(57)【要約】【課題】指針と目盛板といった２種類の情報表示だけでなく、背景等の第３の情報を表示することができ、見映えや斬新性に優れる車両用表示装置を提供する。【解決手段】第１表示光を出射する第１表示器１と、第２表示光を出射する第２表示器２と、第１表示光を透過させると共に、前記第２表示光を第１表示光の光路方向に向けて反射可能に配置される第１ハーフミラー３と、第３表示光を出射する第３表示器４と、第３表示光の光路途中において、第３表示光を運転者に向けて反射可能に配置される反射ミラー５と、第３表示光を透過させると共に、第１表示光と第２表示光を運転者に向けて反射可能に配置される第２ハーフミラー６とを備え、運転者が、第１表示器１、第２表示器２および第３表示器４の各像を視認するようにしてなる車両用表示装置１００とする。【選択図】        図１
2004347324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表示光を出射する第１表示器と、
前記第１表示光の出射方向とは異なる方向に、第２表示光を出射する第２表示器と、
前記第１表示光および第２表示光の光路途中において、第１表示光を透過させると共に、前記第２表示光を第１表示光の光路方向に向けて反射可能に配置される第１ハーフミラーと、
前記第１表示光の出射方向および前記第２表示光の出射方向とは異なる方向に、第３表示光を出射する第３表示器と、
前記第３表示光の光路途中において、前記第３表示光を運転者に向けて反射可能に配置される反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射される第３表示光、前記第１ハーフミラーを透過する第１表示光、および第１ハーフミラーによって反射される第２表示光の光路途中において、第３表示光を透過させると共に、第１表示光と第２表示光を運転者に向けて反射可能に配置される第２ハーフミラーとを備え、
運転者が、前記第２ハーフミラーによって反射される第１表示光と第２表示光による第１表示器と第２表示器の各像、および第２ハーフミラーを透過する第３表示光による第３表示器の像を視認するようにしてなることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記第１表示器から第２ハーフミラーまでの第１表示光の光路長、および前記第２表示器から第２ハーフミラーまでの第２表示光の光路長に対して、前記第３表示器から第２ハーフミラーまでの第３表示光の光路長が長く設定され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】
前記第１ハーフミラーが、特定波長帯域の光を反射し且つその他の波長帯域の光を透過させる光分離部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記第２ハーフミラーが、特定波長帯域の光を反射し且つその他の波長帯域の光を透過させる光分離部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記反射ミラーが、凹面鏡であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記第１表示器から第１ハーフミラーまでの第１表示光の光路長と、前記第２表示器から第１ハーフミラーまでの第２表示光の光路長とが、同じ長さに設定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記第１表示器と第２表示器のいずれか一方が指針表示器で、他方が目盛表示器であり、前記第３表示器が背景表示器であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に搭載されて、車両に関する各種情報を運転者に対して表示するための車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハーフミラーを用いた指針と目盛板からなる表示装置が、例えば、実開昭５６−１１９５１２号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１に開示された表示装置では、ハーフミラーによって反射されて映る目盛板の像とハーフミラーを透過して映る指針の像を、同一平面上にあるようにして、視認することができる。
【０００３】
