(57)【要約】【課題】  表示の高輝度化と車両への搭載性を両立できる車両用表示器を提供すること。【解決手段】  複数のLEDを線状に配置するように設け、LEDからの光を反射する鏡面を複数有する多面体ミラー４を設け、LEDに対する鏡面の角度を変更するように鏡体を回転させるモータ５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LEDの点灯・消灯を制御する制御回路９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、複数のLEDの線状配置は、LEDアレイ１とLEDアレイ２からなる複数列の配置にし、異なる複数列位置から入光する光を、同じ列として出光する導光体３を備えて、LEDアレイ１とLEDアレイ２による複数列の発光を導光体３により同じ列位置から出光させた。【選択図】        図１
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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、
前記複数の発光素子の線状配置は、複数列の配置にし、
異なる複数列位置から入光する光を、同じ列として出光する導光体を備えて、
複数列の発光を前記導光体により同じ列位置から出光させる、
ことを特徴とする車両用表示器。
【請求項２】
請求項２に記載された車両用表示器において、
前記発光素子の複数列の線状配置は、
等間隔の所定ピッチで発光素子を配列させた列と、
前記所定ピッチと略１／２ピッチずらした位置から、異なる列位置に所定ピッチで発光素子を配列させた列を備える、
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、
前記導光体は、
入光面前側からの所定間隔の列状の光を出光面へ反射するよう鏡面を所定の間隔で複数を列状に配置した前側鏡面群と、
入光面後側からの所定間隔の列状の光を出光面へ反射するよう鏡面を、前記前側鏡面群の鏡面間に設けて、所定の間隔で複数を列状に配置した後側鏡面群と、
を備え、
前側鏡面群と後側鏡面群は、
入光面前側と入光面後側の異なる列状の入光を、間隔のない又は間隔の狭い１列の光として出光面より出光させる、
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、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、従来の車両用表示器においては、表示の高輝度化が十分ではなかった。しかし、発光素子を増やすと車両への搭載が困難であった。
【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、表示の高輝度化と車両への搭載性を両立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、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、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、複数の発光素子の線状配置は、複数列の配置にし、異なる複数列位置から入光する光を、同じ列として出光する導光体を備えて、複数列の発光を前記導光体により同じ列位置から出光させることを特徴とする。
【０００６】
尚、請求項３において、「間隔のない又は間隔の狭い１列の光として出光面より出光させる」とは、同一光路で出光することを意味するものとする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、表示の高輝度化と車両への搭載性を両立でき、複数並んだ光源の光を狭ピッチで直線状化できることにより、視点移動に伴う表示像のズレの発生を防ぐことが可能な高輝度化光源配置ができる。また、基板配置自由度が導光部材の傾斜面の角度を変えることにより増し、本体サイズ（厚さ）変化もしくは分割基板とすることなく基板を配置可能とする。さらに、段差配列時に行っている直線化点灯制御も不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用表示器の概略図である。図２は実施例１の車両用表示器の導光部材の斜視図である。図３は実施例１の車両用表示器のLEDの配列状態を示す説明図である。図４は車両用表示器における視点ズレによる表示のズレ状態を示す説明図である。図５は実施例１の車両用表示器における作用の説明図である。
【００１０】
実施例１の車両用表示器は、LEDアレイ１，２（発光素子としてLEDを線状に配置したもの）、導光体３、多面体ミラー４、モータ５、レンズ６、平面ミラー７、基板８、制御回路９を主な構成としている。
LEDアレイ１，２は、基板８上に、図３に示すように配列したものである。まず、LEDを所定のピッチで列状に配置してLEDアレイ１を構成する。次に、LEDアレイ１と並行な列位置となるようLEDを所定のピッチで列状に配置してLEDアレイ２を構成する。さらにLEDアレイ２は、LEDアレイ１に対して1/2ピッチをずらした位置に各LEDを位置させる。
【００１１】
