(57)【要約】【課題】情報を立体的に表示できる車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、レンズ手段５と、情報を表示像４２として表示する表示手段４とを備え、レンズ手段５より目視側に表示像４２の表示光を集光して実像５２を結像させるように且つ表示像４２とレンズ手段５の距離ＬＡ１，ＬＢ１の増減に対応して表示像４２と実像５２の距離（ＬＡ１+ＬＡ２），（ＬＢ１+ＬＢ２）が増減するようにレンズ手段５が構成され、第１表示領域４２Ａと第２表示領域４２Ｂとを表示像４２が備え、距離ＬＡ１より距離ＬＢ１が大きくなるように表示像４２に対してレンズ手段５を傾斜させて配置し、実像５２を目視させるように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示する車両用表示装置であって、
レンズ手段と、
前記レンズ手段の背後に配置され、且つ、前記情報を表示像として表示する表示手段とを備え、
前記レンズ手段より目視側に前記表示像の表示光を集光して実像を結像させるように、且つ、該表示像と該レンズ手段の距離の増減に対応して該表示像と該実像の距離が増減するように該レンズ手段が構成され、
第１表示領域と第２表示領域とを前記表示像が備え、
前記第１表示領域と前記レンズ手段の距離より、前記第２表示領域と該レンズ手段の距離が大きくなるように、前記表示像に対して該レンズ手段を傾斜させて配置し、
前記実像を目視させるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記情報は、前記自車両の前後方向の内容を包含し、
前記第１表示領域に前記自車両の遠方側の内容を表示し、且つ、前記第２表示領域に前記自車両の近接側の内容を表示するように前記表示手段が構成されてい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】
前記遠方側の内容を前記自車両の後方側の内容としていることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記自車両の上下方向において前記第２表示領域より上方側に前記第１表示領域が配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記情報は、第１情報と該第１情報より強調して表示する必要のある第２情報とを包含し、
前記第１表示領域に前記第１情報を表示し、且つ、前記第２表示領域に前記第２情報を表示するように前記表示手段が構成されてい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６】
複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとして前記レンズ手段が構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項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、情報を表示する車両用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の高機能化が進み、表示する必要のある情報が増加している。これに対して、車両用表示装置は、これらの情報を二次元的に表示するように構成されている。
【０００３】
例えば、カーナビゲーションシステムにおいて、経路案内を矢印で示す案内表示（ターン・バイ・ターン表示）を、車両用表示装置は二次元的に表示する。具体的に、上向きの矢印に置き換えて自車両の前方側を表示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の車両用表示装置による二次元的な表示からは、立体的な内容を包含する案内表示の内容を、直感的に認識し難い。
【０００５】
