(57)【要約】【課題】虚像拡大用の凹面鏡を有するウインドシールド型のヘッドアップディスプレイ装置において、当該凹面鏡が収容されている筐体を含む複数種類の部材を右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用可能にする。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示器１と、表示器１により照射された光を虚像拡大用の凹面鏡３に対して反射する平面鏡２と、平面鏡２により照射された光をウインドシールドに対して反射する凹面鏡３と、表示器１、平面鏡２及び凹面鏡３が収容されている筐体４とを備え、筐体４の内部における主光路の形状が基準面に対して面対称に設定されている。【選択図】図１
2019124868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示器と、
前記表示器により照射された光を虚像拡大用の凹面鏡に対して反射する平面鏡と、
前記平面鏡により照射された光をウインドシールドに対して反射する前記凹面鏡と、
前記表示器、前記平面鏡及び前記凹面鏡が収容されている筐体と、を備え、
前記筐体の内部における主光路の形状が基準面に対して面対称に設定されている
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記表示器、前記平面鏡及び前記凹面鏡が前記筐体の内部にて前記基準面に対して面対称に配置されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置との間にて、前記表示器、前記平面鏡及び前記筐体が共用化されていることを特徴とする請求項２記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記表示器用の制御基板を備え、
前記表示器、前記平面鏡、前記凹面鏡及び前記制御基板が前記筐体に収容されており、
前記表示器、前記平面鏡、前記凹面鏡及び前記制御基板が前記筐体の内部にて前記基準面に対して面対称に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置との間にて、前記表示器、前記平面鏡、前記筐体及び前記制御基板が共用化されていることを特徴とする請求項４記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記凹面鏡の外形は、長手方向、短手方向及び中心部を有する形状であり、
前記基準面は、前記中心部を通りかつ前記長手方向に沿う第１軸、前記中心部を通りかつ前記短手方向に沿う第２軸、並びに、前記中心部を通りかつ前記第１軸及び前記第２軸に対して直交する第３軸のうちの前記第２軸及び前記第３軸により形成される仮想的な面である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のヘッドアップディスプレイ装置が開発されている。より具体的には、虚像拡大用の凹面鏡を有するウインドシールド型のヘッドアップディスプレイ装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、虚像拡大用の凹面鏡を有するウインドシールド型のヘッドアップディスプレイ装置を単に「ヘッドアップディスプレイ装置」ということがある。ヘッドアップディスプレイ装置は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）により構成されている表示器と、当該表示器により照射された光を虚像拡大用の凹面鏡に対して反射する平面鏡と、当該平面鏡により照射された光をウインドシールドに対して反射する当該凹面鏡とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１９７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、いわゆる「右ハンドル車両」においては、ヘッドアップディスプレイ装置がダッシュボードの右半部に配置されており、当該ヘッドアップディスプレイ装置による画像表示の対象はウインドシールドの右半部に設定されている。他方、いわゆる「左ハンドル車両」においては、ヘッドアップディスプレイ装置がダッシュボードの左半部に配置されており、当該ヘッドアップディスプレイ装置による画像表示の対象はウインドシールドの左半部に設定されている。
【０００６】
ここで、ウインドシールドは曲面形状を有しており、この曲面形状は車両の中心部を通りかつ当該車両を左右に二分割する仮想的な面（以下「中心面」という。）に対して反射対称（以下「面対称」という。）である。従来のヘッドアップディスプレイ装置は、この曲面形状に対応する観点から、右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置における凹面鏡の形状と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置における凹面鏡の形状とが中心面に対して互いに面対称である。また、右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置における各部材の配置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置における各部材の配置とが中心面に対して互いに面対称である。
【０００７】
したがって、これらの部材が収容されている筐体の形状についても、右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置との間にて中心面に対して互いに面対称である。このため、右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて筐体を共用することができないという問題があった。
【０００８】
