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JP7589638B2 - Vehicle display device - Google Patents

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JP7589638B2
JP7589638B2 JP2021081243A JP2021081243A JP7589638B2 JP 7589638 B2 JP7589638 B2 JP 7589638B2 JP 2021081243 A JP2021081243 A JP 2021081243A JP 2021081243 A JP2021081243 A JP 2021081243A JP 7589638 B2 JP7589638 B2 JP 7589638B2
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Description

本開示は、車両用表示装置に関するものである。 This disclosure relates to a display device for a vehicle.

車両用ヘッドアップディスプレイとして、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。ヘッドアップディスプレイは、表示器と、凹面鏡とを有している。表示器の表示面から出射される表示情報の光は、凹面鏡の反射面で反射されて、車両のフロントウインドシールドの内表面部に入射される。そして、入射光(表示情報)は、運転者の視線方向に反射されると共に、内表面部の前方に虚像として結像される。 For example, the head-up display described in Patent Document 1 is known as a head-up display for a vehicle. The head-up display has a display and a concave mirror. The light of the display information emitted from the display surface of the display is reflected by the reflective surface of the concave mirror and enters the inner surface of the vehicle's front windshield. The incident light (display information) is then reflected in the driver's line of sight and formed as a virtual image in front of the inner surface.

そして、フロントウインドシールドの内表面部の中心から横方向(右ハンドル車の場合は右方向)に離れる部位(所定角度20度~30度の範囲)の曲率は、中心の曲率の約1.4倍となっている。また、凹面鏡の反射面のうち、反射中心から所定角度だけ右方向に離れる部位の曲率は、反射中心の曲率の約1.06倍(1.04~1.08倍)に設定されている。 The curvature of the portion of the inner surface of the front windshield that is laterally spaced from the center (to the right in the case of right-hand drive vehicles) (within a specified angle range of 20 degrees to 30 degrees) is approximately 1.4 times the curvature of the center. In addition, the curvature of the portion of the reflective surface of the concave mirror that is a specified angle to the right from the reflection center is set to approximately 1.06 times (1.04 to 1.08 times) the curvature of the reflection center.

これにより、特許文献1では、フロントウインドシールドの曲率の変化率に合わせて、凹面鏡の反射面における曲率の変化率を設定することで、歪の少ない虚像をフロントウインドの前方に結像できるようにしている。 In this way, in Patent Document 1, the rate of change of the curvature of the reflective surface of the concave mirror is set to match the rate of change of the curvature of the windshield, making it possible to form a less distorted virtual image in front of the windshield.

特開2002-31774号公報JP 2002-31774 A

しかしながら、上記特許文献1では、車両のフロントウインドシールドの曲率の変化率に合わせて、凹面鏡の反射面における曲率に変化(曲率の分布)を持たせるようにしているので、凹面鏡の反射面を形成する際の手間が増大する。 However, in the above-mentioned Patent Document 1, the curvature of the reflective surface of the concave mirror is varied (curvature distribution) in accordance with the rate of change of the curvature of the vehicle's front windshield, which increases the effort required to form the reflective surface of the concave mirror.

本開示の目的は、上記問題に鑑み、簡単な構成で、歪の少ない虚像を形成可能とする車両用表示装置を提供することにある。 In view of the above problems, the objective of this disclosure is to provide a vehicle display device that is simple in configuration and capable of forming a virtual image with minimal distortion.

