(57)【要約】【課題】インストルメントパネルのデザイン上の制約を低減可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】インストルメントパネル２０の内側に配置され、フロントウインドシールド３０へ向けて表示光Ｋ１を出射することにより、フロントウインドシールド３０に反射した表示光Ｋ２を運転者に虚像ｍとして視認させるヘッドアップディスプレイ装置１０を備え、インストルメントパネル２０の上面部２１に、表示光Ｋ１を透過させる開口部２１ａを形成し、フロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１の進行方向には透光性を有し、運転者の視線方向Ｋ３には遮光性を有する指向性透光カバー２２を、開口部２１ａに配置する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネル（２０）の内側に配置され、フロントウインドシールド（３０）へ向けて表示光を出射することにより、前記フロントウインドシールド（３０）に反射した表示光を運転者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置（１０）を備え、
前記インストルメントパネル（２０）の上面部（２１）に、前記表示光を透過させる開口部（２１ａ）を形成し、
前記フロントウインドシールド（３０）に向かう表示光の進行方向には透光性を有し、運転者の視線方向には遮光性を有する指向性透光カバー（２２、２５）を、前記開口部（２１ａ）に配置したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の車両搭載構造。
【請求項２】
前記指向性透光カバーにフレネルレンズ（２５）を適用し、
前記フレネルレンズ（２５）のうち前記視線方向に対して略垂直に拡がる傾斜面（２５ａ）には、遮光性塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置の車両搭載構造。
【請求項３】
インストルメントパネル（２０）の内側に配置され、フロントウインドシールド（３０）へ向けて表示光を出射することにより、前記フロントウインドシールド（３０）に反射した表示光を運転者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置（１０）を備え、
前記インストルメントパネル（２０）の上面部（２１）に、前記フロントウインドシールド（３０）に向かう方向に前記表示光を透過する指向性透光カバー（２４）を、前記インストルメントパネル（２０）とともに樹脂により一体に形成し、
前記指向性透光カバー（２４）を、運転者の視線方向には遮光性を有するように形成したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の車両搭載構造。
【請求項４】
前記指向性透光カバー（２２、２４）は、前記フロントウインドシールド（３０）に向かう表示光の進行方向かつ車両左右方向に拡がる遮光性膜状部（２２ａ、２４ａ）および透光性膜状部（２２ｂ、２４ａ）を、車両前後方向に積層して構成されていることを特徴とする請求項１または３に記載のヘッドアップディスプレイ装置の車両搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントウインドシールドに反射した表示光を運転者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置の、車両搭載構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インストルメントパネルの内側に配置され、フロントウインドシールドへ向けて表示光を出射することにより、フロントウインドシールドに反射した表示光を運転者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１では、インストルメントパネルの上面部に、表示光を透過させる開口部を形成している。そして、この開口部からインストルメントパネルの内側に塵、埃等の異物が混入してしまうことを防止するために、開口部に透光性のカバーを配置している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３９９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記特許文献１には特に記載されていないが、単純な板形状の部材を透光カバーに適用すると、インストルメントパネルの内側が透光カバーを通して運転者から見えてしまい、インストルメントパネルの見栄えを著しく損なわせてしまう。これに対し、図６に示すように、インストルメントパネル２０の上面部２１に、目隠しとしての機能を有する装飾部材２６を設けることが、従来より一般的である。
【０００６】
しかしながら、このように装飾部材２６を設けると、インストルメントパネル２０のデザイン上の制約が大きくなってしまう。しかも、近年では表示画像の大画面化のニーズが高まってきており、それにともなって、開口部２１ａおよび透光カバー２２０が大型化してきている。よって、装飾部材２６が大きくなってしまうことにより、上述したデザイン上の制約の問題がより一層顕著になってきている。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、インストルメントパネルのデザイン上の制約を低減可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、インストルメントパネル（２０）の内側に配置され、フロントウインドシールド（３０）へ向けて表示光を出射することにより、フロントウインドシールド（３０）に反射した表示光を運転者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置（１０）を備え、インストルメントパネル（２０）の上面部（２１）に、表示光を透過させる開口部（２１ａ）を形成し、フロントウインドシールド（３０）に向かう表示光の進行方向には透光性を有し、運転者の視線方向には遮光性を有する指向性透光カバー（２２、２５）を、開口部（２１ａ）に配置したことを特徴とする。