従来から、自動車等に搭載されるコンビネーションメータ等の車両用表示装置では、見映えを向上させるために、液晶パネル等の画面表示手段で車両に関する各種情報が表示されている。この場合、液晶パネル等の画面表示手段と速度計等の指針計器を共存させるために、液晶パネルに指針計器の指針軸を挿通させると、大幅なコスト上昇を伴う。この問題を解決するために、上記特許文献１に開示された表示装置を、自動車等に搭載され、液晶パネル等の画面表示手段と速度計等の指針計器を共存させる車両用表示装置に応用することができる。すなわち、液晶パネルと指針計器の２種類の表示情報について、一方はハーフミラーで反射させて運転者の視認方向に一致させ、他方はハーフミラーを透過させて運転者の視認方向に一致させて、両者の合成像を視認するものである。これによれば、液晶パネルと指針計器の２種類の表示情報を別々に配置することができ、上記コスト上昇の問題がなくなる。
【０００４】
一方、可視光波長帯域のほぼ全域を透過、反射する通常のハーフミラーは、反射率と透過率がいずれも５０％程度と低いため、運転者による良好な視認性を確保するために、両表示情報の光源として発光輝度の高いものが必要となる。この問題を解決するために、本発明者は、ハーフミラーとして、特定波長帯域の光を反射し且つその他の波長帯域の光を透過させる光分離部材（例えばダイクロイックミラー）を用いた車両用表示装置を発明した。ハーフミラーとして上記光分離部材を用いることで、反射および透過する各特定波長帯域の光を、共に１００％近くの反射率および透過率にすることができる。これにより、通常のハーフミラーを用いた車両用表示装置に比べて、光源からの光の利用効率が高められる。尚、この発明については、すでに特許出願済み（出願番号２００３−１５３２０）である。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５６−１１９５１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年の自動車等に搭載される車両用表示装置では、特に、見映えや斬新性が要求される。このためには、指針と目盛板だけでなく、背景表示が特に重要となる。しかしながら、特許文献１に開示された表示装置では、指針と目盛板のみ表示されるだけである。
【０００７】
そこで本発明は、指針と目盛板といった２種類の情報表示だけでなく、背景等の第３の情報を表示することができ、見映えや斬新性に優れる車両用表示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】
請求項１に記載の発明は、第１表示光を出射する第１表示器と、前記第１表示光の出射方向とは異なる方向に、第２表示光を出射する第２表示器と、前記第１表示光および第２表示光の光路途中において、第１表示光を透過させると共に、前記第２表示光を第１表示光の光路方向に向けて反射可能に配置される第１ハーフミラーと、前記第１表示光の出射方向および前記第２表示光の出射方向とは異なる方向に、第３表示光を出射する第３表示器と、前記第３表示光の光路途中において、前記第３表示光を運転者に向けて反射可能に配置される反射ミラーと、前記反射ミラーによって反射される第３表示光、前記第１ハーフミラーを透過する第１表示光、および第１ハーフミラーによって反射される第２表示光の光路途中において、第３表示光を透過させると共に、第１表示光と第２表示光を運転者に向けて反射可能に配置される第２ハーフミラーとを備え、運転者が、前記第２ハーフミラーによって反射される第１表示光と第２表示光による第１表示器と第２表示器の各像、および第２ハーフミラーを透過する第３表示光による第３表示器の像を視認するようにしてなることを特徴としている。
【０００９】
第１表示器、第２表示器、第１ハーフミラー、第３表示器、反射ミラーおよび第２ハーフミラーは、上記配置により、コンパクトに構成できる。上記構成において、例えば第１表示器と第２表示器をそれぞれ指針と目盛板等とし、これとは別に、見映えや斬新性に大きな影響を与える背景表示を第３表示器に割り当てることができる。運転者は、これら第１表示器、第２表示器および第３表示器の各像を、一定の方向から合成して視認することができる。従ってこれにより、見映えや斬新性に優れる車両用表示装置とすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記第１表示器から第２ハーフミラーまでの第１表示光の光路長、および前記第２表示器から第２ハーフミラーまでの第２表示光の光路長に対して、前記第３表示器から第２ハーフミラーまでの第３表示光の光路長が長く設定されることを特徴としている。
