(57)【要約】【課題】虚像表示を注視しているときにおいて、実像表示の表示内容が変化したことを容易に認識させることが可能な表示装置を提供するする。【解決手段】速度計Ａを虚像Ｋとして形成する凹面鏡２２と燃料計Ｂを表示する液晶表示器３との間にある連絡壁５３に、インジケータ４１、４２、４３を設けるとともに、燃料計Ｂの表示内容が変化したときに、たとえば、給油を促す警告表示が点灯表示されたときに、それと連動してインジケータ４１、４２、４３を点灯させる構成としている。運転者が燃料計Ｂを注視中においても、インジケータ４１、４２、４３が点灯したことは、明るさの変化として容易に認識することができる。これにより、燃料計Ｂの表示内容が変化したことを確実に連想させ、気付かせることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画像を形成する第１表示器から発せられた前記第１画像の光を受けて前記第１画像の虚像を結像させる虚像形成手段と、
第２画像を形成する第２表示器と、を備え、
前記第１画像を前記虚像として表示し且つ前記第２画像を実像として表示する表示装置であって、
前記虚像の周辺部分に前記第２画像の表示内容が変化するとそれに連動して点灯表示されるインジケータを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記インジケータは前記虚像の外側且つ前記第２画像の前記虚像側の端部に隣接して形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記虚像形成手段は前記虚像を結像するための凹面鏡を備え、
前記インジケータは前記凹面鏡の前面側の見返し板に設けられることを特徴とする請求項２つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、虚像表示手段および実像表示手段の両方を備えた表示装置に関するものであり、車両用表示装置として用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用表示装置としては、たとえば、表示器上の表示画像をハーフミラー等で反射させて結像された虚像として視認させると同時に、別の表示器上の表示画像を実像として視認させるように構成されたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
上述の車両用表示装置を運転者が見ると、虚像表示は実像表示よりも遠くにあるように視認される。このため、運転者が車両前方外方を注視している最中に車両用表示装置を確認する場合、運転者の焦点距離変動量は、虚像表示においては、実像表示に比べて小さくなる。したがって、車両用表示装置において、運転者にとって重要な情報を虚像表示することにより、それをより確実に運転者に認識させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３０４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の車両用表示装置では、虚像表示される情報とは別の情報は実像として視認されている。実像として表示される情報の中には車両の作動状況の変化を運転者に知らせるためのものもある。運転者が車両を運転中において車外前方を注視しているときであっても、虚像表示される情報は、わずかの視線移動および焦点移動により確認できる。しかし、実像表示される情報に関しては、視線移動および焦点移動が大きく、頻繁に行うことはできない。このため、実像表示される情報が変化した場合であっても、そのことを運転者が直ちに確認することは困難である。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、その目的は、車外前方あるいは虚像表示を注視しているときにおいて、実像表示の表示内容が変化したことを容易に認識させることが可能な表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の表示装置は、第１画像を形成する第１表示器から発せられた第１画像の光を受けて第１画像の虚像を結像させる虚像形成手段と、第２画像を形成する第２表示器と、を備え、第１画像を虚像として表示し且つ第２画像を実像として表示する表示装置であって、虚像の周辺部分に第２画像の表示内容が変化するとそれに連動して点灯表示されるインジケータを備えることを特徴としている。
【０００８】
従来の表示装置では、虚像表示は実像表示よりも遠くにあるように視認される。すなわち視認者の目の位置から虚像表示までの距離と視認者の目の位置から実像表示までの距離とが大きく異なっている。このため、視認者が虚像表示を注目しているときに実像表示の表示内容が変化しても、視認者はそのことを認知し難い。
