(57)【要約】【課題】  光源の発した光のロスを少なくし、比較的小規模な光源にて充分な表示輝度を得られるようにすることができ、コストを抑制して表示位置の調整ができる車両用表示器を提供すること。【解決手段】  LEDアレイ１からの光を反射する鏡面を複数有する多面体ミラー２を設け、多面体ミラー２を回転させる駆動部２１を設け、LEDアレイ１の点灯・消灯を制御する制御回路４を設け、情報を虚像で運転者に伝達する車両用表示器において、回転する多面体ミラー２の各面におけるLEDの点灯を開始するタイミングを変更する点灯タイミング制御部４１を設けた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を線状に配置するように設け、
前記発光素子からの光を反射する鏡面を複数有する鏡体を設け、
前記発光素子に対する前記鏡面の角度を変更するように前記鏡体を回転させる回転手段を設け、
表示させる画像情報により鏡体の回転運動に同期させて発光素子の点灯・消灯を制御する制御手段を設け、
情報を表示で運転者に伝達する車両用表示器において、
回転する前記鏡体の各面における発光素子の点灯を開始するタイミングを変更する点灯タイミング変更手段を設けたことを特徴とする車両用表示器。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用表示器において、
前記発光素子からの光が前記鏡体に反射する反射点近傍と、運転者のアイポイント近傍とを共役点にもつ収束系の第１の光学系を設け、
前記発光素子からの光を、前記第１の光学系の前記鏡体側の焦点の内側に焦点を結ぶ第２の光学系を設ける、
ことを特徴とする車両用表示器。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用表示器において、
前記鏡体が多角柱形状の外周面に鏡面を設けたものであり、
前記第１の光学系と前記第２の光学系が発光素子の線状配列方向と直交する方向のみに光線を収束する光学系であり、
前記制御手段が、
回転する鏡面の１つの面が、発光素子の光を反射可能な領域を移動する時間に対して、所定の前休止時間の経過した時点から、回転に対して所定の同じ時間ずつ遅れるように発光素子を点灯させるものであり、
前記点灯タイミング変更手段が、
前記前休止時間を変更するものであることを特徴とする車両用表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転情報を運転者に表示するシステムに関するものであり、特に車両、船舶、航空機などウィンドウに運転に関わる情報を表示する車両用表示器の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、複数の面からなる多角柱状ミラーと直線状に配置された発光素子列を配置し、発光素子から発光する光を拡大するレンズを設け、多面体ミラーをモータで回転させるようにし、前記ミラーの回転位置に応じて発光素子を選択的に発光させることにより２次元画像をスクリーン上に表示させている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２０７９４号公報（第２−４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術を、車両、船舶、航空機などにおいて運転に関わる情報を表示する車両用表示器に適用する場合、スクリーンを用いる必要があるため、スクリーンにより光が拡散してしまうため光エネルギのロスが多いものであった。
このロスを補うため光源規模の大型化が必要であり、表示器の大型化、消費電力の増大、発熱の増加、コストの増加、発熱による光源の短寿命化を招くものであった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、光源の発した光のロスを少なくし、比較的小規模な光源にて充分な表示輝度を得られるようにすることができ、コストを抑制して表示位置の調整ができる車両用表示器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、複数の発光素子を線状に配置するように設け、前記発光素子からの光を反射する鏡面を複数有する鏡体を設け、前記発光素子に対する前記鏡面の角度を変更するように前記鏡体を回転させる回転手段を設け、表示させる画像情報により鏡体の回転運動に同期させて発光素子の点灯・消灯を制御する制御手段を設け、情報を表示で運転者に伝達する車両用表示器において、回転する前記鏡体の各面における発光素子の点灯を開始するタイミングを変更する点灯タイミング変更手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、光源の発した光のロスを少なくし、比較的小規模な光源にて充分な表示輝度を得られるようにすることができ、コストを抑制して表示位置の調整ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用表示器を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例の車両用表示器の主要な構成を説明する図である。図２は実施例の車両用表示器の表示位置の変更処理の流れを示すフローチャートである。図３は実施例の車両用表示器の主要な構成の斜視図である。図４は実施例の車両用表示器の作用効果を説明する説明図である。図５は実施例の車両用表示器のLEDアレイ（発光素子）とモータの制御のタイミングを説明する図である。図６は説明のための、点灯タイミング変更手段を有しない車両用表示器の主要な構成を説明する図である。図７は説明のための、点灯タイミング変更手段を有しない車両用表示器のLEDアレイとモータの制御のタイミングを説明する図である。