【００１１】
これにより、運転者が視認する第１表示器と第２表示器の各像に対して、第３表示器の像は、第１表示器および第２表示器の各像より遠方に位置する。従って、例えば第１表示器と第２表示器に対して指針と目盛板を、第３表示器とに対して背景模様を割り当てると、運転者は背景模様の前で指針と目盛板を視認することができ、違和感のない視認状態が得られる。
【００１２】
請求項３と４に記載の発明は、前記第１ハーフミラーもしくは第２ハーフミラーが、特定波長帯域の光を反射し且つその他の波長帯域の光を透過させる光分離部材であることを特徴としている。このように第１ハーフミラーもしくは第２ハーフミラーに光分離部材を用いることで、第１ハーフミラーもしくは第２ハーフミラーで反射および透過する各特定波長帯域の光を、共に１００％近くの反射率および透過率にすることができる。これにより、可視光波長帯域のほぼ全域を透過・反射する通常のハーフミラーを用いた車両用表示装置に比べて、第１表示光、第２表示光もしくは第３表示光の利用効率が高められる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記反射ミラーが、凹面鏡であることを特徴としている。これにより、車両用表示装置はコンパクトな構成のままで、第３表示器の像を拡大して表示することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記第１表示器から第１ハーフミラーまでの第１表示光の光路長と、前記第２表示器から第１ハーフミラーまでの第２表示光の光路長とが、同じ長さに設定されることを特徴としている。
【００１５】
これにより、運転者が視認する第１表示器と第２表示器の各像は、同一平面上に位置する。従って、例えば第１表示器と第２表示器をそれぞれ指針と目盛板を割り当てると、運転者は指針と目盛板を同一平面上で視認することができ、指針が指す目盛板の読みに対して、視認角度による誤差を無くすことができる。
【００１６】
請求項７に記載のように、本発明の車両用表示装置では、上記したように第１表示器と第２表示器のいずれか一方が指針表示器で、他方が目盛表示器であり、第３表示器が背景表示器であることが好ましい。これにより、上記車両用表示装置を、見映えや斬新性に優れる車両用表示装置とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の車両用表示装置１００の断面模式図である。
【００１９】
図１の車両用表示装置１００において、符号１は第１表示器であり、図中の細い実線矢印で示した第１表示光を出射する。図１では、第１表示器１に対して、図中の（ａ）に示した指針の表示が割り当てられている。符号２は第２表示器であり、図中の細い破線矢印で示した第２表示光を、第１表示光の出射方向とは異なる方向に出射する。図１では、第２表示器２に対して、図中の（ｂ）に示した目盛板の表示が割り当てられている。
【００２０】
第１表示光および第２表示光の光路途中には、第１表示光を透過させると共に、第２表示光を第１表示光の光路方向に向けて反射する第１ハーフミラー３が配置されている。第１ハーフミラー３は、可視光波長帯域のほぼ全域を透過・反射するハーフミラーである。図１の車両用表示装置１００では、図中の両端矢印で示した第１表示器１から第１ハーフミラー３までの第１表示光の光路長ａと、第２表示器２から第１ハーフミラー３までの第２表示光の光路長ｂとが、等しく設定されている。
【００２１】
図１において、符号４は第３表示器であり、図中の細い点線矢印で示した第３表示光を、第１表示光の出射方向および第２表示光の出射方向とは異なる方向に出射する。また、第３表示光の光路途中には、第３表示光を運転者に向けて反射する凹面鏡の反射ミラー５が配置されている。図１では、第３表示器４に対して、図中の（ｃ）に示した背景模様等の背景表示が割り当てられている。この第３表示器４に割り当てられた背景表示の表示内容は、車両用表示装置１００の表示に関する見映えや斬新性に大きな影響を与える。
【００２２】
