(57)【要約】【課題】  光源からの光の高い利用効率が得られるとともに表示部材の発光輝度を均一化できる車両用表示装置を提供する。【解決手段】  液晶画面２１の裏側に液晶画面２１と平行に第１反射面３１を設け、液晶画面２１と第1反射面３１との間にその主光軸を液晶画面２１と平行に発光ダイオード４を配置するとともに、発光ダイオード４からの光を液晶画面２１に向けて反射する第２反射面３２と発光ダイオード４からの光を第１反射面３１に向けて反射する第３反射面３３を設けた。これにより、従来の車両用表示装置において光源からの光が導光体を通過する際に生じる光量の減衰を無くして液晶画面２１の発光輝度を高めるとともに、第１反射面３１から液晶画面２１までの距離を液晶画面２１全域でほぼ等しくして液晶画面２１の発光輝度を均一化することができる。【選択図】        図３
2005212546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部材と、
前記表示部材の裏面側に配置される光源と、
前記表示部材の裏面側に前記表示部材を覆うように重ねて配置され前記光源からの光を前記表示部材に向けて反射する反射部材とを備え、
前記光源からの光および前記反射部材からの反射光により前記表示部材の表示画面を透過照明する車両用表示装置であって、
前記反射部材は、前記表示部材と略平行に設けられる第１反射面と、前記表示部材と前記第１反射面間に配置される第２反射面および第３反射面とを備え、
前記第２反射面および前記第３反射面は、前記第１反射面の一端側において前記表示画面側から前記第１反射面に向かって前記第２反射面、前記第３反射面の順に配置され、
前記光源は前記第１反射面の他端側においてその主光軸を前記表示画面と略平行とし且つ前記第１反射面の前記一端側に向けて光を照射するように配置され、
前記第２反射面は前記光源から発せられた光を前記表示画面に向けて反射するように形成され、
前記第３反射面は前記光源から発せられた光を前記第１反射面に向けて反射し且つ前記第１反射面での反射光が前記表示画面に入射するように形成されることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記第２反射面は前記表示画面側から前記第１反射面に近づくに連れて前記光源に近づくように傾斜して形成され、且つ前記第３反射面は前記表示画面側から前記第１反射面に近づくに連れて前記光源から遠ざかるように傾斜して形成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反射面、前記第２反射面および前記第３反射面は一体的に形成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】
前記反射部材の前記他端側に前記光源から発せられた光を前記第１反射面に向けて反射する第４反射面を設けることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記表示部材は液晶表示器であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記車両用表示装置は車両用ヘッドアップディスプレイであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか６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、車両の運転席に設置されて車両に関する様々な情報を運転者が視認可能に表示するための車両用表示装置に関するものであり、たとえば自動車に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両用表示装置においては、夜間等周囲が暗い時に文字板等表示部材の良好な視認性を確保するとともに、昼間においてもその斬新な見映えを得るために、表示部材を光源からの光により透過照明して発光表示している。
【０００３】
従来の車両用表示装置の場合、たとえば、光源を平面状の導光体の入射端面から光を入射可能に配置し、導光体に導入された光源からの光を導光体の表面である出射表面から出射させるとともに、導光体の裏側の反射面で反射させてその反射光を出射表面から出射させることにより平面状に発光する照明装置（特許文献１参照）を用いて文字板等を透過照明している。また、特許文献１による照明装置では、導光体の裏面を、入射端面側、つまり光源側から遠ざかるに連れて肉薄となるように出射表面側に湾曲した曲面として形成している。
【０００４】
このような、従来の車両用表示装置における構成、すなわち、光源を平面状の導光体の端面から光を入射可能に配置する構成は、車両用表示装置の光の照射方向における寸法を小さくできるというメリットがある。たとえば、自動車において、車両用表示装置は一般に運転席前方のインストルメントパネル内に搭載されているが、インストルメントパネル内には、車両用表示装置以外に空調装置等が組み込まれている。このため、車両用表示装置に対しても小型化の強い要求があり、上述の構成は、このような要求に対応する有効な手段となる。