本開示は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 To achieve the above objective, this disclosure employs the following technical means:

本開示では、画像の表示光を出射する表示器(120)と、
矩形状を成して、上辺(131a)が車両(1)の左右方向となるように配置されて、表示光を反射させる反射部(130)と、を備え、
反射部で反射された表示光を、運転者の前方に位置する車両のウインドシールド(20)に投影して、ウインドシールドの前方に虚像(30)として、運転者に視認させる車両用表示装置であって、
反射部は、上辺が、運転者側から見て車両の横方向外側に向けて下がるように傾斜して配置され
傾斜の角度は、反射される表示光のウインドシールドに至るまでの距離が、反射部の左端側と右端側とで同等となるように設定されたことを特徴としている。
In the present disclosure, a display (120) that emits display light for an image;
a reflecting portion (130) that is rectangular and disposed so that an upper side (131a) is in the left-right direction of the vehicle (1) and reflects the display light;
A display device for a vehicle, which projects display light reflected by a reflecting portion onto a windshield (20) of a vehicle located in front of a driver, and allows the driver to visually recognize the virtual image (30) in front of the windshield,
The reflecting portion is disposed so that the upper side is inclined downward toward the outside in the lateral direction of the vehicle when viewed from the driver's side ,
The angle of inclination is set so that the distance of the reflected display light to the windshield is equal on the left and right ends of the reflecting portion .

この開示によれば、反射部を傾斜させることにより、反射部の左端側と右端側とで、表示光の反射部からウインドシールドに至る距離を同等にすることができるので、虚像に対する歪を抑制できる。本開示では、反射部の姿勢を傾けるといった簡単な内容で、歪の抑制が可能となる。 According to this disclosure, by tilting the reflector, the distance from the reflector to the windshield for the display light can be made equal on the left and right ends of the reflector, thereby suppressing distortion of the virtual image. With this disclosure, distortion can be suppressed by simply tilting the attitude of the reflector.

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 The symbols in parentheses for each of the above means indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiments below.

第1実施形態における車両用表示装置の全体構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a vehicle display device according to a first embodiment; 比較例に対して、本開示での反射部の取付け姿勢を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the mounting posture of a reflecting portion according to the present disclosure in comparison with a comparative example. 反射部に対するオプトフェースを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an optoface relative to a reflecting portion. 第2実施形態における車両用表示装置を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a vehicle display device according to a second embodiment.

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Below, several embodiments for implementing the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to matters described in the preceding embodiment may be given the same reference numerals, and duplicated descriptions may be omitted. In each embodiment, when only a part of the configuration is described, other previously described embodiments may be applied to the other parts of the configuration. In addition to combinations of parts that are specifically specified as being possible in each embodiment, it is also possible to partially combine embodiments even if not specified, as long as there is no particular problem with the combination.

(第1実施形態)
第1実施形態における車両用表示装置100を図1~図3に基づいて説明する。図1に示すように、車両用表示装置100は、車両1(例えば、自動車)に搭載されたものであり、液晶ディスプレイ120から出射される表示情報を表す表示光を、車両1のウインドシールド20の投射位置20aに入射させる。そして、車両用表示装置100は、ドライバ(運転者)と投射位置20aとを結ぶ線の車両1の前方延長線上に、表示情報の表示像30を結像させて、表示像30を虚像としてドライバに視認させるものとなっている。
First Embodiment
A vehicle display device 100 in the first embodiment will be described with reference to Fig. 1 to Fig. 3. As shown in Fig. 1, the vehicle display device 100 is mounted on a vehicle 1 (for example, an automobile), and causes display light, which represents display information, emitted from a liquid crystal display 120 to be incident on a projection position 20a on a windshield 20 of the vehicle 1. The vehicle display device 100 forms a display image 30 of the display information on a forward extension of a line connecting the driver (operator) and the projection position 20a, and allows the driver to view the display image 30 as a virtual image.

この車両用表示装置100によって、ドライバは、表示像30と、車両1の前景とを重畳して視認することができるようになっている。車両用表示装置100は、いわゆる、ヘッドアップディスプレイ装置(虚像表示装置)である。以下、車両用表示装置100を、表示装置100と呼ぶことにする。尚、車両1において、左右方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向と定義する。 This vehicle display device 100 allows the driver to visually recognize the display image 30 superimposed on the view in front of the vehicle 1. The vehicle display device 100 is a so-called head-up display device (virtual image display device). Hereinafter, the vehicle display device 100 will be referred to as the display device 100. Note that, in the vehicle 1, the left-right direction is defined as the X direction, the front-rear direction is defined as the Y direction, and the up-down direction is defined as the Z direction.

