(57)【要約】【課題】長い投写距離が確保できないような場合であっても、画像投影装置を用いたヘッドアップディスプレイ装置を支障なく設置することができるようにする。【解決手段】ケーシング３の内部に、画像４を表示可能な画像表示部５と、光路形成部品７を備える。上記画像表示部５が、スクリーン１１と、画像投影装置１２を有する。また、上記光路形成部品７が、少なくとも、反射鏡１３を有する。  上記において、上記画像投影装置１２を、上記反射鏡１３の幅方向２１へ向けて画像４を出射するように配置する。また、上記スクリーン１１の幅方向２２を、上記反射鏡１３の幅方向２１に合わせて配置する。  そして、上記画像投影装置１２と上記スクリーン１１との間に、上記画像投影装置１２から出射された画像４を上記スクリーン１１へ向けて反射させる表示部内反射鏡２３を設けるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内部に、画像を表示可能な画像表示部と、該画像表示部に表示された画像を車室内へ導くための光路形成部品を備え、
前記画像表示部が、スクリーンと、該スクリーンに画像を投影する画像投影装置を有し、
前記光路形成部品が、少なくとも、前記スクリーンに投影された画像を車両のフロントウインドガラスの側へ向けて反射させる反射鏡を有して、
前記画像を乗員の視野範囲内に表示させ得るようにしたヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記画像投影装置を、前記反射鏡の幅方向へ向けて画像を出射するように配置し、
前記スクリーンの幅方向を、前記反射鏡の幅方向に合わせて配置すると共に、
前記画像投影装置と前記スクリーンとの間に、前記画像投影装置から出射された画像を前記スクリーンへ向けて反射させる表示部内反射鏡を設けたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記画像表示部を、前記ケーシングにおける前記反射鏡の裏面側に、反射鏡の幅寸法内に収まるように設置したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記画像投影装置と前記表示部内反射鏡と前記スクリーンを取付フレームに一体的に固定して、前記画像表示部となる表示ユニットを構成したことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に対し、ヘッドアップディスプレイ装置を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このヘッドアップディスプレイ装置は、インストルメントパネルの内側に設置されるケーシングの内部に、画像を表示可能な画像表示部と、この画像表示部に表示された画像を車室内へ導くための光路形成部品を設けて、上記画像を乗員の視野範囲内に表示させるようにしたものなどとされる。
【０００４】
そして、このようなヘッドアップディスプレイ装置には、画像表示部が、スクリーンと、スクリーンに画像を投影する画像投影装置を有し、また、光路形成部品が、少なくとも、スクリーンに投影された画像を車両のフロントウインドガラスの側へ向けて反射させる反射鏡を有するものなどが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記画像投影装置を用いたヘッドアップディスプレイ装置では、画像投影装置から出射された画像をスクリーンに投影するのに、ある程度長い投写距離が必要となるが、インストルメントパネルの内側には余裕スペースがほとんどないため、このような投写距離となる長い直線部分を確保するのが難しいという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、
ケーシングの内部に、画像を表示可能な画像表示部と、該画像表示部に表示された画像を車室内へ導くための光路形成部品を備え、
前記画像表示部が、スクリーンと、該スクリーンに画像を投影する画像投影装置を有し、
前記光路形成部品が、少なくとも、前記スクリーンに投影された画像を車両のフロントウインドガラスの側へ向けて反射させる反射鏡を有して、
前記画像を乗員の視野範囲内に表示させ得るようにしたヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記画像投影装置を、前記反射鏡の幅方向へ向けて画像を出射するように配置し、
前記スクリーンの幅方向を、前記反射鏡の幅方向に合わせて配置すると共に、
前記画像投影装置と前記スクリーンとの間に、前記画像投影装置から出射された画像を前記スクリーンへ向けて反射させる表示部内反射鏡を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記構成によって、長い投写距離が確保できないような場合であっても、画像投影装置を用いたヘッドアップディスプレイ装置を支障なく設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態の実施例１にかかるヘッドアップディスプレイ装置を示す全体側面図である。
【図２】図１を車両後方側から見た背面図である。
【図３】図１の底面図である。
【図４】実施例２にかかるヘッドアップディスプレイ装置を示す全体側面図である。
【図５】図４を車両後方側から見た背面図である。