【特許文献１】特開平３−１１８５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車両用表示装置においては、空気中を進行する光源からの光を一旦導光体内に導入し、出射表面から空気中に出射させて再び空気中を進行させている。導光体は、通常は透光性材料、たとえば透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等から形成されている。
【０００６】
この場合、空気の密度と導光体の密度とは異なっているので、空気中における光の速度と導光体中における光の速度が異なる。すなわち、光源からの光は、その速度が、導光体に入射するとき、および導光体から出射するときに変化する。このため、光源からの光のエネルギは、導光体に入射するとき、および導光体から出射するときに減衰する。さらに、光源からの光は、導光体に入射するとき、および導光体から出射するときに、その一部が界面において反射するため、界面を通過する光量、言い換えると照明に利用できる光量が低下する。
【０００７】
また、従来の車両用表示装置においては、導光体の裏面が、入射端面側、つまり光源側から遠ざかるに連れて肉薄となるように出射表面側に湾曲した曲面として形成されている。このため、導光体における反射面から出射表面までの距離、つまり反射面からの反射光が導光体内を出射表面まで進む距離は、光源から遠ざかるほど短くなっているので、面状に発光する導光体の出射表面の照度は、導光体の板厚が薄くなるに連れて高くなる。すなわち、面状に発光する導光体の出射表面の照度が均一にならなくなる可能性がある。
【０００８】
以上から、従来の車両用表示装置においては、光源からの光を表示部材へ導くのに導光体を用いているため、光源からの光が導光体を通過する際の各種光学的減衰により光源からの光の利用効率が低下して表示部材の発光輝度が低下する。あるいは、導光体の出射表面の照度が不均一となり表示部材の発光輝度が不均一となってしまう。
【０００９】
表示部材の発光輝度を所望の明るさとし、発光輝度を均一化するための手段として、たとえば、光源をより明るいものに替えることが考えられるが、この場合、光源自体が高価になる、および光源の消費電流増大に対応する光源の駆動回路の容量増大化等により、車両用表示装置のコストが増大してしまう。
【００１０】
一方、表示部材の発光輝度を所望の明るさとするための別の手段として、光源を表示部材の裏側に表示部材に向けて光を出射可能に配置し、且つ拡散シート等により光を拡散させて透過照明することが考えられるが、この場合、表示部材の発光輝度を均一化するために光源と表示部材間に所定距離を設ける必要があり、車両用表示装置の表示部材の照明方向寸法が大きくなる。これにより、車両用表示装置が大型化し自動車のインストルメントパネル内への搭載性が悪化してしまう。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、表示部材の照明方法に工夫を凝らし、光源からの光の高い利用効率が得られるとともに表示部材の発光輝度を均一化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】
【００１２】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の車両用表示装置は、表示部材と、表示部材の裏面側に配置される光源と、表示部材の裏面側に表示部材を覆うように重ねて配置され光源からの光を表示部材に向けて反射する反射部材とを備え、光源からの光および反射部材からの反射光により表示部材の表示画面を透過照明する車両用表示装置であって、反射部材は、表示部材と略平行に設けられる第１反射面と、表示部材と第１反射面間に配置される第２反射面および第３反射面とを備え、第２反射面および第３反射面は、第１反射面の一端側において表示画面側から第１反射面に向かって第２反射面、第３反射面の順に配置され、光源は第１反射面の他端側においてその主光軸を表示画面と略平行とし且つ第１反射面の一端側に向けて光を照射するように配置され、第２反射面は光源から発せられた光を表示画面に向けて反射するように形成され、第３反射面は光源から発せられた光を第１反射面に向けて反射し且つ第１反射面での反射光が表示画面に入射するように形成される構成としている。
【００１４】
この場合、光源から発せられた光は空気中を進行しつつ、直接、あるいは各反射面で反射した反射光として表示画面に入射し、これを透過照明する。
【００１５】
