(57)【要約】【課題】  画像形成手段による画像をスクリーンに投影する方式のメリットを活かしつつ、スクリーンの良好な視認性を維持することができる車両用表示装置を提供する。【解決手段】  スクリーン２の運転者側にカバー１０を配置し、このカバー１０を、光透過率が約３０％のスモーク材１１とスモーク材１１の運転者側表面にコーティングにより形成したＡＲ層１３とから構成した。ＡＲ層１３により、コンビネーションメータ１に入射した外来光を拡散反射させ運転者側に向かう反射光量を大幅に減少でき、且つＡＲ層１３およびスモーク材１１によりカバー１０を透過する外来光の光量を低減させてウォッシュアウト現象の発生を確実に防止できるので、スクリーン２上の投影画像の良好な視認性を維持することのできるコンビネーションメータ１を提供することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段を透過した前記光源からの光により前記画像の投影画像が結像される曲面状のスクリーンとを備える車両用表示装置であって、
光透過率調整部材からなるカバーを前記スクリーンの視認者側に前記スクリーンと距離を隔てて配置し、且つ前記カバーの視認者側表面に、防眩膜および反射防止膜の少なくとも一方を設けることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記光透過率調整部材はスモーク材であることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項３】
前記カバーの形状は、インストルメントパネルの外表面と滑らかにつながるように設定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】
前記スクリーンと前記カバーとの距離は、前記スクリーンの中央部分から前記スクリーンの外周側に向かうに連れて増大するように設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか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、たとえば、自動車に搭載される車両用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用表示装置としては、たとえば、光源と、画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段を透過した光源からの光により画像の投影画像が結像される曲面状のスクリーンとを備え、このスクリーン形状を、当該装置が組み込まれている部材を含めた周囲の部材、たとえば自動車のインストルメントパネル等と意匠的に連続させる構成のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、車両用表示装置であるコンビネーションメータがインストルメントパネルの下側に配置されるものと比較すると、表示面であるスクリーンがインストルメントパネルと意匠的に連続しているので、より斬新な見映えを実現することができる。
【０００４】
また、スクリーン上に表示される各種情報を画像形成手段により作成しているので、表示意匠のデザイン自由度を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００２−１０４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的に、インストルメントパネルは自動車の室内前方においてフロントガラスの直下に配設されている。このため、上記表示装置のスクリーン形状をインストルメントパネル等と意匠的に連続させる構成とした場合、フロントガラスを透過した外来光、たとえば太陽光がスクリーンに入射して易くなり、スクリーン上の表示画像のコントラストが低下して、表示画像が見え難くなる、いわゆるウウォッシュアウト現象が発生する、あるいは、入射した太陽光がスクリーン上で反射しその反射光により運転者が眩惑される、といった問題がある。
【０００６】
また、上記表示装置は、スクリーンがインストルメントパネルの一部であるかのように視認させる構成のため、スクリーンの表示自体は、平面的な面白みのないものとなる可能性がある。そのため、近年、多様化しているユーザの嗜好を満たすことが困難となる恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、画像形成手段による画像をスクリーンに投影する方式のメリットを活かしつつ、スクリーンの良好な視認性を維持することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。さらに、立体的で斬新な視認性が得られ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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成する為に以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の車両用表示装置は、光源と、画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段を透過した光源からの光により画像の投影画像が結像される曲面状のスクリーンとを備える車両用表示装置であって、光透過率調整部材からなるカバーをスクリーンの視認者側にスクリーンと距離を隔てて配置し、且つカバーの視認者側表面に、防眩膜および反射防止膜の少なくとも一方を設ける構成とした。