【０００９】
そこで、本発明の請求項１に記載の表示装置では、第１画像の虚像の周辺部分に、実像表示される第２画像の表示内容の変化に連動して点灯表示されるインジケータを備える構成としている。これによれば、視認者が虚像表示を注目しているときに実像表示の表示内容が変化すると、それに連動して虚像中ではないがそれに隣接した位置にインジケータが点灯表示される。虚像表示注目中の視認者は、容易にインジケータ点灯を認めることができるので、視認者に対して実像表示の表示内容が変化したことを容易に連想させて認識させることが可能な表示装置を提供することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の表示装置は、インジケータは虚像の外側且つ第２画像の虚像側の端部に隣接して形成されることを特徴としている。
【００１１】
上述した構成によれば、インジケータが第１画像の虚像の外側且つ第２画像の虚像側の端部に隣接して形成されることにより、視認者に対し、注目している虚像の外側におけるインジケータ点灯位置に基づいて、それに隣接する第２画像の表示内容変化を容易且つ確実に連想させることができる。
【００１２】
この場合、本発明の請求項３に記載の表示装置のように、虚像形成手段は虚像を結像するための凹面鏡を備え、インジケータは凹面鏡の前面側の見返し板に設けられることを特徴としてもよい。この場合、視認者から見ると見返し板と凹面鏡との交線は凹面鏡の輪郭線を規定して見える。したがって、見返し板の第２画像の虚像側端部に隣接する部分にインジケータを設ければ、視認者に対し、注目している虚像の外側におけるインジケータ点灯位置に基づいて、それに隣接する第２画像の表示内容変化を容易且つ確実に連想させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の正面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１中のＩＩＩ-ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による表示装置の一実施形態を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００１５】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１は、当該自動車の走行速度を数字で指示するデジタル式の速度計Ａ、燃料タンク（図示せず）内の残存燃料量を指示する燃料計Ｂ、および時計Ｃを備えている。このうち、速度計Ａは、虚像表示部２により形成される虚像として視認され、また燃料計Ｂおよび時計Ｃは、液晶表示器３に形成される画像である第２画像、すなわち実像として視認されるように構成されている。
【００１６】
以下に、コンビネーションメータ１の構成について説明する。
【００１７】
速度計Ａを表示するための虚像表示部２は、速度計Ａを画像として、すなわち第１画像として形成する第１表示器である液晶表示器２１、および液晶表示器２１から発せられた第１画像の光を受けて運転者が視認可能に第１画像の虚像を結像させるための虚像形成手段である凹面鏡２２から構成されている。凹面鏡２２の前面側、すなわち視認者（運転者）側には、図２に示すように、見返し板５が配置されている。凹面鏡２２は、見返し板５の開口孔５１の輪郭を包含する形状に設定されているので、図１に示すように、見返し板５の開口孔５１の輪郭が速度計Ａの外形形状となって視認される。
【００１８】
燃料計Ｂおよび時計Ｃは、第２表示器である液晶表示器３の画面３１上に第２画像として形成される。そして、液晶表示器３の画面３１は、図２に示すように、コンビネーションメータ１の前面側、すなわち視認者（運転者）側に向けて配置されている。したがって、運転者は、液晶表示器３の画面３１を直接視認する。すなわち、液晶表示器３の画面３１上に形成される燃料計Ｂおよび時計Ｃは、実像として視認される。液晶表示器３の前面側には、図２に示すように、見返し板５が配置されている。液晶表示器３は、見返し板５の開口孔５２を介して視認される。つまり、図１に示すように、見返し板５の開口孔５２の輪郭が燃料計Ｂおよび時計Ｃの外形形状となって視認される。
【００１９】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、運転者の視認方向、つまり図１における上下方向において、凹面鏡２２は、液晶表示器３の画面３１よりも運転者の目の位置Ｅからより遠い位置に配置されている。
【００２０】