導光体３は、１面を出光面３ｂとし、出光面３ｂと略直角な隣り合う面を入光面３ａとする。次に、入光面３ａの出力面３ｂに近い側からの入光を出光面３ｂに反射する鏡面３ｄと、入光面３ａの出力面３ｂから遠い側からの入光を出光面３ｂに反射する鏡面３ｃを同じ間隔で交互に設けるようにして、前方の反射面群と後方の反射面群を設けるようにする。前方反射面群と後方反射面群の位置の違いは、LEDアレイ１とLEDアレイ２の列間に相当させ、前方反射群と後方反射群で反射させた光路は、同じ光路で出光面３ｂから出光する鏡面角度、位置にする。
【００１２】
多面体ミラー４は、１２角柱形状であり、中心軸で回転自在で、外周の１２面をそれぞれ平面な鏡面としたものである。この多面体ミラー４の中心軸には、モータ５の出力軸を取り付け、多面体ミラー４を駆動して回転させる。モータ５の駆動は、制御回路９により制御される。
【００１３】
多面体ミラー４の前側下方には、平面ミラー７を設ける。平面ミラー７は、導光体３からの光をレンズ６に向かって反射する。
【００１４】
平面ミラー７と多面体ミラー４の間には、レンズ６を設ける。レンズ６は、LEDアレイ１，２の配列垂直方向においてのみ、LEDアレイ１，２からの光を収束する。
【００１５】
制御回路９は、モータ５の駆動を制御し、LEDアレイ１，２の発光・消灯タイミングを制御する。尚、制御回路９は、基板８上に設けられるが、説明上、基板と別に図に表す。
【００１６】
次に作用を説明する。
［表示の高輝度化と省スペース化について］
ここで、表示の高輝度化と省スペース化について説明する。車両用表示器において、表示をより見やすくするため高輝度化を行う方法としてLEDを用いることがある。LEDはそのパッケージングにより基板に実装できるピッチに制限があるため、表示の高精彩感を目的とし、狭いピッチで直線状に配置することはできなかった。
これに対し、LEDアレイを図４(a)に示すように段差配列となるよう設けるようにし、点灯周期のタイミングによって、直線状に見せることを開発した。しかしながら、この段差配列による表示では、図４(a)に示す基準となる視点Ａでは、図４(b)に示すように直線表示点灯を行うことができるが、図４(a)に示す視点Ｂのように視点がズレると、視点移動により表示像が段差の影響を受け、図４(b)に示すように表示にずれが生じ直線状に並ばない問題がある。また、この段差配列は、基板配置が光軸に垂直でなければならないこともあり、レイアウト自由度がなく、低コストな一枚基板で実施すると本体のサイズ（厚さ）を著しく拡大しなければならなかった。
これに対し、実施例１では、導光体３を設けている。
【００１７】
［表示作用］
実施例１の車両用表示器は、制御回路９の制御によって、モータ５で回転させる多面体ミラー４に同期させて、制御回路９により、LEDアレイ１，２を所定のタイミングで発光させる。尚、LEDアレイ１とLEDアレイ２は同じタイミングで発光させる。所定のタイミングでの発光とは、所定の休止時間後に発光を開始することで、多面体ミラー４の鏡面がLEDアレイ１，２からの入光に対して所定の角度になる。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。
【００１８】
発光が開始させると、多面体ミラー４の回転に同期して同じ時間間隔で、順に各行に対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４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。
【００１９】
このような発光タイミングにより、LEDアレイ１，２が発光した光線は、導光体３に向かう。導光体３の入光面３ａの出力面３ｂに近い側には、LEDアレイ１の光が入光し、入光面３ａの出力面３ｂから遠い側には、LEDアレイ２の光が入光する。
入光面３ａの出力面３ｂに近い側に入光した光は、出力面３ｂに近い鏡面３ｄで反射され、出力面３ｂから出光して平面ミラー７へ向かう。また、入力面３ａの出力面３ｂから遠い側に入光した光は、出力面３ｂから遠い鏡面３ｃで反射され、出力面３ｂから出光して平面ミラー７へ向かう。
【００２０】
この際、鏡面３ｃ，３ｄは、反射による出光が同じ角度で行われるようにすることで、入光の位置は異なるが、出光の位置は図１に示す側方から見た同じ位置となるようにする。これにより、導光体３を出た後は、図１の光路１０に示すように同じ光路となる。さらに、導光体の鏡面３ｃ、鏡面３ｄは交互に設けるようにしているため、その光は、LEDアレイ１の光の間に、LEDアレイ２の光が交互に間隔を狭くもしくは、間隔のない状態で位置することになる。実施例１では、図３(b)に示すように間隔のない状態となる。
【００２１】
このように導光体３から出た光は、平面ミラー７で反射され、レンズ６に向かう。レンズ６では、LEDアレイ１，２の配列方向には、収束せず、配列垂直方向に収束し、多面体ミラー４に向かわせる。
さらに、上記に説明のように多面体ミラー４で反射された光は、車両乗員のアイポイントに向かって進む。すなわち、アイポイントからは、多面体ミラー４からの光による虚像１１が認識されることになる。
この虚像は、LEDアレイ１，２の配列方向には収束させないため、表示の横方向に表示歪みを生じにくくする。
【００２２】
［表示の高精彩化、高輝度化］
実施例１における表示は、上記に説明したように、LEDアレイ１，２により行ごとにずらして表示させることにより虚像で表示させるものである。