【０００９】
実施例の車両用表示器は、LEDアレイ１（発光素子としてLEDを線状に配置したもの）、多面体ミラー２（８面体であり、多角柱形状の鏡体である）、駆動部２１（回転手段に相当する）、第１レンズ３１（第１の光学系に相当する）、第２レンズ３２（第２の光学系に相当する）、制御回路４（制御手段に相当する）、アイポイント５、フロントウィンドウ６（車両の窓ガラスに相当する）を主要な構成にしている。
【００１０】
実施例の車両用表示器では、図１、図３に示すように、複数のLEDを１列に並べたLEDアレイ１を設ける。このLEDアレイ１の発光は、制御回路４により表示内容と多面体ミラー２の回転位置に応じて行われる。
LEDアレイ１の斜め下方には、８角柱状の多面体ミラー２を８角柱の中心軸で回転自在になるように設ける。多面体ミラー２の側面をなす８面には鏡面が設けられており、各面は平面鏡として機能する。多面体ミラー２は制御回路４で制御される駆動部２１の駆動で回転するようにする。
なお、駆動部２１には図示しないモータが用いられる。
さらに、制御回路４には、駆動部２１の制御に同期させてLEDアレイ１を点灯させるタイミングを制御する点灯タイミング制御部４１（点灯タイミング変更手段に相当する）を設ける。
【００１１】
多面体ミラー２と所定距離離れた位置には、第１レンズ３１を設ける。この第１レンズ３１は、LEDアレイ１からの光が多面体ミラー２に反射する反射点近傍と、運転者のアイポイント５近傍とを共役点に持つ収束系レンズの作用を有するものである。
LEDアレイ１から多面体ミラー２への入光路の途中となる位置には、第２レンズ３２を設ける。この第２レンズ３２は、LEDアレイ１配列垂直方向においてのみ、LEDからの光を第１レンズ３１の多面体ミラー２側焦点の内側位置に、焦点を結ぶように設計している。
【００１２】
次に作用を説明する。
［表示位置の変更処理］
図２に示すのは実施例の車両用表示器における表示位置の変更処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００１３】
ステップＳ１では、基準となる点灯周波数でのLEDアレイ１の点灯制御がされている。
【００１４】
ステップＳ２では、図示しないコントローラ等による運転者からの操作を入力する。この入力は制御部に入力されるようにする。
【００１５】
ステップＳ３では、点灯周期の変更処理を行う。
【００１６】
ステップＳ４、Ｓ５では、ステップＳ３の点灯周期の変更により表示が上下に移動する。
［表示作用］
制御回路４の制御によって、駆動部２１で回転させる多面体ミラー２に同期させて、制御回路４によりLEDアレイ１を図６に示すタイミングにより発光させる。図６に示すタイミングで発光させると、所定の休止時間後に発光を開始するようにすることで、多面体ミラー２の鏡面が、LEDアレイ１からの入光に対して所定の角度になるようにする。これにより、虚像で表示させる表示の端の位置が定まることになる。
発光開始になると、多面体ミラー２の回転に同期して同じ時間間隔で、順に各行に対応する内容の発光を行う。よって、その時間間隔分、次に回転した際の多面体ミラー２の回転位相がズレることになり、よって、結果的に鏡面の角度が変化しながら各行に対応する発光を反射することになる。このようにして表示の最終行までくると、その後は休止期間となる。
このような発光タイミングの制御によって、LEDが発した光線はまず第２レンズ３２に到達する。LEDからの光線はLEDアレイ１配列垂直方向について第２レンズ３２により、結像した後、多面体ミラー２で上記のように反射され、第１レンズ３１に向かう。LEDアレイ１配列平行方向については第２レンズ３２による収束作用を受けずに進行し、第１レンズ３１に向かう。
【００１７】
次に、これらの光線は、第１レンズ３１に到達することとなる。各光線は、第１レンズ３１により、LEDアレイ１配列垂直方向についてはアイポイント５に向かい収束し、LEDアレイ１配列平行方向については第１レンズ３１による収束作用を受けずに進行する。このようにすることで、表示の横方向に表示歪を生じにくくすることができる。
すなわち、アイポイント５からは多面体ミラー２の各回転位置におけるLEDの虚像が認識されることとなる。
【００１８】
このように第１レンズ３１、第２レンズ３２を用いることにより、遠方結像を行うことができ、表示像を遠くに見せることができる。これは、遠方を見て運転をしている車両の運転者に見せる表示としては大変好ましいものである。
【００１９】
［表示位置の変更作用］
ステップＳ３における点灯周期の変更作用においては、制御回路４の点灯タイミング制御部４１によって、図７に示すように表示期間の前の休止時間を変更する。
すると、多面体ミラー２に対するLEDアレイ１の発光タイミングが全体的にズレることとなる。つまり、同じ行の発光に対して多面体ミラー２の鏡面の反射する面の角度が変更されることになる。
【００２０】