反射ミラー５によって反射される第３表示光、第１ハーフミラー３を透過する第１表示光、および第１ハーフミラー３によって反射される第２表示光の光路途中には、第２ハーフミラー６が配置されている。第２ハーフミラー６も、可視光波長帯域のほぼ全域を透過・反射するハーフミラーである。第２ハーフミラー６は、第３表示光を透過させると共に、第１表示光と第２表示光を運転者に向けて反射する。図１の車両用表示装置１００では、図中の両端矢印で示した第１表示器１から第２ハーフミラー６までの第１表示光の光路長（ａ＋ｃ）、および第２表示器２から第２ハーフミラー６までの第２表示光の光路長（ｂ＋ｃ）に対して、第３表示器４から第２ハーフミラー６までの第３表示光の光路長（ｄ＋ｅ）が長く設定されている。
【００２３】
尚、図１において、符号７はスモークガラスであり、符号８はケースである。
【００２４】
図１に示す本発明の車両用表示装置１００では、上記第１表示器１、第２表示器２、第１ハーフミラー３、第３表示器４、反射ミラー５および第２ハーフミラー６が図のように配置され、全体がコンパクトに構成されている。車両用表示装置１００において、運転者は、第１表示器１、第２表示器２および第３表示器４の各像を、図のように一定の方向から合成して視認することができる。車両用表示装置１００は、特に、第３表示器４に割り当てる背景表示内容を工夫することで、見映えや斬新性に優れる車両用表示装置とすることができる。
【００２５】
図１の車両用表示装置１００では、第２ハーフミラー６までの第１表示光の光路長（ａ＋ｃ）と第２表示光の光路長（ｂ＋ｃ）に対して、第２ハーフミラー６までの第３表示光の光路長（ｄ＋ｅ）が長く設定されている。従って、運転者が視認する指針の表示が割り当てられた第１表示器１の像、および目盛板の表示が割り当てられた第２表示器２の像に対して、背景表示が割り当てられた第３表示器４の像は、第１表示器１および第２表示器２の各像より遠方に位置する。これによって、運転者は背景模様の前で指針と目盛板を視認することができ、違和感のない視認状態が得られる。尚、逆に、第２ハーフミラー６までの第１表示光の光路長（ａ＋ｃ）と第２表示光の光路長（ｂ＋ｃ）に対して、第２ハーフミラー６までの第３表示光の光路長（ｄ＋ｅ）が、同じ長さもしくは短く設定されてもよい。この場合には、第３表示器４の像は、第１表示器１および第２表示器２の各像より前方に位置し、第１表示器１および第２表示器２の各像をマスクする像となる。
【００２６】
図１の車両用表示装置１００では、反射ミラー５に凹面鏡が用いられている。これにより、車両用表示装置１００はコンパクトな構成のままで、図中の（ｃ）に示した背景模様の第３表示器４の像が、拡大して表示される。尚、反射ミラー５は凹面鏡に限らず、平面鏡や凸面鏡であってもよい。
【００２７】
また、図１の車両用表示装置１００では、第１ハーフミラー３までの第１表示光の光路長ａと第２表示光の光路長ｂとが、同じ長さに設定されている。従って、運転者が視認する指針の表示が割り当てられた第１表示器１の像と、目盛板の表示が割り当てられた第２表示器２の像は、同一平面上に位置する。これによって、運転者は指針と目盛板を同一平面上で視認することができ、指針が指す目盛板の読みに対して、視認角度による誤差を無くすことができる。尚、第１ハーフミラー３までの第１表示光の光路長ａと第２表示光の光路長ｂとは、同じ長さに限らず、異なる長さに設定されてもよい。
【００２８】
（他の実施形態）
図１の車両用表示装置１００では、第１ハーフミラー３と第２ハーフミラー６に、可視光波長帯域のほぼ全域を透過・反射する通常のハーフミラーが用いられていた。これに限らず、第１ハーフミラー３もしくは第２ハーフミラー６として、特定波長帯域の光を反射し且つその他の波長帯域の光を透過させるダイクロイックミラーのような光分離部材を用いることもできる。この場合には、第１ハーフミラー３もしくは第２ハーフミラー６で反射および透過する各特定波長帯域の光を、共に１００％近くの反射率および透過率にすることができる。これにより、通常のハーフミラーを用いた車両用表示装置に比べて、第１表示光、第２表示光もしくは第３表示光の利用効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用表示装置の断面模式図である。
【符号の説明】
１００  車両用表示装置
１  第１表示器
２  第２表示器
３  第１ハーフミラー
４  第３表示器
５  反射ミラー
６  第２ハーフミラー
７  スモークガラス
８  ケース
【図１】
2004347324.tif 000003