この問題は、立体的な内容を包含する情報を表示する場合に限らない。例えば、表示される複数の情報の中から特定の情報を強調して表示する必要のある場合にも共通する問題である。即ち、二次元的な表示では、表示される複数の情報の中から特定の情報を強調して表示するのに一定の限界がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、情報を立体的に表示できる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】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の車両用表示装置は、情報を表示する車両用表示装置であって、レンズ手段と、レンズ手段の背後に配置され且つ情報を表示像として表示する表示手段とを備え、レンズ手段より目視側に表示像の表示光を集光して実像を結像させるように且つ表示像とレンズ手段の距離の増減に対応して表示像と実像の距離が増減するようにレンズ手段が構成され、第１表示領域と第２表示領域とを表示像が備え、第１表示領域とレンズ手段の距離より第２表示領域とレンズ手段の距離が大きくなるように表示像に対してレンズ手段を傾斜させて配置し、実像を目視させるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成では、レンズ手段より目視側に表示像の表示光を集光して実像を結像させるように且つ表示像とレンズ手段の距離の増減に対応して表示像と実像の距離が増減するようにレンズ手段が構成され、第１表示領域とレンズ手段の距離より第２表示領域とレンズ手段の距離が大きくなるように表示像に対してレンズ手段を傾斜させて配置する。
【００１０】
表示像とレンズ手段の距離の増減に対応して表示像と実像の距離が増減するようにレンズ手段が構成されているため、第１表示領域とその実像の距離より、第２表示領域とその実像の距離が大きくなる。即ち、第１表示領域の実像より第２表示領域の実像が目視側に結像し、これにより、情報を立体的に表示できる。
【００１１】
請求項２に記載の車両用表示装置は、情報が、自車両の前後方向の内容を包含し、第１表示領域に自車両の遠方側の内容を表示し且つ第２表示領域に自車両の近接側の内容を表示するように表示手段が構成されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成では、第１表示領域に遠方側の内容を表示し、第２表示領域に近接側の内容を表示する。このため、遠方側の内容を表す第１表示領域の実像より、近接側の内容を表す第２表示領域の実像が目視側に結像する。これにより、自車両の前後方向の内容を包含する情報を、自車両の前後方向へ立体的に表示できる。
【００１３】
請求項３に記載の車両用表示装置は、遠方側の内容を自車両の後方側の内容としていることを特徴とする。これにより、自車両の後方側の内容を包含する情報を、自車両の前後方向へ立体的に表示できる。
【００１４】
請求項４に記載の車両用表示装置は、自車両の上下方向において第２表示領域より上方側に第１表示領域が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成では、自車両の近接側の内容を表す第２表示領域より上方側に遠方側の内容を表す第１表示領域が配置されている。ここで、地面上において、遠方側の内容が自車両の近接側の内容より上方側で目視されるため、自車両の前後方向の内容を包含する情報を、より違和感なく自車両の前後方向へ立体的に表示できる。
【００１６】
請求項５に記載の車両用表示装置は、情報が、第１情報と第１情報より強調して表示する必要のある第２情報とを包含し、第１表示領域に第１情報を表示し且つ第２表示領域に第２情報を表示するように表示手段が構成されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成では、第１表示領域に第１情報を表示し、第１情報より強調して表示する必要のある第２情報を第２表示領域に表示する。このため、第１情報を表す第１表示領域の実像より、第２情報を表す第２表示領域の実像が目視側に結像し、第２情報がより強調されて表示される。これにより、立体的な表示を利用することによって、強調して表示する必要のある情報を強調して表示できる。
【００１８】
請求項６に記載の車両用表示装置は、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとしてレンズ手段が構成されていることを特徴とする。この構成では、レンズ手段をマイクロレンズアレイとして構成するため、簡易な構成で上述の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による車両用表示装置を、図面に基づいて説明する。
【００２０】
（構成）
本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１は、図１に示すように構成され、ハイブリッド車両１の運転席前方に配置されて自車両に関する各種情報を表示する。コンビネーションメータ１は、自車両の車速を表示する速度計２と、エンジン回転数を表示する回転計３と、各種情報を表示する表示手段である液晶表示器４とを備える。