これに対して、特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置は、右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置との各々が２個のユニット（第１ユニットＡ及び第２ユニットＢ）に分割されている。特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置は、表示器（表示器１９）及び平面鏡（平面鏡２１）を含むユニット（第１ユニットＡ）を右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用可能にしたものである。これにより、表示器（表示器１９）及び平面鏡（平面鏡２１）が収容されている筐体（ハウジング４１）についても、右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用することができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置は、凹面鏡（凹面鏡６１）を含むユニット（第２ユニットＢ）を右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用可能にしたものではない。このため、凹面鏡（凹面鏡６１）が収容されている筐体（ハウジング７１）については、右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、虚像拡大用の凹面鏡を有するウインドシールド型のヘッドアップディスプレイ装置において、当該凹面鏡が収容されている筐体を含む複数種類の部材を右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、表示器と、表示器により照射された光を虚像拡大用の凹面鏡に対して反射する平面鏡と、平面鏡により照射された光をウインドシールドに対して反射する凹面鏡と、表示器、平面鏡及び凹面鏡が収容されている筐体とを備え、筐体の内部における主光路の形状が基準面に対して面対称に設定されているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記のように構成したので、虚像拡大用の凹面鏡を有するウインドシールド型のヘッドアップディスプレイ装置において、当該凹面鏡が収容されている筐体を含む複数種類の部材を右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を示す斜視図であって、筐体の蓋部を除く部位の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を示す断面図であって、筐体の蓋部を除く部位の基準面に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を示す斜視図であって、筐体の蓋部を除く部位の斜視図である。図３は、実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を示す断面図であって、筐体の蓋部を除く部位の基準面に沿う断面図である。図１〜図３を参照して、実施の形態１のヘッドアップディスプレイ装置１００について説明する。
【００１５】
図１〜図３に示す如く、表示器１と、表示器１により照射された光を虚像拡大用の凹面鏡３に対して反射する平面鏡２と、平面鏡２により照射された光をウインドシールド（不図示）に対して反射する凹面鏡３とが筐体４に収容されている。また、表示器１用の制御基板５が筐体４に収容されている。表示器１は、例えば、ＬＣＤにより構成されている。
【００１６】
筐体４は、本体部４１及び蓋部４２により構成されている。蓋部４２は本体部４１に対して着脱自在である。図２及び図３において、蓋部４２は図示を省略している。
【００１７】
凹面鏡３の外形は、長手方向、短手方向及び中心部を有する形状である。図１〜図３に示す例において、凹面鏡３の外形は略長方形である。また、表示器１の表示面１１の形状も略長方形であり、平面鏡２の鏡面２１の形状も略長方形であり、制御基板５の外形も略長方形である。
【００１８】
以下、凹面鏡３の中心部を通り、かつ、凹面鏡３の外形における長手方向に沿う仮想的な軸を「Ｘ軸」という。また、凹面鏡３の中心部を通り、かつ、凹面鏡３の外形における短手方向に沿う仮想的な軸を「Ｙ軸」という。また、凹面鏡３の中心部を通り、かつ、Ｘ軸及びＹ軸に対して直交する仮想的な軸を「Ｚ軸」という。また、Ｙ軸及びＺ軸により形成される仮想的な面を「基準面」という。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交するものであり、Ｘ軸は基準面に対して直交するものである。
【００１９】
なお、凹面鏡３の鏡面３１は凹面形状を有しており、この凹面形状は右ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００と左ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００との間にて互いに異なるものである。より具体的には、車両の中心面（不図示）に対して互いに面対称である。
【００２０】
また、表示器１と平面鏡２間の光路のうちの中心となる光路Ｐ１、平面鏡２と凹面鏡３間の光路のうちの中心となる光路Ｐ２、及び、凹面鏡３とウインドシールド（不図示）間の光路のうちの中心となる光路Ｐ３を総称して「主光路」という。具体的には、例えば、主光路は表示器１の表示面１１の中心部、平面鏡２の鏡面２１の中心部及び凹面鏡３の鏡面３１の中心部を通る光路であり、いわゆる「折り返し」を有する光路である。
【００２１】
ここで、図１〜図３に示す如く、筐体４の内部における主光路の形状は、基準面に対して面対称に設定されている。より具体的には、略Ｚ字状の主光路が基準面に沿うように設定されている。また、図１〜図３に示す如く、表示器１、平面鏡２及び凹面鏡３は、筐体４の内部にて基準面に対して面対称に配置されている。より具体的には、基準面が表示器１の中心部を通り、かつ、基準面が平面鏡２の中心部を通り、かつ、基準面が凹面鏡３の中心部を通るように配置されている。この配置は、主光路の形状を上記のように設定することにより実現可能となるものである。
【００２２】
また、図１〜図３に示す如く、制御基板５は、筐体４の内部にて基準面に対して面対称に配置されている。より具体的には、基準面が制御基板５の中心部を通るように配置されている。ただし、表示器１と制御基板５間の配線（不図示）は、基準面に対して面対称に配置されているものであっても良く、又は基準面に対して非面対称に配置されているものであっても良い。
【００２３】
表示器１、平面鏡２、凹面鏡３、筐体４及び制御基板５により、ヘッドアップディスプレイ装置１００の要部が構成されている。
【００２４】
次に、このようにして構成されたヘッドアップディスプレイ装置１００の作用効果について説明する。
【００２５】
従来のヘッドアップディスプレイ装置は、右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置との間にて、筐体の内部における主光路の形状及び筐体の内部における各部材（表示器、平面鏡、凹面鏡及び制御基板など）の配置が互いに異なるものであった。より具体的には、車両の中心面に対して互いに面対称であった。
【００２６】