この反射角度の変更は、LEDアレイ１の列垂直方向、つまり、表示像の垂直方向が変更されることになる。よって、表示像として表示されているLEDアレイ１の光の列垂直方向、つまり表示像が上下方向に移動することになる。
よって、運転者は操作によって、表示像の位置を最適な位置に変更して用いるようにすればよく、運転者の体格差等によるアイポイント５の違いに容易に対応することになる。
【００２１】
次に、効果を説明する。
実施例の車両用表示器にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)複数のLEDを線状に配置してLEDアレイ１とし、LEDアレイ１からの光を反射する鏡面を複数有する多面体ミラー２を設け、LEDアレイ１に対する鏡面の角度を変更するように多面体ミラー２を回転させる駆動部２１を設け、表示させる画像情報により多面体ミラー２の回転運動に同期させてLEDアレイ１の点灯・消灯を制御する制御回路４を設け、情報を虚像で運転者に伝達する車両用表示器において、回転する多面体ミラー２の各面におけるLEDの点灯を開始するタイミングを変更する点灯タイミング制御部４１を設けたため、運転者の体格等によるアイポイント５の上下に対する調整ができる。
【００２２】
本実施例の車両表示器のように、制御回路４の点灯タイミング制御部４１を設け、他の構成に大きな変更を生じずに表示の上下動調整ができることは、多大な効果を得る。まず、コストの低減である。表示の上下動調整のために、多面体ミラー２やLEDアレイ１等を上下動させる機構を設けると、その機構部分と、上下動させる駆動源（モーター等）等が必要となり、コストが増大する。このコストの増大なく上下動できることは、大きなコスト抑制効果となる。また、このように機構、駆動源を別に設けなくて済むことは、省スペースにもなる。コンバイナを使用する車両用表示器は、インストルメントパネルの上面部分やインストルメントパネルの内部に設けられるため、上下動機構や駆動源により、占有スペースが増大すると、運転者の視界を遮ることもあり、このことから、実際に搭載できない車両もでてくることなる。また、車室デザインの自由度を低下させることにもなる。よって、このように占有スペースを増大させることなく表示像を上下動させることができるのは、大きな省スペース効果となる。
【００２３】
(2)LEDアレイ１からの光が多面体ミラー２に反射する反射点近傍と、運転者のアイポイント５近傍とを共役点にもつ収束系の第１レンズ３１を設け、LEDアレイ１からの光を、第１レンズ３１側の焦点の内側に焦点を結ぶ第２レンズ３２を設けたため、拡散スクリーン等を介さずに表示を行い、ロス分が少ない効率的な表示を行うようにでき、かつ第２レンズ３２により、遠方結像で、より見やすい表示を実現させることができる。
【００２４】
(3)多面体ミラー２が多角柱形状の外周面に鏡面を設けたものであり、第１レンズ３１と第２レンズ３２がLEDアレイ１の線状配列方向と直交する方向のみに光線を収束する光学系であり、制御回路４が、回転する鏡面の１つの面が、LEDアレイ１の光を反射可能な領域を移動する時間に対して、所定の前休止時間の経過した時点から、回転に対して所定の同じ時間ずつ遅れるようにLEDアレイ１を点灯させるものであり、点灯タイミング制御部４１が、前休止時間を変更するものであるため、横方向に対するアイポイント５の動きに対して表示を収束させていないため、表示歪を生じにくい虚像による表示にすることができる。
【００２５】
以上、本発明の車両用表示器を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００２６】
例えば、実施例では、LEDアレイ１を１列のものとしているが、複数列のものであってもよいし、複数の色で発光するものを組み合わせてカラー表示を行うようにしてより多目的な見やすい表示となるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例の車両用表示器の主要な構成を説明する図である。
【図２】実施例の車両用表示器の表示位置の変更処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例の車両用表示器の主要な構成の斜視図である。
【図４】実施例の車両用表示器の作用効果を説明する説明図である。
【図５】実施例の車両用表示器のLEDアレイ（発光素子）とモータの制御のタイミングを説明する図である。
【図６】説明のための、点灯タイミング変更手段を有しない車両用表示器の主要な構成を説明する図である。
【図７】説明のための、点灯タイミング変更手段を有しない車両用表示器のLEDアレイとモータの制御のタイミングを説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  LEDアレイ
２  多面体ミラー
２１  駆動部
３１  第１レンズ
３２  第２レンズ
４  制御回路
４１  点灯タイミング制御部
５  アイポイント
６  フロントウィンドウ
７  操作部
８  表示像
【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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【図７】
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