【００１０】
この場合、カバーは、光透過率調整機能を備えるとともに、その視認者側表面に防眩膜および反射防止膜の少なくとも一方が設けられている。したがって、カバーに外来光、たとえば太陽光が入射すると、先ず、外来光は防眩膜および反射防止膜の少なくとも一方により拡散反射され視認者の視線方向に向かう反射光は大幅に低減される。さらに、カバーによりスクリーンに到達する外来光の光量が低減される。これらの作用により、視認者は、スクリーン上の投影画像を明瞭に視認することができる。さらに、カバーの光透過率調整機能により、車両用表示装置内部、つまりカバー内側にある各種部材のうち、スクリーン以外の構成部材、たとえばプリント基板等が視認されてしまい車両用表示装置の見映えが低下することを防止できる。
【００１１】
これにより、スクリーンの良好な視認性を維持することができる車両用表示装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の車両用表示装置は、光透過率調整部材はスモーク材である構成とした。
【００１３】
スモーク材は、光学部材として極めて一般的、つまり光透過率の種類が豊富且つ入手が容易であるので、これを用いることにより、容易に、スクリーンの良好な視認性を維持することができる車両用表示装置を提供することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の車両用表示装置は、カバーの形状は、インストルメントパネルの外表面と滑らかにつながるように設定される構成とした。
【００１５】
これにより、カバーとインストルメントパネルの一体感を強調して、斬新な見映えの車両用表示装置を実現することができる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の車両用表示装置は、スクリーンとカバーとの距離は、スクリーンの中央部分からスクリーンの外周側に向かうに連れて増大するように設定される構成とした。
【００１７】
この構成においては、視認者は、表示画像が結像されるスクリーンをカバーを介して視認することとなる。すなわち、視認者は、カバーおよびスクリーンの両方を視認する。また、スクリーンとカバーとの距離は、スクリーンの中央部分からスクリーンの外周側に向かうに連れて増大するように設定されている。これを視認者から見ると、スクリーンは、その中央部分から外周部に向かうに連れて視認者からより遠ざかるように見える。言い換えると、スクリーンの外周部は中央部分よりも奥まって見える、すなわちスクリーンは立体間が強調されて視認される。
【００１８】
したがって、立体的で斬新な視認性が得られる車両用表示装置を提供することができる。
【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自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に、図面に基づき説明する。
【００２０】
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の搭載状態を示す斜視外観図である。
【００２１】
図２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の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２の左右方向が、自動車の前後方向であり、右方が自動車前方、左側が運転席側である。また、図２の上下方向が、自動車の上下方向であり、上方が自動車上方である。
【００２２】
図３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の部分断面図であり、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。
【００２４】
コンビネーションメータ１は、図１に示すように、当該自動車の車室内前端に配置されるインストルメントパネル１５上の運転席１７に対向する部分に、すなわち運転者から見易い位置に配置され、当該自動車に関する情報をスクリーン２上に結像される投影画像として運転者に視認可能に表示している。
【００２５】
先ず、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の構成について説明する。
【００２６】
表示情報としての画像を投影するためのプロジェクタ３は、図２に示すように、光源である発光ダイオード４を備えるバックライト５、バックライト５からの光が透過する画像形成手段である液晶パネル６、液晶パネル６を透過したバックライト４からの光により後述するスクリーン２上に鮮明な画像が結像されるように光路を調整するレンズ部７から構成されている。
【００２７】
なお、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、発光ダイオード４として白色発光ダイオードを採用している。
【００２８】
液晶パネル６は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、カラー液晶パネルが用いられている。液晶パネル６は、後述する制御回路８に駆動されることにより、表示画像を形成する。
【００２９】