【図６】図４の底面図である。
【図７】表示ユニットを構成するための取付フレームの斜視図である。
【図８】比較例にかかるヘッドアップディスプレイ装置を示す全体側面図である。
【図９】図８の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図９は、この実施の形態を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１２】
＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。
【００１３】
自動車などの車両に対し、図１の全体側面図に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１を設ける。
【００１４】
このようなヘッドアップディスプレイ装置１は、インストルメントパネル２の内側に設置されるケーシング３の内部に、画像４を表示可能な画像表示部５と、この画像表示部５に表示された画像４を車室内へ導くための光路形成部品７を備えて、上記画像４を、正面を向いて運転している乗員の視野範囲内に表示させ得るようにしたものとされる。この場合には、車両のフロントウインドガラス８を透して見える外部の風景に上記画像４（の虚像）を重ねて表示し得るようにしたものとされる。
【００１５】
そして、このヘッドアップディスプレイ装置１を、上記した画像表示部５が、スクリーン１１と、このスクリーン１１に画像４を投影する画像投影装置１２を有するものとし、また、上記した光路形成部品７が、少なくとも、スクリーン１１に投影された画像４を車両のフロントウインドガラス８の側へ向けて反射させる反射鏡１３を有するものとする。この場合、反射鏡１３は、最終段に位置する最終反射鏡とされる。
【００１６】
このように、画像投影装置１２を用いることにより、発熱を抑えると共に、より大きな画像４をフロントウインドガラス８の前方に映し出すことが可能となる。
【００１７】
ここで、インストルメントパネル２には、画像４を通すための開口部１６が形成される。また、ケーシング３の上部には、画像４を通すための透明なカバー部材１７が設けられる。この場合、光路形成部品７には、上記した最終の反射鏡１３の他に、スクリーン１１に投影された画像４を最終の反射鏡１３へ向けて反射するための中間の反射鏡１８が設けられている。この中間の反射鏡１８は、スクリーン１１に投影された画像４をフロントウインドガラス８へ投影するのに適した状態に形状調整するものなどとされる。また、上記した最終の反射鏡１３は、中間の反射鏡１８で反射された画像４を拡大する拡大鏡とされる。この場合、光路形成部品７は、中間の反射鏡１８と最終の反射鏡１３との二枚で構成しているが、状況によっては、中間の反射鏡１８を設けないようにしても良いし、または、中間の反射鏡１８と最終の反射鏡１３との間に１枚以上の別の反射鏡を介在させるようにしても良い。
【００１８】
以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。
【００１９】
（１）図２の背面図、図３の底面図に示すように、上記画像投影装置１２を、上記反射鏡１３の幅方向２１へ向けて画像４を出射するように配置する。
そして、上記スクリーン１１の幅方向２２を、上記反射鏡１３の幅方向２１に合わせて配置する。
更に、上記画像投影装置１２と上記スクリーン１１との間に、上記画像投影装置１２から出射された画像４を上記スクリーン１１へ向けて反射させる表示部内反射鏡２３を設けるようにする。
【００２０】
ここで、最終の反射鏡１３の幅方向２１は、ほぼ車幅方向とされる。但し、車幅方向と完全に一致させる必要はない。また、画像投影装置１２の出射方向と、最終の反射鏡１３の幅方向２１とは、ほぼ同じ方向を向いていれば良く、完全に一致させる必要はない。スクリーン１１の幅方向２２と、上記最終の反射鏡１３の幅方向２１とは、ほぼ同じ方向を向いていれば良く、完全に一致させる必要はない。
【００２１】
この実施例では、スクリーン１１は、最終の反射鏡１３の幅中心位置に合わせて配置させるようにしている。
【００２２】
（２）そして、好ましくは、図４〜図６の実施例に示すように、上記画像表示部５（Ａ）を、上記ケーシング３（Ａ）における反射鏡１３の裏面側に、しかも、反射鏡１３の幅寸法Ｗ（図５参照）内に収まるように設置する。
【００２３】
この場合には、画像表示部５（Ａ）は、上記ケーシング３（Ａ）における反射鏡１３の下側に位置するようにも設置されている。
また、スクリーン１１を、ほぼ最終の反射鏡１３の幅端位置に合わせて配置することにより、画像表示部５（Ａ）が、最終の反射鏡１３の幅寸法Ｗ内に収まるようにしている。
【００２４】
（３）更に、図７に示すように、上記画像投影装置１２と上記表示部内反射鏡２３と上記スクリーン１１を取付フレーム４１に一体的に固定して、上記画像表示部５となる表示ユニット４２を構成する。
【００２５】
そして、ケーシング３を少なくとも上下に分割し、この表示ユニット４２の取付フレーム４１を、下部ケーシングとして、ケーシング３の上側の部分（上部ケーシング）の下側にネジ止めなどによって固定し得るようにする。
【００２６】
＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
【００２７】
