(57)【要約】【課題】  不要な迷光の発生を抑制することで表示品位を向上させ、かつコンパクトな車両用表示装置を提供する。【解決手段】  回路基板６１は、電気コネクタ６３および表示器２０を制御する電子部品を実装し、電気コネクタ６３には、回路基板６１と表示器２０とを接続する配線部材７３が接続され、筐体１０は、これら回路基板６１、電気コネクタ６３、配線部材７３および表示器２０収納し、回路基板６１の少なくとも一部の領域が、表示光Ｌが進行する光学経路Ｓに面しており、回路基板６１は、一部の領域に低反射率を有する低反射部６２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示光を発する表示器と、前記表示光を反射させる反射部材と、前記表示器を制御する電子部品を実装する回路基板と、前記回路基板上に設けられた電気コネクタと、前記電気コネクタに接続される配線部材と、これらを収納する筐体とを備え、
前記回路基板の少なくとも一部の領域が、前記表示光が進行する光学経路に面しており、前記回路基板は、前記一部の領域に低反射率を有する低反射部を有することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記回路基板は、前記低反射部を有する面上に前記電子部品を実装しない、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】
前記回路基板は、前記低反射部を有さない面上に前記電気コネクタを実装し、前記配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、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。
【請求項４】
前記反射部材を駆動するアクチュエータをさらに備え、
前記回路基板は、前記表示器と前記アクチュエータとの間に配設され、前記回路基板と前記表示器とを接続する配線部材、及び前記回路基板と前記アクチュエータとを接続する配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、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。
【請求項５】
前記低反射部は、前記回路基板に黒色のレジストを塗布して形成される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記回路基板は、前記反射部材の背面に配設され、
前記低反射部は、前記反射部材から露出した領域に少なくとも設けられる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフロントガラス等の光を透過及び反射する透過反射体（投影体）に光を照射することで、透過反射体を通じて情報画像を虚像として視認させる車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用表示装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この車両用表示装置は、上ケースが組み付けられることによりケースを構成する下ケースと、下ケースに取り付けられて表示光を出射する表示器と、表示器から出射された表示光が導光される光学経路と、表示器の駆動回路は設けられた回路基板と、を備え、下ケース内における導光路と下ケースの底面との間の収納スペースに回路基板を組み付けることでコンパクト化するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る表示装置の構造では、光学経路のスペースに回路基板を配置しているため、一般的な回路基板の表面に塗られている光沢のある緑色のレジストや実装されている電子部品が光（表示光や外部から照射される外光）を反射し、表示光とは関係のない迷光を発生させ、表示する画像の表示品位を低下させてしまうおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、不要な迷光の発生を抑制することで表示品位を向上させ、かつコンパクトな車両用表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る車両用表示装置は、表示光を発する表示器と、前記表示光を反射させる反射部材と、前記表示器を制御する