これにより、従来の車両用表示装置において光源からの光が導光体を通過する際に生じる光量の減衰を無くすことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項１に記載の車両用表示装置では、光源からの光の多くは、第１反射面から表示画面に入射するが、第１反射面は表示画面と平行に配置されている、言い換えると第１反射面から表示画面までの距離は表示画面全域でほぼ等しくなっている。
【００１７】
これにより、表示画面に入射する透過照明光の照度が表示画面全域においてほぼ均一にできる。したがって、表示画面の発光輝度を均一化することができる。
【００１８】
以上から、光源からの光の高い利用効率が得られるとともに表示部材の発光輝度を均一化できる車両用表示装置を提供することができる。
【００１９】
本発明の請求項２に記載の車両用表示装置は、第２反射面は表示画面側から第１反射面に近づくに連れて光源に近づくように傾斜して形成され、且つ第３反射面は表示画面側から第１反射面に近づくに連れて光源から遠ざかるように傾斜して形成される構成としている。
【００２０】
これにより、第２反射面に入射した光を確実に表示画面に入射させるとともに、第３反射面に入射した光を確実に第１反射面を介して表示画面に入射させることができる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の車両用表示装置は、第１反射面、第２反射面および第３反射面は一体的に形成される構成としている。
【００２２】
これにより、車両用表示装置の組付け工数を低減できるとともに、第１反射面、第２反射面および第３反射面の位置関係を正確に維持して光源からの光の高い利用効率が得られるとともに表示部材の発光輝度を均一化できる車両用表示装置を提供することができる。
【００２３】
本発明の請求項４に記載の車両用表示装置は、反射部材の他端側に光源から発せられた光を第１反射面に向けて反射する第４反射面を設ける構成としている。
【００２４】
この場合、光源から発せられて表示画面に向かう光の一部が第４反射面で第１反射面に向けて反射し、その第１反射面での反射光が表示画面に入射する。
【００２５】
これにより、第１反射面から表示画面に入射する光量を増大させることができるので、光源からの光の高い利用効率が得られるとともに表示部材の発光輝度を均一化できる車両用表示装置を実現できる。
【００２６】
本発明の請求項５に記載の車両用表示装置は、光源は発光ダイオードであるような構成としている。
【００２７】
これにより、光源の消費電力を低減し且つ光源の長寿命化を図りつつ、光源が発する光を高効率で照明光としての利用可能な車両用表示装置を提供することができる。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の車両用表示装置は、表示部材は液晶表示器であるような構成としている。
【００２９】
これにより、液晶表示器の発光輝度を高めて視認性に優れる車両用表示装置を提供することができる。
【００３０】
本発明の請求項７に記載の車両用表示装置は、車両用表示装置は車両用ヘッドアップディスプレイであるような構成としている。
【００３１】
一般に、ヘッドアップディスプレイは、光源から出射され表示部材の表示画面を透過した光を視認者（たとえば運転者）前方の画面（たとえばフロントガラス）に投影して、画面の視認者と反対側遠方に表示画面の虚像を結像させ、それを視認者に視認させるものである。したがって、運転者が視認する画像の良好な視認性を確保するためには、表示画面の発光輝度、すなわち表示画面を透過照明する光の照度を高める必要がある。この点、本発明による車両用表示装置は、上述したように、光源からの光の高い利用効率が得られるとともに表示部材の発光輝度を均一化できるので、本発明による車両用表示装置を車両用ヘッドアップディスプレイに適用すれば、明るく明瞭な画面の視認性に優れる車両用ヘッドアップディスプレイ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】
【００３２】
以下、本発明による車両用表示装置の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明による車両用表示装置としての車両用ヘッドアップディスプレイを、自動車に搭載されるヘッドアップディスプレイ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００３４】
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ヘッドアップディスプレイ１の概略全体構成図である。
【００３５】
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ヘッドアップディスプレイ１の部分拡大断面図であり、図１のＩＩ部拡大図である。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１における発光ダイオードからの光の進行経路を説明する模式図である。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１の電気回路構成を説明する模式図である。