このため、右ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車両用の当該ヘッドアップディスプレイ装置との間にて、筐体の形状も互いに異なるものであった。より具体的には、車両の中心面に対して互いに面対称であった。この結果、右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて筐体を共用することができないという問題があった。
【００２７】
これに対して、実施の形態１のヘッドアップディスプレイ装置１００は、筐体４の内部における主光路の形状が基準面に対して面対称に設定されている。また、表示器１、平面鏡２、凹面鏡３及び制御基板５が筐体４の内部にて基準面に対して面対称に配置されている。これにより、右ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００における筐体４の形状と左ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００における筐体４の形状とを互いに略同一にすることができる。より具体的には、右ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００における筐体４の形状を当該ヘッドアップディスプレイ装置１００における基準面に対して略面対称にすることができ、かつ、左ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００における筐体４の形状を当該ヘッドアップディスプレイ装置１００における基準面に対して略面対称にすることができる。この結果、右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて筐体４を共用することができる。また、表示器１、平面鏡２及び制御基板５も右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて共用することができる。
【００２８】
また、筐体４の内部にて略Ｚ字状の主光路が基準面に沿うように折り返している（すなわち２次元的に折り返している）。これにより、筐体の内部にて主光路が３次元的に折り返している構造に比して、筐体４の内部における主光路に対応する空間部の体積を小さくすることができる。この結果、筐体４の小型化を図ることができるため、ヘッドアップディスプレイ装置１００の小型化を図ることができる。
【００２９】
なお、実際のヘッドアップディスプレイ装置１００においては、鏡面３１の凹面形状などに応じて、筐体４の内部における主光路を基準面に対して完全に面対称に設定することの技術的な難易度が高くなる。このため、基準面に対する光路Ｐ１の位置関係と、基準面に対する光路Ｐ２の位置関係と、基準面に対する光路Ｐ３の位置関係との間に数ミリメートル程度又は数度程度の誤差が生ずる可能性がある。
【００３０】
そこで、この誤差を吸収する観点から、表示器１又は平面鏡２のうちの少なくとも一方と筐体４との間に専用の取付部材（不図示）が設けられているものであっても良い。すなわち、表示器１又は平面鏡２のうちの少なくとも一方は、この取付部材により筐体４に取り付けられているものであっても良い。これにより、筐体４の内部における主光路を基準面に対して略面対称に設定することができる。また、表示器１、平面鏡２及び凹面鏡３を筐体４の内部にて基準面に対して略面対称に配置することができる。本願の特許請求の範囲に記載された「面対称」の用語の意義は、完全に面対称な状態はもちろんのこと、略面対称な状態も包含するものである。
【００３１】
また、制御基板５は筐体４の外部に設けられているものであっても良い。すなわち、表示器１、平面鏡２、凹面鏡３及び筐体４によりヘッドアップディスプレイ装置１００の要部が構成されているものであっても良い。この場合、筐体４の内部にて、表示器１、平面鏡２及び凹面鏡３が左右対称に配置されているものであっても良い。これにより、右ハンドル車両と左ハンドル車両との間にて、表示器１、平面鏡２及び筐体４を共用することができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態１のヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示器１と、表示器１により照射された光を虚像拡大用の凹面鏡３に対して反射する平面鏡２と、平面鏡２により照射された光をウインドシールドに対して反射する凹面鏡３と、表示器１、平面鏡２及び凹面鏡３が収容されている筐体４とを備え、筐体４の内部における主光路の形状が基準面に対して面対称に設定されている。これにより、表示器１、平面鏡２及び凹面鏡３を筐体４の内部にて基準面に対して面対称に配置することができる。この結果、右ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００と左ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００との間にて、表示器１、平面鏡２及び筐体４を共用することができる。また、ヘッドアップディスプレイ装置１００の小型化を図ることができる。
【００３３】
また、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示器１用の制御基板５を備え、表示器１、平面鏡２、凹面鏡３及び制御基板５が筐体４に収容されており、表示器１、平面鏡２、凹面鏡３及び制御基板５が筐体４の内部にて基準面に対して面対称に配置されている。これにより、右ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００と左ハンドル車両用のヘッドアップディスプレイ装置１００との間にて、表示器１、平面鏡２、筐体４及び制御基板５を共用することができる。
【００３４】
また、凹面鏡３の外形は、長手方向、短手方向及び中心部を有する形状であり、基準面は、中心部を通りかつ長手方向に沿うＸ軸（第１軸）、中心部を通りかつ短手方向に沿うＹ軸（第２軸）、並びに、中心部を通りかつＸ軸（第１軸）及びＹ軸（第２軸）に対して直交するＺ軸（第３軸）のうちのＹ軸（第２軸）及びＺ軸（第３軸）により形成される仮想的な面である。これにより、凹面鏡３の外形に基づき基準面を定義することができる。
【００３５】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  表示器、２  平面鏡、３  凹面鏡、４  筐体、５  制御基板、１１  表示面、２１  鏡面、３１  鏡面、４１  本体部、４２  蓋部、１００  ヘッドアップディスプレイ装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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