レンズ部７は、スクリーン２上に結像される液晶パネル６により形成された表示画像の投影画像が、スクリーン２のほぼ全域において、鮮明且つ歪みができるだけ小さくなるようにするためのもので、複数のレンズ（図示せず）を組み合わせて構成されている。
【００３０】
バックライト５からの光は、液晶パネル６を透過し、さらにレンズ部７を通過して進行方向を調整されて、図２中の矢印で示すように、スクリーン２に向かって進む。
【００３１】
カバー１０は、光透過率調整部材としてのスモーク材１１の視認者側表面、すなわち図２における左側表面に反射防止膜であるＡＲ層１３を設けて形成されている。スモーク材１１は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、光透過率が約３０％となるように、たとえば黒色に着色された板状のアクリル樹脂から形成されている。また、ＡＲ層１３は、スモーク材１１の表面に、屈折率が互いに異なる複数の無機誘電体（たとえば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＦ２等）の透明薄膜を多層コーティングして形成されている。図２の左側からＡＲ層１３に入射した外来光（たとえば太陽光）は、ＡＲ層１３を形成する各層の界面での干渉作用により相殺されるので、運転者側に向かう反射光量は大幅に減少する。
【００３２】
また、カバー１０の形状は、図１および図２に示すように、インストルメントパネル１５の外表面と滑らかにつながるように設定されている。したがって、運転者からコンビネーションメータ１を見ると、コンビネーションメータ１、つまりカバー１０は、インストルメントパネル１５の一部を形成しているかのように視認される。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、カバー１０は、その全長に亘り、つまり図２において紙面直交方向の全域において断面形状が図２に示す形状であるように形成されている。
【００３３】
スクリーン２は、液晶パネル６からの透過光による投影画像を結像させるために、光を拡散可能な材質、たとえば表面がフロスト面状の樹脂板、あるいは乳白色の樹脂板等が用いられている。また、スクリーン２は、カバー１０の内側（図２において右下方）に、カバー１０とは距離を隔てて配置されている。また、スクリーン２の形状は、曲面状、すなわち略ラグビーボール状に形成されるとともに、スクリーン２は、カバー１０に対して、スクリーン２とカバー１０との距離が、図２および図３に示すように、スクリーン２の中央部分からその外周側に向かうに連れて増大するように配置されている。
【００３４】
また、プロジェクタ３の背後、つまり図２において右側には、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成するプリント基板９が配置されている。プリント基板９は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成され、バックライト４および液晶パネル６が、図示しない多極リード線を介して電気的に接続されている。また、プリント基板９には、液晶パネル６を駆動して表示画像を形成させるための制御回路８が実装されている。
【００３５】
制御回路８は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。制御回路８は、外部からの検出信号、たとえば車速信号等に基づいて表示画像データを作成し、この表示画像データに基づいて液晶パネル６を駆動して、液晶パネル６上に表示画像を形成させる。
【００３６】
以上説明した、プロジェクタ３、スクリーン２、プリント基板９、カバー１０は、たとえば樹脂材料から形成されるケーシング１４内に収容、固定されている。そして、このケーシング１４をインストルメントパネル１５に固定することにより、コンビネーションメータ１がインストルメントパネル１５に装着される。
【００３７】
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴であるカバー１０の作用効果、特にコンビネーションメータ１の視認性に関する作用効果について説明する。
【００３８】
従来の表示装置の場合、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１におけるカバー１０が無く、スクリーン形状がインストルメントパネルと意匠的に連続させる構成、すなわち、スクリーンが表示装置の最外面となっている。このため、スクリーンに外来光、たとえば太陽光が入射すると、スクリーン上の表示画像のコントラストが低下して、表示画像が見え難くなる、いわゆるウウォッシュアウト現象が発生する、あるいは、入射した太陽光がスクリーン上で反射しその反射光により運転者が眩惑される、といった問題があった。
【００３９】
これに対して、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、スクリーン２の運転者側にカバー１０を配置し、このカバー１０を、光透過率が約３０％のスモーク材１１とスモーク材１１の運転者側表面にコーティングにより形成したＡＲ層１３とから構成している。
【００４０】
この構成により、コンビネーションメータ１に外来光、たとえば太陽光が入射する場合、外来光は、先ずカバー１０に入射する。この外来光は、ＡＲ層１３により拡散反射され、運転者側に向かう反射光量は大幅に減少する。これにより、コンビネーションメータ１に入射した外来光の反射光により運転者が眩惑されることを確実に防止することができる。