ウインドシールド20は、車両1のフロント側に設けられており、例えば2枚のガラスとその中間に設けられる中間膜とから形成された合わせガラスが使用されている。ウインドシールド20は、図1に示すように側方から見た場合、インストルメントパネル10側となる下端部に対して、天井側が後方に向かうように傾斜している。ウインドシールド20の傾斜面は、前方側にわずかに凸となるように湾曲している(曲率を有している)。また、ウインドシールド20は、天井側から見た場合、中央部に対して、左端側および右端側が、後方に回り込むように湾曲している(曲率を有している)。このように、ウインドシールド20は、湾曲していることから、一般的な凹面鏡と同一の効果により、表示像30を拡大してより遠方に表示できるようになっている。 The windshield 20 is provided on the front side of the vehicle 1, and is made of, for example, laminated glass formed of two pieces of glass and an intermediate film provided between them. When viewed from the side as shown in FIG. 1, the windshield 20 is inclined so that the ceiling side faces rearward from the lower end on the instrument panel 10 side. The inclined surface of the windshield 20 is curved (has a curvature) so as to be slightly convex toward the front side. Also, when viewed from the ceiling side, the left and right ends of the windshield 20 are curved (has a curvature) so that they wrap around toward the rear from the center. In this way, because the windshield 20 is curved, it has the same effect as a general concave mirror, allowing the display image 30 to be enlarged and displayed at a greater distance.

表示装置100は、図1に示すように、バックライト110、液晶ディスプレイ120、反射部130、駆動部140、筐体150、防塵シート160、位置調整スイッチ170、および制御装置180等を備えている。 As shown in FIG. 1, the display device 100 includes a backlight 110, a liquid crystal display 120, a reflector 130, a drive unit 140, a housing 150, a dustproof sheet 160, a position adjustment switch 170, and a control device 180.

表示装置100の主たる構成要素となるバックライト110、液晶ディスプレイ120、反射部130、駆動部140、および制御装置180は、筐体150内に収容されている。そして、筐体150は、ウインドシールド20の下端部から車室内後方、更には下方に延出されるインストルメントパネル10の内側に配設されている。また、防塵シート160は、筐体150の開口部151に設けられている。また、位置調整スイッチ170は、ドライバの操作し易い位置、例えば、インストルメントパネル10のドライバに対向する面に設けられている。 The main components of the display device 100, namely the backlight 110, the liquid crystal display 120, the reflector 130, the drive unit 140, and the control device 180, are housed in a housing 150. The housing 150 is disposed inside an instrument panel 10 that extends downward from the lower end of the windshield 20 to the rear of the vehicle interior. A dustproof sheet 160 is provided in an opening 151 of the housing 150. The position adjustment switch 170 is provided in a position that is easy for the driver to operate, for example, on the surface of the instrument panel 10 that faces the driver.

尚、インストルメントパネル10の上面には、反射部130からの表示光を通過させる開口部10aが設けられている。以下、表示装置100の、各構成の詳細について説明する。 In addition, an opening 10a is provided on the top surface of the instrument panel 10 to allow the display light from the reflector 130 to pass through. The following describes the details of each component of the display device 100.

バックライト110は、通電されることで液晶ディスプレイ120に対して光を出射する発光素子であり、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode=LED)が使用されている。バックライト110は、液晶ディスプレイ120に対する光軸に沿うように光を出射するようになっている。 The backlight 110 is a light-emitting element that emits light toward the liquid crystal display 120 when electricity is applied, and for example, a light-emitting diode (LED) is used. The backlight 110 emits light along an optical axis toward the liquid crystal display 120.