【００２１】
液晶表示器４は、距離・外気温情報４１と表示像である案内表示像４２を表示する。距離・外気温情報４１は、自車両の前後方向の内容を包含しない情報であり、自車両の累積走行距離と外気温の情報を表す。案内表示像４２は、自車両の前後方向の内容を包含する情報である案内情報を表示する表示像であり、ナビゲーションシステムにおいて図示しない位置検出器および進行方向検出器が検出した自車両の現在位置および進行方向に基づき、自車両が移動経路に沿って走行するよう案内する表示像である。案内表示像４２は、例えば、自車両が交差点において進行すべき進行方向矢印４２１と、自車両が次の交差点へ到達するまでの到達距離４２２（図１に示す例では３００ｍ）とを備える。
【００２２】
液晶表示器４は、図２に示すように、レンズ手段であるマイクロレンズアレイ５の背後（図２において左側）に配置され、ケース６の開口６１を通して目視されるようにケース６に固定される。距離・外気温情報４１と案内表示像４２は、ケース６に固定された分離バー６２によって区分けされる。
【００２３】
マイクロレンズアレイ５は、ケース６と分離バー６２に固定され、マイクロレンズアレイ５より目視側（図２において右側）に案内表示像４２の表示光を集光して実像５２を結像させるように構成される。一方、距離・外気温情報４１は、マイクロレンズアレイ５を通さないで目視されるように構成される。即ち、距離・外気温情報４１と実像５２を目視させるように構成される。
【００２４】
マイクロレンズアレイ５は、図３に示すように、複数の凸状のマイクロレンズ５１が配列されたマイクロレンズアレイとして光学系樹脂等から形成される。各マイクロレンズ５１は、マイクロレンズアレイ５より目視側（図３において右側）に案内表示像４２の各微小部分の表示光を集光することによって、空中に微小な実像の集合として実像５２を結像させる。
【００２５】
マイクロレンズアレイ５は、案内表示像４２とマイクロレンズアレイ５の距離Ｌ１の増減に対応して、案内表示像４２と実像５２の距離（Ｌ１＋Ｌ２）を増減するように構成される。即ち、マイクロレンズアレイ５は、図３において、距離Ｌ１を増加すると距離（Ｌ１＋Ｌ２）が増加し、距離Ｌ１を減少させると距離（Ｌ１＋Ｌ２）が減少するように構成される。
【００２６】
一例として、マイクロレンズアレイ５は、距離Ｌ１と距離Ｌ２が等しくなるように、即ち、案内表示像４２と実像５２の大きさが同じになるように等倍結像レンズとして光学設計される。具体例として、マイクロレンズアレイ５の外形寸法は、１００×１５０ミリメートル（ｍｍ）で、厚さｔが３ｍｍであり、レンズ径ＤとピッチＰが共に３００マイクロメートル（μｍ）である。また、マイクロレンズアレイ５は、距離Ｌ１が２０ｍｍから８０ｍｍの範囲で意匠上で問題ない程度に実像５２を結像させることができるように形成される。
【００２７】
ここで、案内表示像４２は、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、自車両の遠方側である自車両の前方側（図４（ａ）において左側）を表す第１表示領域４２Ａと自車両の近接側の内容を表す第２表示領域４２Ｂとを備え、自車両の上下方向において第２表示領域４２Ｂより上方側（図４において上側）に第１表示領域４２Ａが配置される。図４（ａ）に示すように、第１表示領域４２Ａとマイクロレンズアレイ５の距離ＬＡ１より第２表示領域４２Ｂとマイクロレンズアレイ５の距離ＬＢ１が大きくなるように、案内表示像４２に対してマイクロレンズアレイ５を傾斜させて配置する。
【００２８】
これにより、第１表示領域４２Ａと第１表示領域の実像５２Ａとの距離（ＬＡ１＋ＬＡ２）より、第２表示領域４２Ｂと第２表示領域の実像５２Ｂとの距離（ＬＢ１＋ＬＢ２）が大きくなる。即ち、自車両の前方側の内容を表す第１表示領域の実像５２Ａより、自車両の近接側の内容を表す第２表示領域の実像５２Ｂが目視側（図４（ａ）において右側）に結像する。
【００２９】
この結果、図４（ｂ）において、液晶表示器４に２次元表示された案内表示像４２は、図４（ｃ）に示す実像５２として立体的に目視される。尚、明暗のストライプ状に進行方向矢印４２１を表示し、このストライプが破線矢印Ｐの方向へ流れるように進行方向矢印４２１を表示する。
【００３０】
以上説明した本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５に基づいて説明する。
【００３１】