見返し板５において、凹面鏡２２の液晶表示器３側端部、つまり開口孔５１の端部５１ａと、液晶表示器３の画面３１の凹面鏡２２側端部、つまり開口孔５２の端部５２ａ間の壁である連絡壁５３には、図１に示すように、３個のインジケータが、凹面鏡２２から液晶表示器３を結ぶ線に沿い且つ凹面鏡２２から液晶表示器３に向かう順番でインジケータ４１、４２、４３が並んで設けられている。インジケータ４１、４２、４３は、それぞれ縦長の杏仁形に形成され、その大きさである図１中の上下方向長さが、インジケータ４１、４２、４３の順番で、言い換えると凹面鏡２２から液晶表示器３に向かう順で大きくなるように設定されている。
【００２１】
インジケータ４１、４２、４３の構成について説明する。インジケータ４１、４２、４３は、図２に示すように、見返し板５に設けられた断面杏仁形の貫通孔５４、５５、５６と、貫通孔５４、５５、５６に嵌合された導光体６１、６２、６３と、導光体６１、６２、６３に光を入射可能に配置された発光ダイオード７１、７２、７３とから構成されている。導光体６１、６２、６３は、透光性材質、たとえば無色透明なアクリル樹脂から形成されている。発光ダイオード７１、７２、７３は、その発光面を導光体６１、６２、６３にそれぞれ密着させるとともに、プリント回路基板８に実装されている。
【００２２】
液晶表示器２１、液晶表示器３、の表示、およびインジケータ４１、４２、４３、の点等・消灯は、コントローラ９により制御されている。コントローラ９は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成され、車速センサ１２からの検出信号に基づいて液晶表示器２１に、当該自動車の走行速度を表す数字や文字を画像として形成させる。コントローラ９は、フューエルセンダ１３からの検出信号に基づいて液晶表示器３に、当該自動車の燃料タンク（図示せず）内残存燃料量を指示するバーグラフを画像として形成させる。コントローラ９は、時計機能部を内蔵しており、液晶表示器３に、時刻を表す数字や文字を画像として形成させる。さらに、コントローラ９は、液面検出センサ１３からの検出信号に基づいてインジケータ４１、４２、４３を点灯・消灯させる。
【００２３】
液晶表示器２１、凹面鏡２２、液晶表示器３、インジケータ４１、４２、４３、見返し板５は、ケーシング１０に収容保持されている。ケーシング１０は、たとえば樹脂材料から形成されている。ケーシング１０には、図３に示すように、見返し板５の前面側に透明カバー１１が取り付けられている。透明カバー１１は、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂から形成され、コンビネーションメータ１を視認可能としつつ、その内部への異物侵入を阻止している。
【００２４】
以下に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の作動について説明する。
【００２５】
始めに、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図４の電気回路図に基づいて説明する。
【００２６】
コントローラ９には、バッテリ１５から電力が常時供給されている。また、コントローラ９は、イグニッションスイッチ１４が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。
【００２７】
コントローラ９には、図４に示すように、自動車の走行速度を検出するための車速センサ１２、および燃料タンク内の燃料液面位置を検出するフューエルセンダ１３が、それぞれ検出信号を入力可能に接続されている。
【００２８】
コントローラ９には、図４に示すように、液晶表示器２１、液晶表示器３、インジケータ４１、４２、４３が接続されている。
【００２９】
続いて、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の作動について説明する。
【００３０】
運転者の操作によりイグニッションスイッチ１４がＯＮ状態に切り替えられると、コントローラ９はそれを検知して、コンビネーションメータ１の表示動作を開始する。すなわち、コントローラ９は、車速センサ１２からの検出信号に基づいて自動車の走行速度を算出し、液晶表示器２１を駆動して、液晶表示器２１の画面上に算出した速度を指示する数字および文字（速度単位）からなる第１画像を形成する。液晶表示器２１から発せられた第１画像光は凹面鏡２２に入射し、そこで反射して運転者の目Ｅに向かって進行し、図３に示すように、運転者は第１画像の虚像Ｋを視認する。つまり、運転者は、液晶表示器２１の画面上に画像として形成された速度計Ａを虚像Ｋとして視認する。
【００３１】
同時に、コントローラ９は、フューエルセンダ１３からの検出信号に基づいて燃料タンク（図示せず）内の残存燃料量を算出し、液晶表示器３を駆動して、液晶表示器３の画面上に算出した残存燃料量を図１に示すようなバーグラフとして指示する第２画像を形成する。液晶表示器３から発せられた第１画像光は、図２に示すように、直接運転者の目Ｅに入射する。これにより、運転者は、第２画像である燃料計Ｂを実像として視認する。
