(57)【要約】【課題】ヘッドアップ表示灯の薄型化を図るとともに、外光等によりヘッドアップ表示灯の部品の像がフロントウィンドウに映り出ないようにする。【解決手段】ヘッドアップ表示灯１は、車両のフロントウィンドウ９３の下方に配置される。ヘッドアップ表示灯１は、導光板３０及び光源２０を備える。導光板３０が、光源１０に対向し、光源から発した光を受け入れる入射面３１と、入射面３１の上縁から後ろに延び、後ろ上がりに傾斜し、凹面状に湾曲した出射面３２と、入射面３１の下縁から後ろに延び、出射面３２に対向した反射面３３と、反射面３３に形成され、入射面３１に受け入れられた光を散乱させるように反射させる複数のドット３７と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントウィンドウの下方に配置されるヘッドアップ表示灯であって、
導光板と、
光を発する光源と、を備え、
前記導光板が、
前記光源に対向し、前記光源から発した光を受け入れる入射面と、
前記入射面の上縁から後ろに延び、後ろ上がりに傾斜し、凹面状に湾曲した出射面と、
前記入射面の下縁から後ろに延び、前記出射面に対向した反射面と、
前記反射面に形成され、前記入射面に受け入れられた光を散乱させるように反射させる複数のドットと、を有することを特徴とするヘッドアップ表示灯。
【請求項２】
前記導光体が、前記入射面の反対側において前記反射面の後縁と前記出射面の後縁との間に設けられ、断面楔状を成した楔状端部を更に有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップ表示灯。
【請求項３】
前記複数のドットが、楕円形の分布をしていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップ表示灯。
【請求項４】
前記複数のドットが、前記反射面が凸凹に加工されることによってプリズム状に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のヘッドアップ表示灯。
【請求項５】
前記光源の上方において後ろを向くように配置され、つや消し加工されたマット面を更に備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のヘッドアップ表示灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップ表示灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示器から発した光を車両のフロントウィンドウに投射して、虚像の表示を行うヘッドアップディスプレイが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイでは、ケース（２５）がインストルメントパネルの内側に取り付けられ、そのケース（２５）の上面に開口が形成され、そのケース（２５）の内側に表示器（２１）、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）が収容されている。表示器（２１）から発した光が、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）によってケース（２５）の上方のフロントウィンドウ（２）に投射される。また、ケース（２５）の開口が透明なカバー（２４）によって塞がれており、運転手がフロントウィンドウ（２）を見た場合に、カバー（２４）によって反射した外光を視認できないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３０８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、カバー（２４）を透過した外光によってケース（２５）の内側の表示器（２１）、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）が照らされることがある。その場合、表示器（２２）、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）の像がフロントウィンドウに映り出てしまう。その像を見た運転手に違和感を与えてしまう。
また、反射ミラー（２３）及び凸レンズ（２２）を用いているから、凸レンズ（２２）から表示器（２１）までの光路を確保しなければならず、ヘッドアップディスプレイが大型化・厚型化してしまう。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ヘッドアップ表示灯の薄型化を図るとともに、外光等によりヘッドアップ表示灯の部品の像がフロントウィンドウに映り出ないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明に係るヘッドアップ表示灯は、車両のフロントウィンドウの下方に配置されるヘッドアップ表示灯であって、導光板と、光を発する光源と、を備え、前記導光板が、前記光源に対向し、前記光源から発した光を受け入れる入射面と、前記入射面の上縁から後ろに延び、後ろ上がりに傾斜し、凹面状に湾曲した出射面と、前記入射面の下縁から後ろに延び、前記出射面に対向した反射面と、前記反射面に形成され、前記入射面に受け入れられた光を散乱させるように反射させる複数のドットと、を有する。
【０００６】
好ましくは、前記導光体が、前記入射面の反対側において前記反射面の後縁と前記出射面の後縁との間に設けられ、断面楔状を成した楔状端部を更に有する。
【０００７】
好ましくは、前記複数のドットが、楕円形の分布をしている。
【０００８】
好ましくは、前記複数のドットが、前記反射面が凸凹に加工されることによってプリズム状に設けられている。