【０００９】
これにより、指向性透光カバー（２２、２５）自体に、インストルメントパネル（２０）の内側を乗員に対して目隠しする機能を備えさせることとなるので、従来の装飾部材２６を廃止でき、インストルメントパネル（２０）のデザイン上の制約を低減できる。
【００１０】
請求項１に記載の指向性透光カバー（２２）の具体的一例としては、請求項２に記載の発明のように、指向性透光カバーにフレネルレンズ（２５）を適用し、フレネルレンズ（２５）のうち視線方向に対して略垂直に拡がる傾斜面（２５ａ）に、遮光性塗料を塗布することや、請求項４に記載の発明のように、指向性透光カバー（２２）を、フロントウインドシールド（３０）に向かう表示光の進行方向かつ車両左右方向に拡がる遮光性膜状部（２２ａ）および透光性膜状部（２２ｂ）を車両前後方向に積層して構成することが挙げられる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、インストルメントパネル（２０）の内側に配置され、フロントウインドシールド（３０）へ向けて表示光を出射することにより、フロントウインドシールド（３０）に反射した表示光を運転者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置（１０）を備え、インストルメントパネル（２０）の上面部（２１）に、フロントウインドシールド（３０）に向かう方向に表示光を透過する指向性透光カバー（２４）を、インストルメントパネル（２０）とともに樹脂により一体に形成し、指向性透光カバー（２４）を、運転者の視線方向には遮光性を有するように形成したことを特徴とする。
【００１２】
これにより、指向性透光カバー（２４）自体に、インストルメントパネル（２０）の内側を乗員に対して目隠しする機能を備えさせることとなるので、従来の装飾部材２６を廃止でき、インストルメントパネル（２０）のデザイン上の制約を低減できる。
【００１３】
また、指向性透光カバー（２４）をインストルメントパネル（２０）とともに樹脂により一体に形成するので、指向性透光カバー（２２）をインストルメントパネル（２０）とは別体に形成した場合に比べて、部品点数の低減および組付工数の低減を図ることができる。
【００１４】
なお、請求項３に記載の指向性透光カバー（２４）の具体的一例としては、請求項４に記載の発明のように、指向性透光カバー（２４）を、フロントウインドシールド（３０）に向かう表示光の進行方向かつ車両左右方向に拡がる遮光性膜状部（２４ａ）および透光性膜状部（２４ｂ）を車両前後方向に積層して構成することが挙げられる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図に基づいて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、ヘッドアップディスプレイ装置１０およびインストルメントパネル２０を上方から見た平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、図中の前後左右上下方向を示す矢印は、ヘッドアップディスプレイ装置１０およびインストルメントパネル２０を車両に搭載した状態における向きを示している。
【００１８】
ヘッドアップディスプレイ装置１０は、インストルメントパネル２０の内側のうち運転席の車両前方部分に配置され、フロントウインドシールド３０へ向けて表示光Ｋ１を出射することにより、フロントウインドシールド３０に反射した表示光Ｋ２を運転者に虚像ｍとして視認させる。なお、表示光Ｋ１、Ｋ２による虚像ｍの表示内容には、車速や、車両の各種異常を警告する表示、車両前方の夜間映像、車速等が挙げられる。
【００１９】
インストルメントパネル２０は樹脂により形成されており、インストルメントパネル２０の上面部２１のうちヘッドアップディスプレイ装置１０に対向する部分には、表示光を透過させる開口部２１ａが形成されている。
【００２０】
開口部２１ａには指向性透光カバー２２が配置されている。この指向性透光カバー２２は、フロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１の進行方向には透光性を有し、運転者の視線方向Ｋ３には遮光性を有する。
【００２１】
図３は、指向性透光カバー２２単体を示す拡大図であり、指向性透光カバー２２は、フロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１の進行方向かつ車両左右方向に拡がる複数枚の遮光性膜状部２２ａと、フロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１の進行方向かつ車両左右方向に拡がる複数枚の透光性膜状部２２ｂとを、車両前後方向に交互に積層して構成されている。
【００２２】
遮光性膜状部２２ａはカーボン製であり、透光性膜状部２２ｂは透明の樹脂製である。そして、指向性透光カバー２２はフィルム状に形成され、指向性透光カバー２２の具体例としては、住友スリーエム株式会社製の商品名：ＬＣＦ（Ｌｉｇｈｔ  Ｃｕｔ  Ｆｉｌｍ）が挙げられる。
【００２３】
これにより、指向性透光カバー２２に運転者が視線Ｋ３を移した場合であっても、遮光性膜状部２２ａにより、開口部２１ａからインストルメントパネル２０の内部が見えてしまうことを防止でき、指向性透光カバー２２に目隠しとしての機能を備えさせることができる。よって、従来の装飾部材２６を廃止でき、インストルメントパネル２０のデザイン上の制約を低減できる。
【００２４】
しかも、透光性膜状部２２ｂによりフロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１は確実に透過させることができ、虚像ｍの表示に影響を与えることはない。
【００２５】