【００３２】
また、コントローラ９は、自身が内蔵している時計部からの出力に基づいて液晶表示器３を駆動して、現在の時刻を、図１に示すように、デジタル表示する第２画像を形成する。これにより、運転者は、第２画像である時計Ｃを実像として視認する。
【００３３】
ところで、虚像Ｋとして視認される速度計Ａと、実像として視認される燃料計Ｂおよび時計Ｃとでは、視認者による視認距離が大きく異なっている。すなわち、視認者の目Ｅから虚像Ｋまでの距離Ｌ１は、図２に示すように、視認者の目Ｅから燃料計Ｂおよび時計Ｃが実像として形成される液晶表示器３までの距離Ｌ２に比べて大きくなっている。このため、速度計Ａ（虚像Ｋ）を注視している運転者が、燃料計Ｂあるいは時計Ｃ（いずれも実像）を確認しようとする場合、運転者は自身の目の焦点距離を再調節しなければならず、それを煩わしく感じる可能性がある。また、運転者が速度計Ａ（虚像Ｋ）を注視している間に、燃料計Ｂの表示情報が変化した場合、たとえば、残存燃料量が減少して給油を促す警告表示が現れた場合、運転者の目の焦点が燃料計Ｂよりも遠方にある速度計Ａに合わせられているため、運転者には、燃料計Ｂの表示情報が変化、たとえば給油を促す警告表示が視認し難い、あるいはそれを見落とす可能性がある。
【００３４】
そこで、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、上述した問題を解消するために、速度計Ａを虚像Ｋとして形成する凹面鏡２２と燃料計Ｂを表示する液晶表示器３との間に、具体的には、図１、図２に示すように、見返し板５の連絡壁５３に、インジケータ４１、４２、４３を設けるとともに、燃料計Ｂの表示内容が変化したときに、たとえば、給油を促す警告表示が点灯表示されたときに、それと連動してインジケータ４１、４２、４３を点灯させる構成としている。
【００３５】
以下に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である、インジケータ４１、４２、４３の作動およびその効果について説明する。
【００３６】
最初に、燃料計Ｂの作動、すなわち表示方法について説明する。自動車の作動中、燃料計Ｂにおいては、バーグラフの軸線Ｂ１、文字Ｂ２、図形Ｂ３は、たとえば白色で発光表示される。また、バーグラフのセグメントＢ４は、残存燃料量に応じて発光表示される個数が増減する。燃料タンク（図示せず）が満タンのときは、全てのセグメントＢ４が白色で発光表示される。自動車の走行時間の経過に連れて残存燃料量が減少すると、発光表示されるセグメントＢ４の個数が漸次減少していく。具体的には、残存燃料量が満タン状態から減少すると、先ず、図１において一番上にあるセグメントＢ４、言い換えると、文字Ｂ２『Ｆ』に最も近いセグメントＢ４が消灯される。さらに残存燃料量が減少すると、図１において、一番上とその隣の合計２つのセグメントＢ４が消灯される。このようにして、残存燃料量の減少にしたがって、発光表示されるセグメントＢ４が一つずつ減ってゆく。そして、発光表示されるセグメントＢ４が、図１において一番下に位置する１個になり、さらに残存燃料量が減少すると、最後の１個も消える。また、発光表示されるセグメントＢ４が１個から０個へ変化したときにおける残存燃料量は、一般的には１０リットル前後である。つまり、その時点から給油のためのガソリンスタンドを探して確実に見つけられるだけの時間は走行できる量がある。しかし、余裕を持って給油するためには、発光表示されるセグメントＢ４が２個から１個へ変化したときあたりから、給油を心がけることが望ましい。
【００３７】
そこで、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、残存燃料量の減少に連動して燃料計Ｂの表示内容が変化したとき、すなわち、点灯表示されるセグメントＢ４が２個から１個へ変化したときに、それと連動してインジケータ４１、４２、４３を発光させている。詳しくは、コントローラ９が、フューエルセンダ１３からの検出信号に基づいて残存燃料量を算出し、その結果、発光表示されるべきセグメントＢ４の個数が２個ではなくて１個である判定すると、コントローラ９は、今まで発光表示されていた２個のセグメントＢ４のうち、一番端の１個のみを発光表示させ且つその隣の１個を消灯させるように液晶表示器２１を駆動する。それと同時に、コントローラ９は、発光ダイオード７１、７２、７３を点灯駆動してインジケータ４１、４２、４３を発光表示させる。
【００３８】
運転者が速度計Ａを注目しているときに、燃料計Ｂにおいて発光表示されるセグメントＢ４数が２個から１個へ変化しても、燃料計Ｂは速度計Ａとは焦点距離が異なるため、運転者の視界中において燃料計Ｂはぼやけて見え、表示状態の変化には気付き難い。