マイクロコンピュータ等から構成されるメータ制御装置７には、バッテリ１２から電力が常時供給される。メータ制御装置７には、イグニッションスイッチ１１が、その作動状態（オンまたはオフ）を検出可能に接続され、自車両の車速を検出する速度センサ９とエンジン回転数を検出する回転センサ１０がそれらの検出信号を入力可能に接続される。また、メータ制御装置７には、液晶表示器４とナビゲーション制御装置８が接続される。
【００３２】
ナビゲーション制御装置８は、マイクロコンピュータ等から構成され、ナビゲーションシステムにおいて各種ナビゲーション動作を実行する。具体的に、目的地までの移動経路を設定するとともに、図示しない位置検出器および進行方向検出器が検出した自車両の現在位置および進行方向に基づいて、自車両が移動経路に沿って走行するように案内する案内情報をメータ制御装置７へ出力する。
【００３３】
メータ制御装置７は、ナビゲーション制御装置８からの案内情報に基づいて液晶表示器４の作動を制御し、液晶表示器４に案内表示像４２を表示させる。
【００３４】
（作動）
以下、上記構成において本実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の作動を説明する。
【００３５】
図５において、運転者によってイグニッションスイッチ１１がオンされると、メータ制御装置７は、それを検出して作動を開始する。即ち、速度センサ９と回転センサ１０からの各信号に基づいて、速度計２と回転計３の作動を制御する。また、メータ制御装置７は、ナビゲーション制御装置８からの案内情報の信号に基づいて液晶表示器４の作動を制御し、液晶表示器４に案内表示像４２を表示させる。
【００３６】
図４（ａ）に示したように、距離ＬＡ１より距離ＬＢ１が大きくなるように、案内表示像４２に対してマイクロレンズアレイ５を傾斜させて配置する。これにより、距離（ＬＡ１＋ＬＡ２）より距離（ＬＢ１＋ＬＢ２）が大きくなり、自車両の前方側の内容を表す第１表示領域の実像５２Ａより、自車両の近接側の内容を表す第２表示領域の実像５２Ｂが目視側（図４（ａ）において右側）に結像する。
【００３７】
このため、２次元表示された図４（ｂ）に示す案内表示像４２を、図４（ｃ）に示す実像５２として立体的に表示することができる。具体的に、図４（ｃ）において、第１表示領域の実像５２Ａより第２表示領域の実像５２Ｂが目視側（図４（ｃ）の紙面に対して手前側）で目視される。つまり、実像５２の進行方向矢印５２１が、自車両の進行方向へ向かって進んでいくように目視される。
【００３８】
また、自車両の上下方向において第２表示領域４２Ｂより上方側（図４において上側）に第１表示領域４２Ａが配置される。ここで、地面上においては、自車両の前方側の内容が自車両の近接側の内容より上方側で目視されるため、実像５２をより違和感なく自車両の前後方向へ立体的に目視できる。
【００３９】
また、進行方向矢印４２１が明暗のストライプ状に表示され、このストライプが破線矢印Ｐの方向へ流れるように表示される。このため、実像５２の進行方向矢印５２１も、図４（ｃ）において、明暗のストライプ状に目視され、このストライプが破線矢印Ｐの方向へ流れるように目視される。これにより、実像５２の進行方向矢印５２１が、自車両の進行方向へ向かってより進んでいくように目視される。
【００４０】
これらの結果、自車両の前後方向の内容を包含する案内情報を表す実像５２を、自車両の前後方向（図４（ａ）において左右方向）へ、その前後方向の内容に合わせて立体的に表示できる。即ち、案内情報を、実像５２としてより直感的に認識させることが可能になる。
【００４１】
尚、高速道路等で定速走行の制御と一定の車間距離を保持する制御を行うオートクルーズコントロールにおいて、前後方向の内容を包含する情報である自車両と前走車の車間距離の設定値の情報を、案内表示像４２の代わりに使用できる。従来の二次元的な表示では、自車両と前走車を、それぞれ、横向きのアイコンとして表示し、これらの間にレーダの波形と車間距離の設定値を表示していた。
【００４２】
これに対して、自車両の前方側の対象である前走車のアイコンと自車両の近接側の対象である自車両の前方端部（例えば、前方バンパー、ボンネットの一部）の表示像とを、案内表示像４２の代わりに使用できる。即ち、前走車のアイコンを第１表示領域４２Ａに、自車両の前方端部の表示像を第２表示領域４２Ｂに、車間距離の設定値をこれらの間に、それぞれ表示するように構成できる。これにより、自車両の前後方向の内容を包含する情報である車間距離の設定値の情報を、自車両の前後方向へ、その前後方向の内容に合わせて立体的に表示できる。即ち、車間距離の設定値の情報を、実像５２としてより直感的に認識させることが可能になる。