【００３８】
ヘッドアップディスプレイ１は、自動車に関する各種情報を液晶パネル２上に画像として形成し、この画像の結像光を自動車の運転席前方のフロントウィンドシールド９に設けられたハーフミラー１０を介して運転者の眼Ａに入射させ、当該画像を、ハーフミラー１０の前方、つまりフロントウィンドシールド９の外方に結像される虚像Ｂとして視認させるものである。
【００３９】
ヘッドアップディスプレイ１は、図１に示すように、車室内前方のインストルメントパネル１１内に配置される液晶パネル２、リフレクタ３、発光ダイオード４および反射鏡７と、フロントウィンドシールド９の車室内側表面に設けられたハーフミラー１０とから構成されている。
【００４０】
以下に、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１の構成について説明する。
【００４１】
表示部材である液晶パネル２は、図１に示すように、当該自動車に関する情報、たとえば走行速度等が形成される液晶画面２１を備えている。
【００４２】
液晶パネル２の裏面側（図２において右側）には、光源である発光ダイオード４が配置されている。発光ダイオード４は、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、チップタイプの白色発光ダイオードが用いられている。発光ダイオード４は、図２に示すように、後述する第１反射面３１の他端側（図２において下端側）に、その主光軸Ｃを液晶パネル２と平行とし、且つ後述する第１反射面３１の一端側（図２において上端側）に向けて光を照射するように配置されている。
【００４３】
液晶パネル２の裏面側（図２において右側）には、液晶パネル２を覆うように重ねて配置され発光ダイオード４からの光を液晶パネル２に向けて反射する反射部材としてのリフレクタ３が配置されている。リフレクタ３は、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、樹脂材料から1個の部品として形成されている。リフレクタ３は、図２に示すように、液晶パネル２と平行に設けられる第１反射面３１を備えている。また、第１反射面３１の一端側（図２の上端側）、且つ第1反射面３１と液晶パネル２との間には、第２反射面３２および第３反射面３３が設けられている。これらの第２反射面３２および第３反射面３３は、図２に示すように、液晶パネル２側から第１反射面３１側に向かって、第２反射面３２、第３反射面３３の順に配置されている。第２反射面３２は、図２において、液晶パネル２側から第１反射面３１に近づくに連れて発光ダイオード４に近づくように、すなわち図２において下方に向かうように傾斜して形成されている。一方、第３反射面３３は、図２において、液晶パネル２側から第１反射面３１に近づくに連れて発光ダイオード４から遠ざかるように、すなわち図２において上方に向かうように傾斜して形成されている。また、リフレクタ３には、第１反射面３１の他端側に、発光ダイオード４を挟んで第１反射面と対向する第４反射面３４が設けられている。
【００４４】
液晶パネル２とリフレクタ３の間には、拡散シート５が配置されている。拡散シート５は、たとえば透光性の樹脂フィルム等から形成されている。拡散シート５は、リフレクタ３で反射し液晶パネル２へ向かう反射光を拡散反射させることにより、液晶画面２１の透過光の輝度を液晶画面２１全体に均一化するためのものである。
【００４５】
液晶パネル２、リフレクタ３、発光ダイオード４および拡散シート５は、リフレクタ３により反射された発光ダイオード４からの光により透過照明される液晶画面２１の発光輝度が均一且つ最大となるような位置関係を維持するように、位置決め固定されている。
【００４６】
リフレクタ３の他端側には、図２に示すように、プリント基板６が配置され、発光ダイオード４および液晶パネル２が実装されている。プリント基板６としては、たとえばガラスエポキシ基板、あるいはフレキシブル基板等が用いられている。プリント基板６は、ヘッドアップディスプレイ１の電気回路部を形成している。
【００４７】
また、プリント基板６には、制御回路１２（図４参照）が実装されている。制御回路１２は、たとえばマイクロコンピュータ等から形成され、発光ダイオード４の点灯・消灯を制御し、車速センサ１５（図４参照）からの検出信号に基づき、液晶画面２１上に当該自動車の走行速度を表示する表示画面を形成するように液晶パネル２を駆動する。
【００４８】