電子部品を実装する回路基板と、前記回路基板上に設けられた電気コネクタと、前記電気コネクタに接続される配線部材と、これらを収納する筐体とを備え、前記回路基板の少なくとも一部の領域が、前記表示光が進行する光学経路に面しており、前記回路基板は、前記一部の領域に低反射率を有する低反射部を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の観点に係る車両用表示装置は、前記回路基板は、前記低反射部を有する面上に前記電子部品を実装しない、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の観点に係る車両用表示装置は、前記回路基板は、前記低反射部を有さない面上に前記電気コネクタを実装し、前記配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の観点に係る車両用表示装置は、前記反射部材を駆動するアクチュエータをさらに備え、前記回路基板は、前記表示器と前記アクチュエータとの間に配設され、前記回路基板と前記表示器とを接続する配線部材、及び前記回路基板と前記アクチュエータとを接続する配線部材に照射される前記光学経路からの光を遮蔽するように配設される、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第５の観点に係る車両用表示装置は、前記低反射部は、前記回路基板に黒色のレジストを塗布して形成される、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第６の観点に係る車両用表示装置は、前記回路基板は、前記反射部材の背面に配設され、前記低反射部は、前記反射部材から露出した領域に少なくとも設けられる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、不要な迷光の発生を抑制することで表示品位を向上させ、かつコンパクトな車両用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図２】上記実施形態に係るＨＵＤ装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置を、図面を参照して説明する。
【００１５】
ＨＵＤ装置１００は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１等に示すように、筐体１０と、表示器２０と、平面鏡３０と、凹面鏡４０と、アクチュエータ５０と、低反射回路基板６０と、を備える。
【００１６】
ＨＵＤ装置１００は、表示器２０が表示した表示画像Ｍを表す表示光Ｌを、平面鏡３０と凹面鏡４０とで反射させ、ＨＵＤ装置１００が搭載される車両のフロントガラス２００に照射し表示を行う。ＨＵＤ装置１００がこのように表示する内容は、各種車両情報、ナビゲーション情報等である。
【００１７】
筐体１０は、例えば合成樹脂から黒色に形成される上ケース１１と、下ケース１２とから構成され、これら上ケース１１と下ケース１２を係合することで、平面鏡３０、凹面鏡４０、アクチュエータ５０、及び、低反射回路基板６０を内部に収納し、外部に表示器２０が取り付けられる。
【００１８】
上ケース１１は、フロントガラス２００に対向する部分に、後述する表示光Ｌをフロントガラス２００に通過させる開口部１１ａを有し、この開口部１１ａは、透光性カバー１１ｂに覆われている。また、上ケース１１は、開口部１１ａの平面鏡３０に近接する箇所に遮光壁１１ｃを有し、開口部１１ａ（透光性カバー１１ｂ）から入射する外光が平面鏡３０側または表示器２０側へ進行することを防止する。また、上ケース１１は、少なくとも後述する光学経路Ｓに面する領域を微細シボ加工する。斯かる構成により、光学経路Ｓからの光が上ケース１１に反射されることによる迷光の発生を抑制することができる。
【００１９】
下ケース１２は、筐体１０の内部に収納する平面鏡３０、凹面鏡４０、アクチュエータ５０、低反射回路基板６０、及び、外部に取り付ける表示器２０を係合する係合部（図示しない）をそれぞれ有し、表示器２０、平面鏡３０、凹面鏡４０、アクチュエータ５０、及び、低反射回路基板６０等をそれぞれ位置決め固定する。また、下ケース１２は、表示器２０が表示する表示画像Ｍが平面鏡３０側に臨むように開口した表示口１２ａと、後述する低反射回路基板６０から表示器２０へ接続される配線部材７０ｂ，７０ｃがそれぞれ挿通する配線穴１２ｂ，１２ｃと、を有する。また、下ケース１２は、図示しないが、車両側から画像情報などの各種信号と電力とを後述する低反射回路基板６０に供給する配線が挿通する配線穴も有する。