液晶ディスプレイ120は、表示情報(画像)を表す表示光を出射する表示器であり、制御装置180の駆動回路によって駆動制御されるようになっている。液晶ディスプレイ120は、例えば、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor=TFT)が用いられたTFT液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ(Dual Scan Super Twisted Nematic=D-STN)、TN(Twisted Nematic)セグメント液晶等が使用される。 The liquid crystal display 120 is a display that emits display light that represents display information (images), and is driven and controlled by a drive circuit of the control device 180. The liquid crystal display 120 may be, for example, a TFT liquid crystal panel that uses thin film transistors (TFTs), a dual scan type display (Dual Scan Super Twisted Nematic = D-STN), or a TN (Twisted Nematic) segment liquid crystal.

そして、液晶ディスプレイ120は、バックライト110から出射される光によって、表面(表示面)に形成した表示情報を表示光として、バックライト110とは反対側となる反射部130に向けて出射するようになっている。液晶ディスプレイ120の表示光を出射する面は、例えば、仮想されるX-Z平面に沿うように配置されており、また表示光の光軸が車両1の前後方向を向くように(出射方向が車両1の前方側を向くように)配置されている。 The liquid crystal display 120 emits display information formed on its surface (display surface) as display light using light emitted from the backlight 110 toward the reflector 130 on the opposite side of the backlight 110. The surface of the liquid crystal display 120 that emits the display light is, for example, arranged along an imaginary X-Z plane, and is arranged so that the optical axis of the display light faces in the fore-and-aft direction of the vehicle 1 (so that the emission direction faces the front side of the vehicle 1).

液晶ディスプレイ120によって形成される表示情報は、例えば、車両用ナビゲーションシステムにおける地図情報、地図上における自車の現在位置情報、あるいは目的地への案内情報等とすることができる。あるいは、表示情報としては、車両1の走行時における車両情報としての、車速、エンジン回転数、エンジン冷却水温、およびバッテリ電圧等の情報としても良い。 The display information formed by the liquid crystal display 120 can be, for example, map information in a vehicle navigation system, information on the current position of the vehicle on the map, or guidance information to a destination. Alternatively, the display information may be vehicle information while the vehicle 1 is traveling, such as vehicle speed, engine RPM, engine coolant temperature, and battery voltage.

液晶ディスプレイ120は、上記のような複数種類の表示情報を1つずつ、あるいは、複数組み合わせて、液晶ディスプレイ120の表面に形成することができるようになっている。ドライバは表示切替えスイッチにより、表示情報をいずれにするか、選択できるようになっている。 The LCD display 120 is capable of displaying the above-mentioned types of display information one by one, or in combination, on the surface of the LCD display 120. The driver can select which display information to display using a display changeover switch.

反射部130は、液晶ディスプレイ120からの表示光を反射させて、筐体150の開口部151、およびインストルメントパネル10の開口部10aを通して、ウインドシールド20の投射位置20aに投影する装置である。反射部130は、凹面鏡131、および軸部132等を有している。 The reflector 130 is a device that reflects the display light from the liquid crystal display 120 and projects it onto the projection position 20a on the windshield 20 through the opening 151 in the housing 150 and the opening 10a in the instrument panel 10. The reflector 130 has a concave mirror 131, a shaft 132, etc.

凹面鏡131は、表面がへこむ側に湾曲形成された拡大用の鏡であり、例えば、車両1の左右方向(X方向)に横長となる四角形(矩形状)を成しており、四角形の上辺131a(長辺)が車両1の左右方向となるように配置されている。凹面鏡131は、液晶ディスプレイ120からの表示光による表示情報を拡大してウインドシールド20へ反射させるようになっている。 The concave mirror 131 is a magnifying mirror with a curved surface that is concave on the side, and is, for example, a quadrangle (rectangle) that is long in the left-right direction (X direction) of the vehicle 1, and is positioned so that the top side 131a (long side) of the quadrangle is in the left-right direction of the vehicle 1. The concave mirror 131 magnifies the display information provided by the display light from the liquid crystal display 120 and reflects it onto the windshield 20.