表示の行を構成するLEDアレイ１の光の間には、LEDアレイ２の光が位置するため、その表示を構成するLED（発光素子）の数を多くすることになる。言い換えて説明すれば、導光体３により１列化した光を出光する状態は、図５(a)に示す理想状態のようにLEDのパッケージを考慮することなく図３(b)に示すように干渉部分のある配置にしたのと同様の発光を行うことになる。これにより表示は高精彩化、高輝度化する。よって、より見やすく、きれいな表示になる。
【００２３】
［省スペース化］
実施例１の車両用表示器では、高輝度化、高精彩化のために基板上に増やしたLEDは、図３(c)に示すように略1/2ピッチずらして２列に配列させればよく、適度に間隔も取れるため、困難なく基板上に設けることができる。
また、１列のLEDアレイを設ける基板に対しても、その大きさが車両への搭載性を困難にするような大きさとなるようなことがない。
【００２４】
［視点ずれに対する作用］
実施例１では、２列として基板上に設けたLEDアレイ１，２の発光が、導光体３により、同じ光路で１列の光となる。そのため、その後の平面ミラー７、レンズ６、多面体ミラー４では、１列の光として扱うことになる。すると、図４(a)に示すような、基準となる視点Ａから視点Ｂに視点がズレることに対して、図４(b)に示すようなLEDアレイ１，２の基板上の位置ずれが表示に影響するようなことは生じない。よって、視点ずれに対しても見やすい表示を確保することになる。
【００２５】
［制御の簡素化］
実施例１では、導光体３で２列のLEDアレイ１，２の光を１列にするため、発光タイミングの制御により１列化することに比べて制御が簡素になる。
【００２６】
次に、効果を説明する。
【００２７】
実施例１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。
【００２８】
(1)複数のLEDを線状に配置するように設け、LEDからの光を反射する鏡面を複数有する多面体ミラー４を設け、LEDに対する鏡面の角度を変更するように鏡体を回転させるモータ５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LEDの点灯・消灯を制御する制御回路９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、複数のLEDの線状配置は、LEDアレイ１とLEDアレイ２からなる複数列の配置にし、異なる複数列位置から入光する光を、同じ列として出光する導光体３を備えて、LEDアレイ１とLEDアレイ２による複数列の発光を導光体３により同じ列位置から出光させるため、表示の高輝度化と車両への搭載性を両立でき、複数並んだ光源の光を狭ピッチで直線状化できることにより、視点移動に伴う表示像のズレの発生を防ぐことが可能な高輝度化光源配置ができる。また、基板配置自由度が導光部材の傾斜面の角度を変えることにより増し、本体サイズ（厚さ）変化もしくは分割基板とすることなく基板を配置可能とする。さらに、段差配列時に行っている直線化点灯制御も不要となる。
【００２９】
(2)LEDアレイ１、LEDアレイ２の線状配置は、等間隔の所定ピッチでLEDを配列させた列と、所定ピッチと略１／２ピッチずらした位置から、異なる列位置に所定ピッチでLEDを配列させた列としたため、本体（筐体）サイズを変更したり、もしくは分割基板とすることなく基板配置を行えるよう省スペースを維持できる。
【００３０】
(3)導光体３は、入光面３ａ前側からの所定間隔の列状の光を出光面３ｂへ反射するよう鏡面３ｄを所定の間隔で複数を列状に配置した前側鏡面群と、入光面３ａ後側からの所定間隔の列状の光を出光面３ｂへ反射するよう鏡面３ｃを、前記前側鏡面群の鏡面間に設けて、所定の間隔で複数を列状に配置した後側鏡面群とを備え、前側鏡面群と後側鏡面群は、入光面前側と入光面後側の異なる列状の入光を、間隔のない又は間隔の狭い１列の光として出光面より出光させるため、コストを抑制し、表示の高輝度化、高精彩化ができ、視点ズレによる見にくさを生じないようにできる。
【００３１】
以上、本発明の車両用表示器を実施例１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。
【００３２】
例えば、実施例１では、LEDアレイ１，２の２列としたが、さらに複数列であってもよい。
また、実施例１では、LEDアレイ１とLEDアレイ２はピッチを略1/2ずらしたものとしたが、ずらさない配置としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の車両用表示器の概略図である。
【図２】実施例１の車両用表示器の導光部材の斜視図である。
【図３】実施例１の車両用表示器のLEDの配列状態を示す説明図である。
【図４】車両用表示器における視点ズレによる表示のズレ状態を示す説明図である。
【図５】実施例１の車両用表示器における作用の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  LEDアレイ
２  LEDアレイ
３  導光体
３ａ  入光面
３ｂ  出光面
３ｃ  （出光面より遠い側の）鏡面
３ｄ  （出光面に近い側の）鏡面
４  多面体ミラー
５  モータ
６  レンズ
７  平面ミラー
８  基板
９  制御回路
１０  光路
１１  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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