【００２０】
表示器２０は、所定の情報（各種車両情報、ナビゲーション情報等）を報知するための表示画像Ｍを表す表示光Ｌを出射するものであり、例えば、液晶パネル（図示しない）とバックライト用光源（図示しない）から構成される透過型液晶ディスプレイから構成される。また、表示器２０は、バックライト用光源の熱を外部に放出するヒートシンク２０ａを有し、このヒートシンク２０ａ及び表示器２０はそれぞれ下ケース１２の係合部に取り付けられる。また、表示器２０は、後述する低反射回路基板６０からの配線部材７０ｂ及び配線部材７０ｃが接続され、バックライト用光源は、配線部材７０ｂからの電気信号及び電力供給に応じて所望の光を出射し、液晶パネルは、配線部材７０ｃからの電気信号及び電力供給に応じて所望の表示画像Ｍを表示面に表示する。
【００２１】
平面鏡３０は、表示器２０が出射した表示光Ｌを、凹面鏡４０に向けて反射させるものである。
【００２２】
凹面鏡４０は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡３０で反射した表示光Ｌをさらに反射させ、フロントガラス２００に向けて出射する。凹面鏡４０で反射した表示光Ｌは、筐体１０の開口部１１ａに設けられた透光性カバー１１ｂを透過して、フロントガラス２００に向かう。フロントガラス２００に到達し、反射された表示光Ｌは、フロントガラス２００の前方位置に表示画像Ｍの虚像（観察者Ｅに視認される表示像）Ｖを形成する。これにより、ＨＵＤ装置１００は、虚像Ｖとフロントガラス２００の前方に実際に存在する外景等の双方を、観察者Ｅ（主に車両の運転者）に視認させることができる。なお、凹面鏡４０は拡大鏡としての機能を有し、表示器２０に表示された表示画像Ｍを拡大してフロントガラス２００側へ反射する。すなわち、観察者Ｅに視認される虚像Ｖは表示器２０が表示する表示画像Ｍが拡大した像である。
【００２３】
アクチュエータ５０は、モータ（図示しない）と、モータの動力を凹面鏡４０に伝達する歯車などの動力伝達部材（図示しない）と、これらモータと動力伝達部材及び凹面鏡４０を支持する支持基体（図示しない）と、を備え、凹面鏡４０を回転軸線ＡＸ周りに回転させるものである。モータは、凹面鏡４０を回転軸線ＡＸ周りに回転させるための動力を発生させるものであり、例えばステッピングモータからなる。モータは、後述する低反射回路基板６０からの配線部材７０ａが接続され、配線部材７０ａからの電気信号及び電力供給に応じてモータを回動させ、動力伝達部材が凹面鏡４０に動力を伝達して、凹面鏡４０を回転軸線ＡＸ周りに回転させる。
【００２４】
低反射回路基板６０は、片面に電子部品を実装した回路基板６１と、回路基板６１の電子部品が実装されていない面に形成される低反射部６２と、を備え、下ケース１２の係合部（図示しない）に、取り付けられる。低反射回路基板６０がネジにより下ケース１２に固定される場合、黒色の光沢のないネジにより固定される。低反射回路基板６０の一端は、図１に示すように、凹面鏡４０の下端部４０ａよりもアクチュエータ５０側に延在し、他端は、下ケース１２の表示口１２ａに略当接するように配設される。ここでいう凹面鏡４０の下端部４０ａとは、凹面鏡４０が回動した際、表示を行う実使用上、最も回転軸線ＡＸを中心に、図１において反時計回り（ＣＣＷ：Counter Clock Wise）に回転させた際の下端をいう。また、低反射回路基板６０の平面は、平面鏡３０から凹面鏡４０に反射される表示光Ｌの光軸と略平行になるように配設される。
【００２５】