液晶パネル２のリフレクタ３と反対側、つまり図２において左側には、反射鏡７が配置されている。反射鏡７は、図１に示すように、液晶画面２１を透過した発光ダイオード４からの光をフロントウィンドシールド９上のハーフミラー１０に向けて反射するものである。ヘッドアップディスプレイ１において、液晶パネル２の体格、すなわち液晶画面２１の大きさは、インストルメントパネル１１内へ搭載可能とするために、小型化されており、それを直接視認した場合、その表示内容を読み取ることは困難である。そのため、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、反射鏡７を凹面鏡として形成し、ハーフミラー１０によりフロントウィンドシールド９前方に形成される液晶画面２１の虚像Ｂを液晶画面２１の実形状よりも拡大している。これにより、視認者は表示内容を確実に読み取ることができる。
【００４９】
ここで、一体化された液晶パネル２、リフレクタ３、発光ダイオード４および拡散シート５と、反射鏡７は、図１、２に示すように、ケーシング８内に収容固定されている。ケーシング８は、たとえば樹脂材料等から形成され、反射鏡７からハーフミラー１０へ向かうの反射光を通過させるための開口部８ａを備えている。
【００５０】
このケーシング８は、図１に示すように、車室内前方のインストルメントパネル１１内に取り付けられている。インストルメントパネル１１には、ケーシング８の開口部８ａに対応して、開口部１１ａが設けられ、反射鏡７からハーフミラー１０へ向かうの反射光を通過可能としている。
【００５１】
ハーフミラー１０は、フロントウィンドシールド９内面の当該自動車の運転席に着座した運転者の眼Ａの視線前方部分、つまり運転者が運転中普通に前方を注視している時の視線通過部分に、金属蒸着膜（増反射処理を施してある）を形成することにより設けられている。液晶画面２１を透過した発光ダイオード４からの光は、反射鏡７で反射して開口部８ａ、開口部１１ａを通過して、ハーフミラー１０に結像光として入射する。この結像光は、ハーフミラー１０で反射して運転者の眼Ａに入射する。これにより、運転者は、液晶画面２１を、ハーフミラー１０前方の虚像Ｂとして視認する。なお、運転者は、フロントウィンドシールド９前方の景色をもハーフミラー１０を通して視認することができる。したがって、運転者は、フロントウィンドシールド９前方の景色を注視しつつ，視線をほとんど移動させずに液晶画面２１、すなわち虚像Ｂを視認することができる。
【００５２】
次に、本発明の一実施形態による照明ユニット１の特徴である、リフレクタ３の構成、特に各反射面３１〜３４の作用および効果について、主に図３に基づいて説明する。
【００５３】
図３には、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１における発光ダイオード４からの光の進行経路を示している。
【００５４】
リフレクタ３に設けられた第１反射面３１は、図３に示すように、液晶画面２１と平行、且つ液晶画面２１全体を覆うように、つまり液晶画面２１よりも大きい形状に形成されている。
【００５５】
一方、発光ダイオード４は、図３に示すように、第１反射面３１の他端側（図３の下側）に、主光軸Ｃを液晶画面２１と平行とし、且つ第１反射面３１の一端側（図３の上側）に向けて、光を照射するように配置されている。
【００５６】
発光ダイオード４からは、光が放射状に発せられる。図３中においては、光路Ｄおよび光路Ｋが放射状に発せられる光の両端側の光路を示している。
【００５７】
発光ダイオード４から放射状に発せられた光のうち、図３中の光路Ｆで示すように、直接液晶画面２１に入射する光以外は、リフレクタ３に入射する、すなわち第1反射面３１、第２反射面３２、第３反射面３３および第４反射面３４のいずれかに入射する。
【００５８】
発光ダイオード４から放射状に発せられ第１反射面３１に入射した光の一部は、図３中において光路Ｋ、Ｊで示すように、第１反射面３１で反射して液晶画面２１に入射する。また、第１反射面３１に入射した光の一部は、図３中において光路Ｈで示すように、第１反射面３１で反射した後さらに第２反射面３２に入射し、そこで反射して液晶画面２１に入射する。また、第１反射面３１に入射した光の一部は、図３中において光路Ｇで示すように、第１反射面３１で反射した後さらに第２反射面３２に入射し、そこで反射して再度第１反射面３１に入射し、そこで反射して液晶画面２１に入射する。
【００５９】
発光ダイオード４から放射状に発せられ第２反射面３２に入射した光は、図３中において光路Ｆで示すように、第２反射面３２で反射して液晶画面２１に入射する。
【００６０】
発光ダイオード４から放射状に発せられ第３反射面３３に入射した光は、図３中において光路Ｃで示すように、第３反射面３３で反射して第１反射面３１に入射し、そこで反射して液晶画面２１に入射する。
【００６１】
発光ダイオード４から放射状に発せられ第４反射面３４に入射した光は、図３中において光路Ｄで示すように、第４反射面３４で反射して第１反射面３１に入射し、そこで反射して第３反射面３３に入射し、そこで反射して再度第１反射面３１に入射し、そこで反射して液晶画面２１に入射する。