また、開口部２１ａに指向性透光カバー２２を配置するので、インストルメントパネル２０の内側に開口部２１ａから塵、埃等の異物が混入してしまうことを防止できる。
【００２６】
因みに、図１中の符号２３は、フロントウインドシールド３０に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出グリルを示している。
【００２７】
また、図２中の符号４０は、インストルメントパネル２０内側のうちヘッドアップディスプレイ装置１０の下方に配置され、車両左右方向に延びて少なくともステアリングを支持する機能を有するステアリング支持部材を示している。
【００２８】
また、図２中の符号５０は、インストルメントパネル２０内側のうちヘッドアップディスプレイ装置１０の下方に配置され、デフロスタ吹出グリル２３等に向けて空調風を流通させる空調ダクトを示している。
【００２９】
また、図２中の符号６０は、インストルメントパネル２０内側のうちヘッドアップディスプレイ装置１０の下方に配置された、ワイヤーハーネスを示している。
【００３０】
また、図２中の符号７０は、インストルメントパネル２０内側のうちヘッドアップディスプレイ装置１０の車両後方に配置されたメータユニットを示しており、メータユニット７０は、インストルメントパネル２０の開口部２０ａから運転者に視認されるように配置されている。
【００３１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、インストルメントパネル２０の開口部２０ａに、インストルメントパネル２０とは別体の指向性透光カバー２２を配置しているが、本実施形態では、図４に示すように、インストルメントパネル２０の上面部２１に、フロントウインドシールド３０に向かう方向に表示光Ｋ１を透過する指向性透光カバー２４を、インストルメントパネル２０とともに樹脂により一体に形成している。そして、指向性透光カバー２４を、運転者の視線方向Ｋ３には遮光性を有するように形成している。
【００３２】
指向性透光カバー２４は、フロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１の進行方向かつ車両左右方向に拡がる複数枚の遮光性膜状部２４ａと、フロントウインドシールド３０に向かう表示光Ｋ１の進行方向かつ車両左右方向に拡がる複数枚の透光性膜状部２４ｂとを、車両前後方向に交互に積層して構成されている。そして、このように構成された指向性透光カバー２４をインストルメントパネル２０とともに周知の２色成形工法により一体に樹脂で形成している。
【００３３】
指向性透光カバー２４は、上記第１実施形態の指向性透光カバー２２と同様の材質にして好適である。
【００３４】
以上により、本実施形態によれば、指向性透光カバー２４をインストルメントパネル２０とともに樹脂により一体に形成するので、上記第１実施形態と同様の効果に加え、指向性透光カバー２２をインストルメントパネル２０とは別体に形成した場合に比べて、部品点数の低減および組付工数の低減を図ることができる。
【００３５】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、指向性透光カバー２２に、複数枚の遮光性膜状部２２ａおよび透光性膜状部２２ｂを積層して構成されたフィルム部材を適用しているが、本実施形態では図５に示すように、指向性透光カバーにフレネルレンズ２５を適用している。
【００３６】
フレネルレンズ２５のうち視線方向Ｋ３に対して略垂直に拡がる傾斜面２５ａには、遮光性塗料を塗布することによるマスキングが施されている。なお、複数の傾斜面２５ａの間に位置する透光部２５ｂを表示光Ｋ１が透過することにより、表示光Ｋ２を虚像ｍとして運転者に視認させることができる。
【００３７】
ところで、運転者に対して虚像ｍを遠方に視認させるほど、運転中に虚像ｍを視認することによる運転者の焦点移動距離を短くでき、好適である。従って、ヘッドアップディスプレイ装置１０を開口部２１ａから下方側にできるだけ離して配置することが考えられるが、下方側に離すほど、インストルメントパネル２０内側におけるヘッドアップディスプレイ装置１０の搭載スペースが大きくなってしまう。
【００３８】
そこで、フレネルレンズ２５により表示光Ｋ１の光軸を屈折させるようにすれば、ヘッドアップディスプレイ装置１０から出射してからフロントウインドシールド３０に到達するまでの光学距離を長くすることができるので、ヘッドアップディスプレイ装置１０の搭載スペースが大きくなることを抑制しつつ、運転者に対して虚像ｍを遠方に視認させることができ、好適である。
【００３９】
さらにまた、フレネルレンズ２５により表示光Ｋ１を拡大させるようにすれば、ヘッドアップディスプレイ装置１０の大型化を抑制しつつ、虚像ｍの大画面化を図ることができ、好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る、ヘッドアップディスプレイ装置およびインストルメントパネルを上方から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１および図２の指向性透光カバー単体を示す拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る、指向性透光カバーを示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る、指向性透光カバー単体を示す模式図である。
【図６】従来の、ヘッドアップディスプレイ装置の車両搭載構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…ヘッドアップディスプレイ装置、２０…インストルメントパネル、２１…上面部、２２…指向性透光カバー、３０…フロントウインドシールド。
【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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