回路基板６１は、硬質の絶縁性基板の片面側に所定の配線パターンが形成され、抵抗，コンデンサ，コイル等の受動部品（電子部品）と、制御ＩＣ，半導体部品等の能動部品（電子部品）と、電気コネクタ（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）等の接続部品（電子部品）と、が配線パターンの電極部分に実装される。回路基板６１は、配線部材７０ａ，７０ｂ，７０ｃにより、アクチュエータ５０のモータ，表示器２０のバックライト用光源，液晶パネルと電気的に接続され、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の外部装置（図示しない）から通信ラインにより伝送される車両の状態情報を取得し、これに応じて表示器２０を駆動する。また、ＨＵＤ装置１００には、観察者Ｅ等のユーザが、凹面鏡４０の角度を調整するための入力手段（図示しない）が設けられており（この入力手段は、回路基板６１と電気的に接続されたＨＵＤ装置１００の外部装置であってもよい）、制御部は、ユーザの入力手段からの操作内容に応じて、アクチュエータ（モータ）５０を駆動し、アクチュエータ５０の回転軸を所定の角度だけ回転させる。これにより、凹面鏡４０は、回転軸線ＡＸ周りに回動可能となっている。なお、回路基板６１の絶縁性基板は、ＦＲ−４等の樹脂基板やセラミックス基板など耐熱性に優れたものであることが望ましい。
【００２６】
低反射部６２は、例えば、黒色の低反射率を有するレジストであり、回路基板６１の電子部品が実装されていない面に塗布されることで形成される。低反射部６２は、表示器２０の表示面と、平面鏡３０と、凹面鏡４０と、上ケース１１の一部（透光性カバー１１ｂも含む）とで囲まれて表示光Ｌが進行する空間である光学経路Ｓに面するように回路基板６１上に配設される。なお、低反射部６２は、低反射率を有するシール部材の貼り付けや、低反射率を有するインクを印刷で形成してもよく、さらに、回路基板６１の基材自体を、低反射率を有するもので形成することによって構成してもよい。また、低反射率を有する黒色系の樹脂材などで構成してもよい。
【００２７】
配線部材７０は、例えば、導線を絶縁部材で被覆した電線やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などにより構成され、回路基板６１と表示器２０、及び回路基板６１とアクチュエータ５０を電気接続し、電気信号や電力を表示器２０及びアクチュエータ５０に供給する。図１においては、回路基板６１上の電気コネクタ６３ａとアクチュエータ５０とを接続するものを配線部材７０ａ、回路基板６１上の電気コネクタ６３ｂ，６３ｃと表示器２０（バックライト用光源，液晶パネル）とを接続するものを配線部材７０ｂ，７０ｃと記載する。
【００２８】
以上に説明したＨＵＤ装置（車両用表示装置）１００は、回路基板６１の少なくとも一部の領域が、表示光Ｌが進行する光学経路Ｓに面しており、回路基板６１は、一部の領域に低反射率を有する低反射部６２を有するものであり、斯かる構成により、光学経路Ｓを進行する光（表示光Ｌや外部から照射される外光）が回路基板６１に照射されても光が回路基板６１により反射されることなく、迷光の発生を抑制し、観察者Ｅに視認される虚像Ｖの表示品位を向上させ、回路基板６１を筐体１０内に配置することでコンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
【００２９】
また、回路基板６１は、低反射部６２を有する面上に電子部品を実装しないものであり、光学経路Ｓを進行する光が電子部品に反射されることによる迷光発生を防止することができる。
【００３０】
また、回路基板６１は、低反射部６２を有さない面上に電気コネクタ６３を実装し、配線部材７０に照射される光学経路Ｓからの光を遮蔽するように配設されるものであり、斯かる構成により、光学経路Ｓを進行する光が電気コネクタ６３に反射されることによる迷光発生を防止することができる。
【００３１】
また、低反射部６２を駆動するアクチュエータ５０を備え、回路基板６１は、表示器２０とアクチュエータ５０との間に配設され、回路基板６１と表示器２０とを接続する電気コネクタ６３ｂ，６３ｃ、及び回路基板６１とアクチュエータ５０とを接続する電気コネクタ６３ａに照射される光学経路Ｓからの光を遮蔽するように配設されるものであり、斯かる構成により、光学経路Ｓを進行する光が表示器２０及びアクチュエータ５０に接続される電気コネクタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃに反射されることによる迷光発生を防止することができ、さらに電気コネクタ６３を短くコンパクトな配線を実現することができる。
【００３２】
また、低反射部６２は、回路基板６１に黒色のレジストを塗布して形成されるものであり、斯かる構成により、回路基板６１の配線パターンを被覆するレジストにより、新たな部材を設けなくても低反射部６２を形成することができる。
【００３３】