軸部132は、凹面鏡131の左右の辺131b(短辺)の中央位置から上辺131aの方向(車両1の左右方向)に突出するように設けられた軸である。軸部132は、筐体150内に設けられた軸支持部に支持されている。凹面鏡131は、軸部132を中心に回転(回動)可能となっている。 The shaft 132 is a shaft that protrudes from the center of the left and right sides 131b (short sides) of the concave mirror 131 toward the upper side 131a (left and right direction of the vehicle 1). The shaft 132 is supported by a shaft support provided inside the housing 150. The concave mirror 131 is rotatable (pivotable) around the shaft 132.

ここで、反射部130(凹面鏡131)は、比較例の図2(a)に対して、図2(b)に示すように、上辺131aが、運転者側から見て車両1の横方向外側に向けて下がるように傾斜して配置されている。これに伴い、軸部132も同様に傾斜している。右ハンドル車の場合であると、運転席側から見て、反射部130の右端側が、下側に向くように傾斜している。また、左ハンドル車の場合であると、運転席側から見て、反射部130の左端側が、下側に向くように傾斜している。 Here, as shown in FIG. 2(b), the reflecting portion 130 (concave mirror 131) is arranged so that its upper edge 131a is inclined downward toward the lateral outside of the vehicle 1 when viewed from the driver's side, as compared to FIG. 2(a) of the comparative example. Accordingly, the shaft portion 132 is also inclined in a similar manner. In the case of a right-hand drive vehicle, the right end side of the reflecting portion 130 is inclined so as to face downward when viewed from the driver's seat. Also, in the case of a left-hand drive vehicle, the left end side of the reflecting portion 130 is inclined so as to face downward when viewed from the driver's seat.

反射部130における上辺131aの傾斜の角度は、反射される表示光のウインドシールド20に至るまでの距離が、反射部130の左端側と右端側とで概ね、同等となるように設定されている。 The angle of inclination of the upper edge 131a of the reflector 130 is set so that the distance of the reflected display light to the windshield 20 is roughly the same on the left and right ends of the reflector 130.

凹面鏡131の下端部は、後述する駆動部140のアーム141と接続されている。凹面鏡131は、アーム141が車両1の前後方向(図1中のY方向)に摺動することにより、軸部132を中心として、時計方向(正方向)、あるいは反時計方向(逆方向)に回転するようになっている。 The lower end of the concave mirror 131 is connected to an arm 141 of the drive unit 140, which will be described later. The concave mirror 131 rotates clockwise (forward) or counterclockwise (backward) around the shaft 132 as the arm 141 slides in the fore-and-aft direction of the vehicle 1 (Y direction in FIG. 1).

凹面鏡131が回転することによって、反射角度が調整されて、ウインドシールド20に投影される表示情報の高さ方向の位置が変更され、これに伴って表示像30の高さ方向の位置が変更されることになる。凹面鏡131が時計方向に回転されると、表示像30の位置は、ウインドシールド20の上側に移動される。また、凹面鏡131が反時計方向に回転されると、表示像30の位置は、ウインドシールド20の下側に移動される。 By rotating the concave mirror 131, the reflection angle is adjusted and the height position of the display information projected onto the windshield 20 is changed, which in turn changes the height position of the display image 30. When the concave mirror 131 is rotated clockwise, the position of the display image 30 is moved to the upper side of the windshield 20. When the concave mirror 131 is rotated counterclockwise, the position of the display image 30 is moved to the lower side of the windshield 20.

駆動部140は、反射部130を駆動して(回転させることで)、表示光に対する反射角度を調整する装置である。駆動部140は、モータによって車両1の前後方向に摺動されるアーム141を有している。モータは、例えば、入力されるパルス電圧に同期して動作する同期電動機(ステップモータ)となっている。 The driving unit 140 is a device that drives (rotates) the reflecting unit 130 to adjust the reflection angle with respect to the display light. The driving unit 140 has an arm 141 that is slid in the fore-and-aft direction of the vehicle 1 by a motor. The motor is, for example, a synchronous motor (step motor) that operates in synchronization with an input pulse voltage.