【０００９】
好ましくは、前記ヘッドアップ表示灯が、前記光源の上方において後ろを向くように配置され、つや消し加工されたマット面を更に備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、導光板を用いたので、ヘッドアップ表示灯を薄型化することができる。
導光板の出射面が後ろ上がりに傾斜しているとともに、凹面状に湾曲しているから、太陽光等の外光が出射面によって前方に反射される。従って、出射面で反射した外光がフロントウィンドウに投射されない上、導光板の像もフロントウィンドウに映り出にくい。そのため、外光による運転手の眩惑が防止されるとともに、運転手に違和感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るヘッドアップ表示灯の鉛直断面図である。
【図２】同実施形態に係るヘッドアップ表示灯の後部を拡大して示した鉛直断面図である。
【図３】同実施形態に係るヘッドアップ表示灯の中央部を拡大して示した鉛直断面図である。
【図４】同実施形態に係るヘッドアップ表示灯に入射した外光の光線を示した鉛直断面図である。
【図５】同実施形態に係るヘッドアップ表示灯によって照射される光の光線を示した鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１３】
図１は、ヘッドアップ表示灯１の断面図である。図１に示す断面は、車両の前後方向に沿った鉛直断面である。
【００１４】
このヘッドアップ表示灯１は、車室内のインストルメントパネル９１に取り付けられている。インストルメントパネル９１は車両のフロントウィンドウ９３の下方に位置しており、インストルメントパネル９１の上面に開口９２が形成されており、ヘッドアップ表示灯１が開口９２内に配置されている。このヘッドアップ表示灯１は、フロントウィンドウ９３に向けて照射し、その照射光を運転手に視認させるものである。ヘッドアップ表示灯１は、例えば警告灯に用いられ、警告を表示するものである。なお、ヘッドアップ表示灯１の点灯・消灯・点滅等による表示内容は、警告に限るものではない。
【００１５】
ヘッドアップ表示灯１は、ハウジング１０、光源２０及び導光板３０等を備える。
ハウジング１０は中空を有した箱状に設けられ、その上面が開口していて、開口部１１が形成されている。ハウジング１０は黒色であり、ハウジング１０の内側の面には、つや消し加工（マット加工）が施されている。
【００１６】
ハウジング１０の底面１２が、後ろ上がりに傾斜しているとともに、左右から見て弓なり状、特に凹面状に湾曲している。ハウジング１０の上端には、開口部１１の径方向に向けて突出したフランジ１３が形成されている。ハウジング１０がインストルメントパネル９１の開口９２内に収容され、フランジ１３が開口９２の周囲でインストルメントパネル９１に係止されている。
【００１７】
ハウジング１０の前面であってその下部には、取付穴１４が開けられている。取付穴１４には基板２１が立てた状態では嵌め込まれている。基板２１の表側の面が後ろを向き、基板２１の裏側の面が前を向き、この基板２１によって取付穴１４が閉塞されている。ハウジング１０の外側の前面にカバー１５が取り付けられ、そのカバー１５によって取付穴１４の前側が塞がれ、基板２１の裏側の面がカバー１５に支持されている。
【００１８】
基板２１の表側の面には、光源２０が搭載されており、この光源２０の発光の向き（最も発光強度が高くなる向き）は後ろ向きである。光源２０は、発光ダイオード、レーザーダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子その他の半導体発光素子である。基板２１に搭載される光源２０の数は、１又は複数である。光源２０の数が２以上である場合、光源２０が左右方向（紙面に垂直な方向）に一列又は複数列で配列されている。なお、光源２０が、冷陰極管等の蛍光管であってもよい。
【００１９】
ハウジング１０内の底面１２には、導光板３０が敷設されている。導光板３０は、ハウジング１０の底面に沿って湾曲した透光性部材である。導光板３０について詳細に説明する。
【００２０】
導光板３０は入射面３１、出射面３２、反射面３３、楔状端部３４及び複数のドットプリズム３７等を有する。
入射面３１は、導光板３０の前側の側面である。この入射面３１は、光源２０に対向しており、光源２０から発した光を受け入れる。入射面３１は、光源２０に接していてもよいし、光源２０から離れていてもよい。
出射面３２は、導光板３０の表側の上面である。出射面３２は、入射面３１の上縁で入射面３１に隣接しているとともに、入射面３１の上縁から後ろに延びている。出射面３２は、後ろ上がりに傾斜しているとともに、左右から見て弓なり状、特に凹面状に湾曲している。例えば、前後方向に沿った鉛直断面では、出射面３２が放物線又はそれを基調とした自由曲線を描いている。
反射面３３は、導光板３０の裏側の下面である。反射面３３は、入射面３１の下縁でこの入射面３１に隣接しているとともに、入射面３１の下縁から後ろに延びている。反射面３３は、後ろ上がりに傾斜しているとともに、左右から見て弓なり状、特に凸面状に湾曲している。また、反射面３３は、出射面３２に対向しているとともに、出射面３２に対して略平行である。この反射面３３が、ハウジング１０の底面１２に対向している。
【００２１】
図２は、導光板３０の後ろ部分を示した鉛直断面図である。