また、回路基板６１は、平面鏡３０の背面に配設され、低反射部６２は、平面鏡３０から露出した領域に少なくとも設けられるものであり、低反射部６２を設ける領域を低くおさえることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。
【００３５】
以上の説明では、下ケース１２は、筐体１０の内部に収納する平面鏡３０、凹面鏡４０、アクチュエータ５０、低反射回路基板６０、及び、外部に取り付ける表示器２０を係合する係合部（図示しない）をそれぞれ有していたが、これに限られない。筐体１０内に中ケースを設け、この中ケースに上記部材の係合部を設け、この中ケースを筐体１０に取り付けるものであってもよい。また、表示器２０を筐体１０の外部に取り付けるものでなく、ヒートシンク２０ａを筐体１０の外部に露出するように、表示器２０を筐体１０の内部に配設してもよい。
【００３６】
また、以上の説明では、表示器２０は、液晶パネルとバックライト用光源から構成されていたが、表示画像Ｍを表示することができるものであればよく、光源と、光源から出射された光を反射し、スクリーン上に表示画像Ｍを表示させる反射型の空間光変調器を用いたものであってもよく、既知の様々な表示器を適用することができる。
【００３７】
また、以上の説明では、平面鏡３０により、表示光Ｌを凹面鏡４０に折り返して反射させていたが、平面鏡３０を省略し、表示器２０から出射される表示光Ｌを直接凹面鏡４０に照射するものであってもよい。
【００３８】
また、以上の説明では、回路基板６１は、片面のみ電子部品を実装していたが、両面に電子部品を実装してもよく、電極部分（ランド）やビアを極力最小に抑え、低反射部６２が電極部分やビア及び電子部品上を被覆することで、光学経路Ｓを進行する光が電子部品や電極に反射されることによる迷光発生を防止することができる。
【００３９】
また、回路基板６１と光学経路Ｓとの間の外光が多く照射される一部領域に、樹脂材等をシボ加工して形成したブラインド部材（図示しない）を設けてもよく、斯かる構成により、迷光を抑制しつつも外光による回路基板６１の劣化や温度上昇を抑制することができる。
【００４０】
また、回路基板６１をビルドアップ基板で構成し、電子部品を光学経路Ｓ側に実装し、電極部分及び電子部品上を低反射部６２で被覆し、回路基板６１の電子部品を実装していない面側の筐体１０を排除することにより、さらにコンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
【００４１】
また、以上の説明では、回路基板６１は、一枚の基板で構成していたが、複数に分割されていてもよく、表示器２０を制御する回路基板６１と、アクチュエータ５０を制御する回路基板６１とをそれぞれ設けてもよい。斯かる構成により、大型の回路基板６１を設ける必要がなく、コンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。また、これら複数の回路基板６１を近接することで、光学経路Ｓを進行する光が複数の回路基板６１間を抜けることによる迷光発生を防止することができる。
【００４２】
また、以上の説明では、凹面鏡４０で反射した表示光Ｌがフロントガラス２００に投射される例を示したが、これに限られない。ＨＵＤ装置１００専用の透過反射部材（いわゆるコンバイナ）に凹面鏡４０で反射した表示光Ｌを投射させるようにしてもよい。
【００４３】
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
【符号の説明】
【００４４】
１００  ＨＵＤ装置、１０  筐体、１１  上ケース、１１ａ  開口部、１１ｂ  透光性カバー、１１ｃ  遮光壁、１２  下ケース、１２ａ  表示口、１２ｂ，１２ｃ  配線穴、２０  表示器、３０  平面鏡（反射部材）、４０  凹面鏡（反射部材）、５０  アクチュエータ、６０  低反射回路基板、６１  回路基板、６２  低反射部、６３（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）  電気コネクタ、７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ）  配線部材、Ｅ  観察者、Ｍ  表示画像、Ｌ  表示光、Ｓ  光学経路、Ｖ  虚像、ＡＸ  回転軸線
【図１】
2015064396.tif 000003
【図２】
2015064396.tif 000004