【００４１】
また、カバー１０に入射した外来光は、ＡＲ層１３により減衰されるとともに、スモーク材１１により透過率が制限されるため、最終的にカバー１０を透過する外来光の光量は大幅に低減される。したがって、外来光によりスクリーン上の表示画像のコントラストが低下して、表示画像が見え難くなる、いわゆるウォッシュアウト現象の発生を確実に防止することができる。
【００４２】
以上により、スクリーン２上の投影画像の良好な視認性を維持することのできるコンビネーションメータ１を提供することができる。また、スモーク材１１の光透過率制限作用により、カバー１０内側にあるスクリーン２以外の構成部材を見え難くすることができるので、コンビネーションメータ１の見映え低下を防止することができる。
【００４３】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、スクリーン２の形状を、曲面状、すなわち略ラグビーボール状に形成するとともに、スクリーン２を、カバー１０に対して、スクリーン２とカバー１０との距離が、スクリーン２の中央部分からその外周側に向かうに連れて増大するような位置関係に配置している。
【００４４】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、運転者は、表示画像が結像されるスクリーン２をカバー１０を透過して視認する。言い換えると、運転者は、カバー１０およびスクリーン２の両方を視認する。したがって、スクリーン２とカバー１０との位置関係を上述したように設定すると、運転者からスクリーン２は、その中央部分から外周部に向かうに連れて運転者からより遠ざかるように見える。すなわち、スクリーン２の外周部はその中央部分よりも奥まって見え、スクリーン２は立体間が強調されて視認される。
【００４５】
これにより、立体的で斬新な視認性が得られるコンビネーションメータ１を提供することができる。
【００４６】
図５には、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の変形例におけるカバー２０の断面図を示す。
【００４７】
この変形例においては、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１のカバー９に対して、防眩膜であるＡＧ層を追加している。すなわち、カバー２０を、図５に示すように、スモーク材１１の運転者側表面にＡＧ層１２をコーティングにより形成し、さらにＡＧ層１２の表面にＡＲ層１３を積層形成して攻勢している。
【００４８】
ＡＧ層１２は、たとえば微細な凹凸を多数有する硬質コーティングから形成され、ＡＧ層１２に入射した外来光は、ＡＧ層１２の凹凸により拡散反射されてしまい、運転者へ向かう反射光が減衰される。
【００４９】
したがって、スモーク材１１の視認者側表面にＡＧ層１２およびＡＲ層１３を積層コーティングすることにより、運転者が、外来光の反射光により眩惑されることを、より効果的に防止することができる。
【００５０】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、光源として発光ダイオード４を用いているが、これに限定する必要はなく、他の種類の光源、たとえば電球、放電灯などを用いてもよい。
【００５１】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、スクリーン２の形状を、曲面状、すなわち略ラグビーボール状に形成するとともに、スクリーン２を、カバー１０に対して、スクリーン２とカバー１０との距離が、スクリーン２の中央部分からその外周側に向かうに連れて増大するような位置関係に配置しているが、スクリーン２とカバー１０との位置関係をこのように限定する必要はない。たとえば、スクリーン２形状をカバー１０形状と略相似形とし、スクリーン２とカバー１０との距離を、スクリーン２全域においてほぼ一様としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の構成説明図である。
【図２】図１中におけるＩＩ矢視図である。
【図３】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の部分断面図であり、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の変形例における部分断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    コンビネーションメータ（車両用表示装置）
２    スクリーン
３    プロジェクタ
４    発光ダイオード（光源）
５    バックライト（光源）
６    液晶パネル（画像形成手段）
７    レンズ部
８  制御回路
９  プリント基板
１０    カバー
１１    スモーク材（光透過率調整部材）
１２    ＡＧ層（防眩膜）
１３    ＡＲ層（反射防止膜）
１４    ケーシング
１５    インストルメントパネル
１６    フロントガラス
１７    運転席
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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