【００３９】
インジケータ４１、４２、４３も、燃料計Ｂと同様に速度計Ａとは焦点距離が異なるため、運転者の視界中において判然とはしていない。しかし、今まで消灯していたものが、突然発光表示されることにより、運転者は、その視界の中で何かが明るく点灯した、と確実に気が付く。すなわち、インジケータ４１、４２、４３が点灯したことから、燃料計Ｂの表示内容が変化したことを確実に連想させ、気付かせることができる。
【００４０】
以上により、視認者に対して実像表示される燃料計Ｂの表示内容が変化したことを容易に認識させることが可能なコンビネーションメータ１を提供することができる。
【００４１】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、コントローラ９は、フューエルセンダ１３からの検出信号に基づいて算出した残存燃料量が設定値、すなわちインジケータ４１、４２、４３の発光表示を開始する条件となる値に達すると、インジケータ４１、４２、４３を３個同時に発光表示しているが、インジケータ４１、４２、４３の発光表示の仕方はこれに限る必要はなく、他のやりかたで発光表示させてもよい。たとえば、インジケータ４１、４２、４３を３個同時に発光表示させるのではなくて、先ず、インジケータ４１を発光表示させ、ある時間後にインジケータ４１を発光表示させたままインジケータ４２を発光表示させ、その後ある時間経過したら、インジケータ４１、４２を発光表示させたままインジケータ４３を発光表示させてもよい。あるいは、上述の発光表示例において、インジケータ４１、４２、４３全てが発光表示されたら、一端全部消灯させて、またインジケータ４１を発光表示させ、インジケータ４２、４３を順次追加発光表示させ、この順次点灯・一斉消灯動作を繰り返してもよい。
【００４２】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、インジケータ４１、４２、４３を発光表示させることの要因である第２画像の表示内容変化を、燃料計Ｂの指示値の変化としている。しかし、第２画像の表示内容変化を燃料計Ｂの指示値変化に限る必要はまったく無い。他の種類の計器の指示値が変化したとき、あるいは、自動車の状態に関する各種警告灯が点灯したときであってもよい。たとえば、第２画像をエンジン冷却水温度を指示する水温計とし、水温が規定値（たとえば、１００℃）を超えると、液晶表示器３の画面上に水温警告灯が点灯表示されるが、このときにインジケータ４１、４２、４３を発光表示させる構成としてもよい。さらには、インジケータ４１、４２、４３を発光表示させることの要因を一個ではなく複数個としてもよい。たとえば、燃料計Ｂおよび水温計の２個として、どちらかの表示内容がインジケータ４１、４２、４３を発光表示させる条件を満たしたときに、インジケータ４１、４２、４３を発光表示させる構成としてもよい。
【００４３】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、３個のインジケータ４１、４２、４３を用いているが、インジケータの個数を３個に限る必要はなく、１個以上いくつでもよい。また、その形状も杏仁形でなく、どのような形状としてもよい。良好な視認性、優れたデザイン性等を考慮して設定すればよい。
【符号の説明】
【００４４】
１    コンビネーションメータ（表示装置）
２    虚像表示部
２１    液晶表示器（第１表示器）
２２    凹面鏡（虚像形成手段）
３    液晶表示器（第２表示器）
４１    インジケータ
４２    インジケータ
４３    インジケータ
５    見返し板
５１    開口孔
５１ａ    端部
５２    開口孔
５２ａ    端部
５３    連絡壁
５４    貫通孔
５５    貫通孔
５６    貫通孔
６１    導光体
６２    導光体
６３    導光体
７１    発光ダイオード
７２    発光ダイオード
７３    発光ダイオード
８    プリント回路基板
９    コントローラ
１０    ケーシング
１１    透明カバー
１２    車速センサ
１３    フューエルセンダ
１４    イグニッションスイッチ
１５    バッテリ
Ａ    速度計
Ｂ    燃料計
Ｂ１    軸線
Ｂ２    文字
Ｂ３    図形
Ｂ４    セグメント
Ｃ    時計
Ｅ    目
Ｋ    虚像
Ｌ１、Ｌ２    視認距離
【図１】
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【図２】
2011021946.tif 000004
【図３】
2011021946.tif 000005
【図４】
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