【００６２】
以上説明したように、発光ダイオード４から発射された光の大部分は、最終的に第１反射面３１からの反射光として液晶画面２１に入射する。言い換えると、リフレクタ３の第１反射面３１が、液晶画面２１を透過照明するための面光源としての機能を果たしている。
【００６３】
ところで、第１反射面３１は、図３に示すように、液晶画面２１と平行に形成されているので、第１反射面３１から液晶画面２１までの距離は液晶画面２１全域で等しくなっている。
【００６４】
これにより、液晶画面２１に入射する第１反射面３１から反射光の照度が液晶画面２１全域においてほぼ均一にできる。したがって、液晶画面２１の発光輝度を均一化することができる。
【００６５】
また、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、発光ダイオード４から発せられた光は、そのほぼ全てが、直接、あるいはリフレクタ３の各反射面３１〜３４で1回ないし数回反射した後に液晶画面２１に入射する。すなわち、発光ダイオード４から発せられた光は空気中のみを進行して液晶画面２１に入射する。これにより、従来の車両用表示装置の場合において生じていた、導光体への入射時および出射時における界面反射等による光量減衰を無くすことができる。
【００６６】
これにより、発光ダイオード４からの光を高効率で液晶画面２１の照明に利用可能なヘッドアップディスプレイ１を提供することができる。
【００６７】
次に、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１の電気回路構成について、図４の電気回路構成を示す模式図に基づき説明する。
【００６８】
図４に示すように、制御回路１２には、バッテリ１４から電力が常時供給されている。また、制御回路１２は、イグニッションスイッチ１３が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。また制御回路１２には、車速センサ１５が検出信号を入力可能に接続されている。制御回路１２は、イグニッションスイッチ１３の作動状態の検出結果に基づいて、発光ダイオード４の点灯・消灯制御を行なう。また、制御回路１２は、車速センサ１５からの検出信号に基づいて液晶パネル２を駆動して、液晶画面２１に当該自動車の走行速度を表示する表示画面を形成している。
【００６９】
運転者によりイグニッションスイッチ１３がＯＮされると、制御回路１２は、発光ダイオード４を点灯させると同時に、車速センサ１５からの検出信号に基づき液晶パネル２を駆動して、液晶画面２１に当該自動車の走行速度を表示する表示画面を形成する。これにより、液晶画面２１が発光ダイオード４からの光により透過照明される。液晶画面２１を透過した発光ダイオード４からの光は、反射鏡７で反射して開口部８ａ、開口部１１ａを通過して、ハーフミラー１０に結像光として入射する。この結像光は、ハーフミラー１０で反射して運転者の眼Ａに入射する。これにより、運転者は、液晶画面２１を、ハーフミラー１０前方の虚像Ｂとして視認する。すなわち、運転者は、自動車の走行速度を虚像Ｂとして読み取ることができる。
【００７０】
以上説明した、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、リフレクタ３は、液晶画面２１と平行に設けられる第１反射面３１と、液晶画面２１と第１反射面３１間に配置される第２反射面３２および第３反射面３３とを備え、第２反射面３２および第３反射面３３は、第１反射面３１の一端側において液晶画面２１側から第１反射面３１に向かって第２反射面３２、第３反射面３３の順に配置され、発光ダイオード４は第１反射面３１の他端側においてその主光軸Ｃを液晶画面２１と平行とし且つ第１反射面３１の一端側に向けて光を照射するように配置され、第２反射面３２は発光ダイオード４から発せられた光を液晶画面２１に向けて反射するように形成され、第３反射面３３は発光ダイオード４から発せられた光を第１反射面３１に向けて反射し且つ第１反射面３１での反射光が液晶画面２１に入射するように形成される構成としている。さらに、リフレクタ３の他端側に発光ダイオード４から発せられた光を第１反射面３１に向けて反射する第４反射面３４を設けている。
【００７１】
この場合、発光ダイオード４から発せられた光は空気中を進行しつつ、直接、あるいは各反射面３１〜３４で反射した反射光として表示画面に入射し、これを透過照明する。
【００７２】
これにより、従来の車両用表示装置において光源からの光が導光体を通過する際に生じる光量の減衰を無くして、光源からの光の高い利用効率が得られるヘッドアップディスプレイ１を実現することができる。
【００７３】