ヘッドアップディスプレイ装置１は、画像表示部５に表示された画像４を、光路形成部品７によってフロントウインドガラス８の側へ導くことにより、上記画像４を乗員の視野範囲内に表示させ得るようにしたものである。この場合には、特に、車両のフロントウインドガラス８を透して見える外部の風景に上記した画像４を重ねて表示させるようにしたものとなっている。この場合、ヘッドアップディスプレイ装置１は、画像表示部５を構成する画像投影装置１２がスクリーン１１に画像４を投影し、光路形成部品７を構成する最終の反射鏡１３が、スクリーン１１に投影された画像４を（中間の反射鏡１８などを介して）最終的に車両のフロントウインドガラス８へ向けて反射させ、フロントウインドガラス８の前方に画像４を映し出させるようにしたものとされている。
【００２８】
ここで、画像投影装置１２から出射された画像４をスクリーン１１に投影する場合、ある程度長い投写距離が必要となる。そして、図８、図９の比較例に示すように、画像投影装置１２からスクリーン１１へ向けて真っ直ぐに画像４を投影する構成の画像表示部５（Ｂ）にした場合、必要な投写距離を確保するには、長い直線部分が必要となり、ヘッドアップディスプレイ装置１のケーシング３（Ｂ）が全体として車両前後方向や上下方向に対して大きなものとなる。しかし、スクリーン１１の手前側にこのような長い直線部分が得られない場合には、スクリーン１１に画像４を投影することが困難になる。また、スクリーン１１の下側には、ステアリングコラムなどの車体構成部品が存在しているので、スクリーン１１の下側に長い直線部分を確保するのは難しい。
【００２９】
＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００３０】
（１）図１〜図３に示すように、画像投影装置１２を最終の反射鏡１３の幅方向２１へ向けて画像４を出射させるように配置した。そして、画像投影装置１２から出射された画像４を、表示部内反射鏡２３を用いて、（最終の反射鏡１３の幅方向２１とその幅方向２２を合わせて配置した）スクリーン１１へ向け、反射させるようにする。これにより、スクリーン１１の手前側や下側に上記したような長い直線部分が得られないような状況であっても、必要な投写距離を確保することが可能となる。よって、狭いスペースや、スペースに余裕がない場所に対しても、画像投影装置１２を用いたヘッドアップディスプレイ装置１を支障なく設置することが可能となる。また、表示部内反射鏡２３を用いて画像４を反射させる（画像４の光路を屈折させる）構成とした分だけ、ヘッドアップディスプレイ装置１の小型化（特に、車両前後方向や上下方向に対する小型化）を図ることが可能となる。
【００３１】
（２）図４〜図６に示すように、画像表示部５（Ｂ）を、ケーシング３（Ｂ）の最終の反射鏡１３の裏面側に、しかも、最終の反射鏡１３の幅寸法Ｗ内に収まるように設置した。このように、画像表示部５（Ａ）を、最も幅寸法Ｗが大きな部品である最終の反射鏡１３の幅寸法Ｗ内に収めた分だけ、効率の良い部品配置とすることができて、ケーシング３（Ａ）の無駄な部分を無くせるようになるので、その分、ヘッドアップディスプレイ装置１の小型化を図ることが可能となる。また、上記により、ケーシング３（Ａ）の内部や周辺部分にスペースの余裕が生じるので、ヘッドアップディスプレイ装置１に対する、回路基板の一体化や、最終の反射鏡１３を揺動させるのに使用する揺動駆動装置の一体化などを図ることも可能となる。
【００３２】
（３）図７に示すように、画像表示部５を構成する画像投影装置１２と表示部内反射鏡２３とスクリーン１１を同じ取付フレーム４１に一体的に固定して表示ユニット４２とした。これにより、画像表示部５の各構成部品をコンパクトにユニット化して、画像表示部５（表示ユニット４２）の取り扱いを容易化することができると共に、画像表示部５の各構成部品間の位置精度を常に一定の高い精度に保った状態でケーシング３に設置することができる。この場合には、ケーシング３を少なくとも上下に分割し、この表示ユニット４２の取付フレーム４１を、下部ケーシングとして、ケーシング３の上側の部分（上部ケーシング）の下側にネジ止めなどによって固定させるようにした。その結果、ヘッドアップディスプレイ装置１の小型化と、組付性の向上と、性能の安定化を図ることができる。
【００３３】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
【符号の説明】
【００３４】
１    ヘッドアップディスプレイ装置
２    インストルメントパネル
３    ケーシング
３（Ａ）  ケーシング
４    画像
５    画像表示部
５（Ａ）  画像表示部
７    光路形成部品
８    フロントウインドガラス
１１  スクリーン
１２  画像投影装置
１３  反射鏡
２１  幅方向
２３  表示部内反射鏡
４１  取付フレーム
４２  表示ユニット
Ｗ    幅寸法
【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】
2016075841.tif 000009
【図８】
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【図９】
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