アーム141は、モータ側と凹面鏡131とを接続する棒状部材である。アーム141の一端側は、モータによって車両1の前後方向に摺動される摺動部材に固定されており、また、アーム141の他端側は、凹面鏡131の、例えば、下端側に接続されている。凹面鏡131とアーム141は、リンク機構を成している。つまり、アーム141は、摺動部材によって摺動して、凹面鏡131を回転(回動)させるようになっている。 The arm 141 is a rod-shaped member that connects the motor side and the concave mirror 131. One end of the arm 141 is fixed to a sliding member that is slid in the fore-and-aft direction of the vehicle 1 by the motor, and the other end of the arm 141 is connected to, for example, the lower end of the concave mirror 131. The concave mirror 131 and the arm 141 form a link mechanism. In other words, the arm 141 slides due to the sliding member, causing the concave mirror 131 to rotate (pivot).

アーム141が、凹面鏡131側に摺動するほど、凹面鏡131は、時計方向に回転して、凹面鏡131の傾きは小さくなる(垂直方向に立ち上がる)。逆に、アーム141が、凹面鏡131とは反対側に摺動するほど、凹面鏡131は、反時計方向に回転して、凹面鏡131の傾きは大きくなる(水平方向に寝る)。また、アーム141の摺動範囲が小さいほど、凹面鏡131の傾きの変化量が小さくなり、逆に、アーム141の摺動範囲が大きいほど、凹面鏡131の傾きの変化量が大きくなる。 The more the arm 141 slides toward the concave mirror 131, the more the concave mirror 131 rotates clockwise, and the inclination of the concave mirror 131 becomes smaller (standing up vertically). Conversely, the more the arm 141 slides away from the concave mirror 131, the more the concave mirror 131 rotates counterclockwise, and the inclination of the concave mirror 131 becomes larger (laying down horizontally). Also, the smaller the sliding range of the arm 141, the smaller the amount of change in the inclination of the concave mirror 131, and conversely, the larger the sliding range of the arm 141, the greater the amount of change in the inclination of the concave mirror 131.

筐体150は、バックライト110、液晶ディスプレイ120、反射部130、駆動部140、および制御装置180等を収容する容器部材である。筐体150の上面には、上記で説明したように、インストルメントパネル10の開口部10aに対応するように開口部151が設けられている。開口部151は、反射部130によって反射された表示光をウインドシールド20に向けて通過させる。 The housing 150 is a container member that houses the backlight 110, the liquid crystal display 120, the reflector 130, the drive unit 140, and the control device 180. As described above, an opening 151 is provided on the top surface of the housing 150 so as to correspond to the opening 10a of the instrument panel 10. The opening 151 allows the display light reflected by the reflector 130 to pass through toward the windshield 20.

防塵シート160は、筐体150の開口部151を閉塞して、開口部151からの塵、埃等の侵入を防止する閉塞部材となっている。防塵シート160の基材となるシート部は、板状を成しており、凹面鏡131からの表示光、および太陽光(可視光)を透過させる透光性を有している。シート部は、例えば、透明な樹脂材(ポリカーボネートもしくはアクリル等)から形成されている。尚、シート部の材質としては、上記の樹脂材に代えて、ガラス材としてもよい。 The dustproof sheet 160 is a blocking member that blocks the opening 151 of the housing 150 and prevents the intrusion of dust, dirt, and the like through the opening 151. The sheet portion that serves as the base material of the dustproof sheet 160 is plate-shaped and has translucency that allows the display light from the concave mirror 131 and sunlight (visible light) to pass through. The sheet portion is formed, for example, from a transparent resin material (polycarbonate, acrylic, etc.). Note that the material of the sheet portion may be a glass material instead of the above-mentioned resin material.