図２に示すように、入射面３１の反対側において反射面３３の後縁と出射面３２の後縁との間に設けられた端部３４の鉛直断面形状が楔状に設けられている。その楔状端部３４は、入射面３１の反対側の側面である出射防止面３５，３６を有する。出射防止面３５が、出射面３２の後縁で出射面３２に隣接している。出射防止面３５が出射面３２に対して傾斜しており、出射防止面３５と出射面３２とが挟む内角は鈍角となっている。出射防止面３６が、反射面３３の後縁で反射面３３に隣接している。出射防止面３６が反射面３３に対して傾斜しており、出射防止面３６と反射面３３とが挟む内角は鈍角となっている。出射防止面３５と出射防止面３６がその後端で隣接しており、出射防止面３５と出射防止面３６とが挟む内角は鋭角となっている。
【００２２】
図３は、導光板３０の中央部分を示した鉛直断面図である。
図３に示すように、反射面３３の中央部には、複数のドットプリズム３７が突出した状態に形成されている。ドットプリズム３７は三角形の断面を有するものであり、例えば錐状に設けられている。これらドットプリズム３７は反射面３３の中央部に分布しているが、これらドットプリズム３７の分布範囲は、左右方向（図３の紙面に垂直な方向）を長軸とした楕円形の内側である。
【００２３】
続いて、ヘッドアップ表示灯１の特性について説明する。
図４に示すように、太陽光等の外光（特に、後ろ斜め上からの光）がフロントウィンドウ９３を透過して、導光板３０の出射面３２に入射する。また、出射面３２が後ろ上がりに傾斜しているから、出射面３２に入射した外光がハウジング１０前側内面１６に向けて全反射される。出射面３２が凹面状に設けられているから、出射面３２で反射した外光が前側内面１６のうち所定の焦点に集光する。後ろを向いた前側内面１６がマット面であるから、前側内面１６に入射した反射光が減衰するとともに、散乱（拡散反射）する。従って、出射面３２で反射した外光がフロントウィンドウ９３に投射されないので、その外光がフロントウィンドウ９３に映り出ない。そのため、外光による運転手の眩惑が防止される。また、出射面３２で全反射した光が前方に反射されるから、導光板３０の像がフロントウィンドウ９３に映し出されない。そのため、運転手に違和感を与えることがない。
なお、真上や上斜め前からの外光が導光板３０の出射面３２に入射すると、その反射光がフロントウィンドウ９３に投射されるが、その投射位置が運転手の視野から外れている上、その光がフロントウィンドウ９３で反射しても運転手に向かわないので、運転手の眩惑を引き起こすものではない。
【００２４】
図５に示すように、光源２０が発光すると、光源２０から発した光が入射面３１に入射して、入射面３１によって導光板３０の内部に受け入れられる。入射面３１に入射した光は、反射面３３や出射面３２で全反射を繰り返し、導光板３０の内部に広がる。
【００２５】
また、出射防止面３５，３６が出射面３２，反射面３３に対して傾斜しているから、導光板３０の内部に導光された光が導光板３０の後ろ側の端部３４まで至っても、その光が出射防止面３５，３６によって全反射して入射面３１側へ戻る。
【００２６】
反射面３３の中央部にプリズムドット３７が形成されているから、導光板３０の内部に導光された光がプリズムドット３７によって散乱される。プリズムドット３７によって散乱するように反射した光が、臨界角よりも小さい角度で出射面３２に入射して、出射面３２から導光板３０の外へ出射する。出射面３２から出射した光が、フロントウィンドウ９３に投射されて、フロントウィンドウ９３に映り出る。複数のプリズムドット３７が楕円状の分布をしているから、フロントウィンドウ９３に映り出る光の像の形状が楕円形である。特に、フロントウィンドウ９３に映り出る光の像がその中央部で明るく外側に向かうにつれて暗くなるように、これらプリズムドット３７の分布状態や各プリズムドット３７の形状が設計されている。
運転手は、フロントウィンドウ９３に映り出た光の像を視認することができる。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、導光板３０を用いたため、ヘッドアップ表示灯１を薄型化することができる。
また、出射面３２の形状によって、運転手に眩惑や違和感を与えないようにすることができる。
また、導光板３０を用いたため、外光によって光源２０が殆ど照らされないので、光源２０が消灯している際に光源２０の像がフロントウィンドウ９３に映り出ない。そのため、運転手に違和感を与えないようにすることができる。
【００２８】
なお、上記実施形態では、反射面３３の中央部が凸凹に加工されることによって、複数のプリズムドット３７が形成され、これらプリズムドット３７によって光を散乱させていた。それに対して、滑らかな反射面３３の中央部に、複数の反射ドットが点着されていてもよい。反射ドットは印刷等によって白色又は金属光沢の薄膜をドット状に形成したものであり、導光板３０の内部に導光された光が複数の反射ドットによって散乱するように反射するので、その反射光が、臨界角よりも小さい角度で出射面３２に入射して、出射面３２から導光板３０の外へ出射する。これら反射ドットも、楕円状の分布をしている。
また、ハウジング１０の内側の面や前側内面１６がつや消し加工されているが、反射防止加工されていてもよい。例えば、ハウジング１０の内面や前側内面１６が、微小な凹凸形状を有し、シボ面であり、ＡＲコーティング（Anti-Reflection coating）処理され、又は不織布や植毛（不織布や植毛は、暗色、黒色であることが好ましい。）を付着したものであれば、ハウジング１０の内面が反射防止処理されている。
【符号の説明】
【００２９】
１  ヘッドアップ表示灯
１６  前側内面
２０  光源
３０  導光板
３１  入射面
３２  出射面
３３  反射面
３４  楔状端部
３７  ドットプリズム
【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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