【００４３】
また、上述の例では、第１表示領域４２Ａに自車両の前方側の内容を表示させているが、第１表示領域４２Ａに自車両の後方側の内容を表示させさせることも可能である。これにより、自車両の後方側の内容を包含する情報を、自車両の前後方向へ立体的に表示できる。
【００４４】
例えば、図示しないカメラにより撮影された、自車両の後方側の対象である後走車の映像と自車両の近接側の対象である自車両の後方端部（例えば、後方バンパー、トランクの一部）の映像とを、案内表示像４２の代わりに使用できる。即ち、後走車の映像を第１表示領域４２Ａに、自車両の後方端部の映像を第２表示領域４２Ｂに、それぞれ表示するように構成できる。これにより、後走車を、自車両の前後方向へ立体的に表示でき、これにより、後走車による追突に対する警告を、より直感的に認識させることが可能になる。
【００４５】
また、上述の例では、立体的な内容を包含する情報を表示する場合に、本発明を適用したが、これに限らない。第２表示領域４２Ｂに自車両の近接側の内容を表示させる代わりに、表示される複数の情報の中から強調して表示する必要のある情報を、第２表示領域４２Ｂに表示させさせることも可能である。
【００４６】
この場合、第１表示領域４２Ａに第１情報を表示し、第１情報より強調して表示する必要のある第２情報を第２表示領域４２Ｂに表示する。このため、第１情報を表す第１表示領域４２Ａの実像より、第２情報を表す第２表示領域４２Ｂの実像が目視側に結像し、第２情報がより強調されて表示される。これにより、立体的な表示を利用して、強調して表示する必要のある情報を強調して表示できる。
【００４７】
以上、本発明による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１は、情報を表示するコンビネーションメータ１であって、レンズ手段であるマイクロレンズアレイ５と、マイクロレンズアレイ５の背後に配置され且つ情報を表示像である案内表示像４２として表示する表示手段である液晶表示器４とを備え、マイクロレンズアレイ５より目視側に案内表示像４２の表示光を集光して実像５２を結像させるように且つ案内表示像４２とマイクロレンズアレイ５の距離ＬＡ１，ＬＢ１の増減に対応して案内表示像４２と実像５２の距離（ＬＡ１+ＬＡ２），（ＬＢ１+ＬＢ２）が増減するようにマイクロレンズアレイ５が構成され、第１表示領域４２Ａと第２表示領域４２Ｂとを案内表示像４２が備え、第１表示領域４２Ａとマイクロレンズアレイ５の距離ＬＡ１より第２表示領域４２Ｂとマイクロレンズアレイ５の距離ＬＢ１が大きくなるように案内表示像４２に対してマイクロレンズアレイ５を傾斜させて配置し、実像５２を目視させるように構成されている。
【００４８】
これにより、情報を立体的に表示できる車両用表示装置を提供することができる。
【００４９】
尚、上述した例に限らないで、これらの組み合わせや、他の種々の変形例が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の正面図である。
【図２】図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図２中のレンズ手段であるマイクロレンズアレイ５による実像５２を結像させるメカニズムを説明する模式的斜視図である。
【図４】マイクロレンズアレイ５による実像５２を立体的に目視させるメカニズムを説明する模式図である。
【図５】図５は、図１に示すコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  コンビネーションメータ（車両用表示装置）、２  速度計、３  回転計
４  液晶表示器（表示手段）、４１  距離・外気温情報
４２  案内表示像（表示像）、４２１  進行方向矢印、４２２  到達距離
４２Ａ  第１表示領域、４２Ｂ  第２表示領域
５  マイクロレンズアレイ（レンズ手段）、５１  マイクロレンズ、５２  実像
５２Ａ  第１表示領域の実像、５２Ｂ  第２表示領域の実像
６  ケース、６１  開口、６２  分離バー、７  メータ制御装置
８  ナビゲーション制御装置、９  速度センサ、１０  回転センサ
１１  イグニッションスイッチ、１２  バッテリ
【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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