示す表示内容が見易い表示が可能になる。また、第二の画像Ｐ２と第三の画像Ｐ３とが同じ内容であることを、同期点滅や縮小移動表示によって車両運転者に理解し易くすることが可能である。
【００３１】
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、図１０に示す他の実施形態の如く、液晶表示パネル１６と液晶表示パネル２６の位置を置換えても同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図。
【図２】同上実施形態を示すヘッドアップディスプレイの概観図。
【図３】同上実施形態を示すプリズムシートの拡大断面図。
【図４】同上実施形態を示す要部拡大図。
【図５】同上実施形態を示す表示説明図。
【図６】同上実施形態を示す表示説明図。
【図７】同上実施形態を示す表示説明図。
【図８】同上実施形態を示す表示説明図。
【図９】同上実施形態を示す表示説明図。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す要部拡大図。
【図１１】従来例を示すヘッドアップディスプレイの概観図。
【符号の説明】
【００３３】
１０  表示装置
１１  液晶表示器（第一の表示器）
１２  液晶表示器（第二の表示器）
１３  ハーフミラー（透過反射板）
１６  液晶表示パネル（第一の表示パネル）
２６  液晶表示パネル（第二の表示パネル）
Ｐ１  第一の画像
Ｐ２  第二の画像
Ｐ３  第三の画像
Ｐ４  第四の画像
Ｌ１  第一の表示光
Ｌ２  第二の表示光
Ａ１  第一の所定角度
Ａ２  第二の所定角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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