また、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、発光ダイオード４からの光の多くは、第１反射面３１から液晶画面２１に入射するが、第１反射面３１は液晶画面２１と平行に配置されている、言い換えると第１反射面３１から液晶画面２１までの距離は液晶画面２１全域でほぼ等しくなっている。
【００７４】
これにより、液晶画面２１に入射する透過照明光の照度が液晶画面２１全域においてほぼ均一にできる。したがって、液晶画面２１の発光輝度を均一化することができる。
【００７５】
以上から、光源からの光の高い利用効率が得られるとともに液晶画面２１の発光輝度を均一化できる、言い換えると運転者により視認される虚像Ｂの発光輝度を高め且つ発光輝度を均一化できるヘッドアップディスプレイ１を提供することができる。
【００７６】
さらに、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、第１反射面３１、第２反射面３２、第３反射面３３および第４反射面３４は一体的にリフレクタ３として形成される構成としている。
【００７７】
これにより、ヘッドアップディスプレイ１の組付け工数を低減できるとともに、第１反射面３１、第２反射面３２、第３反射面３３および第４反射面３４の位置関係を正確に維持して発光ダイオード４からの光の高い利用効率が得られるとともに液晶画面２１の発光輝度を均一化できるヘッドアップディスプレイ１を提供することができる。
【００７８】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１においては、光源である発光ダイオード４の個数を特に限定していない。したがって、発光ダイオード４の個数は必要に応じて1個以上複数個に調整してよい。
【００７９】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ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、発光ダイオード４に限定する必要はなく、他の種類の光源、たとえば電球、放電管、ＥＬパネル等を用いてもよい。
【００８０】
また、以上説明した実施形態は、本発明による車両用表示装置を、自動車に搭載されるヘッドアップディスプレイ１に適用した場合を例に採っているが、ヘッドアップディスプレイ１に限る必要は無く、他の車両用表示装置であってもよい。たとえば、一般的なコンビネーションメータに適用しても良い。この場合、透過照明される文字板の裏側に上述したリフレクタ３および発光ダイオード４を配置すれば、文字板の発光輝度を高めるとともに輝度斑を抑えることができる。あるいは、コンビネーションメータの文字板の一部に組み込まれ運転者から直接視認される液晶パネルの裏側に上述したリフレクタ３および発光ダイオード４を配置すれば、液晶パネルの発光輝度を高めるとともに輝度斑を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態による車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイ１の概略全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイ１の部分拡大断面図であり、図１のＩＩ部拡大図である。
【図３】発光ダイオード４からの光の進行経路を説明する模式図である。
【図４】本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ１の電気回路構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１    ヘッドアップディスプレイ（車両用表示装置）
２    液晶パネル（表示部材）
２１    液晶画面（表示画面）
３    リフレクタ（反射部材）
３１    第１反射面
３２    第２反射面
３３    第３反射面
３４    第４反射面
４    発光ダイオード（光源）
５    拡散シート
６    プリント基板
７    反射鏡
８    ケーシング
８ａ    開口部
９    フロントウィンドシールド
１０    ハーフミラー
１１    インストルメントパネル
１１ａ    開口部
１２    制御回路
１３    イグニッションスイッチ
１４    バッテリ
１５    車速センサ
Ａ    眼
Ｂ    虚像
Ｃ    主光軸
Ｄ    光路
Ｅ    光路
Ｆ    光路
Ｇ    光路
Ｈ    光路
Ｊ    光路
Ｋ    光路
【図１】
2005212546.tif 000003
【図２】
2005212546.tif 000004
【図３】
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【図４】
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