位置調整スイッチ170は、ドライバが入力操作することでウインドシールド20における表示像30の位置を、ドライバの好みに応じて、上側、あるいは下側に調整するための要求信号を生成する入力部となっている。位置調整スイッチ170は、例えばドライバに対向する四角形のスイッチ面を有しており、このスイッチ面の上側を押込むことで、表示像30の位置を上側に変更する要求信号が生成され、また、スイッチ面の下側を押込むことで、表示像30の位置を下側に変更する要求信号が生成されるようになっている。そして、生成された要求信号は、制御装置180に出力されるようになっている。 The position adjustment switch 170 is an input unit that generates a request signal for adjusting the position of the display image 30 on the windshield 20 upward or downward according to the driver's preference when the driver operates the position adjustment switch 170. The position adjustment switch 170 has, for example, a rectangular switch surface facing the driver. Pressing the upper side of this switch surface generates a request signal to change the position of the display image 30 upward, and pressing the lower side of the switch surface generates a request signal to change the position of the display image 30 downward. The generated request signal is then output to the control device 180.

制御装置180は、液晶ディスプレイ120の表示情報を制御すると共に、位置調整スイッチ170からの要求信号、あるいはイグニッションスイッチのオンオフ信号に応じて駆動部140におけるモータの作動を制御する制御手段となっている。 The control device 180 is a control means that controls the display information of the liquid crystal display 120 and also controls the operation of the motor in the drive unit 140 in response to a request signal from the position adjustment switch 170 or an on/off signal from the ignition switch.

表示装置100は、上記のように構成されており、以下、制御装置180による、表示装置100の作動について説明する。 The display device 100 is configured as described above, and the operation of the display device 100 by the control device 180 will be described below.

制御装置180は、車両1のイグニッションスイッチがオフされると、駆動部140のモータを作動させることで、反射部130の回転位置(反射角度)を、通常使用するドライバ設定位置から、筐体150内への太陽光の入射に伴う反射を抑制するためのリセットポジションに変更させるようになっている。 When the ignition switch of the vehicle 1 is turned off, the control device 180 operates the motor of the drive unit 140 to change the rotational position (reflection angle) of the reflector 130 from the driver setting position normally used to a reset position to suppress reflection caused by sunlight entering the housing 150.

そして、制御装置180は、イグニッションスイッチがオンされると、駆動部140を作動させることで、反射部130の回転位置をリセットポジションから、一旦、原点位置へ移動させる原点出し制御を行った後に、先回の運転時にドライバによって設定されていたドライバ設定位置に戻す。原点位置は、モータの回転における基本となる位置であり、上記のリセットポジション、およびドライバ設定位置への制御のために使用される。 When the ignition switch is turned on, the control device 180 operates the drive unit 140 to perform origin control, which moves the rotational position of the reflecting unit 130 from the reset position to the origin position, and then returns it to the driver setting position that was set by the driver during the previous operation. The origin position is the basic position for the rotation of the motor, and is used for control to the reset position and the driver setting position.

そして、制御装置180は、表示切替えスイッチによるドライバの指示に基づいて表示すべき表示情報を決定すると共に、駆動回路を介して液晶ディスプレイ120に表示情報を形成させる。 The control device 180 then determines the display information to be displayed based on the driver's instructions using the display changeover switch, and causes the LCD display 120 to form the display information via the drive circuit.

すると、図1に示すように、液晶ディスプレイ120は、バックライト110から出射される光によって、表示情報を表示光として反射部130(凹面鏡131)に出射させる。反射部130は、液晶ディスプレイ120から出射された表示光を、開口部151、防塵シート160、および開口部10aを通して、ウインドシールド20の投射位置20aに反射させる。投射位置20aに反射された表示光(表示情報)は、ドライバと投射位置20aとを結ぶ線の車両1の前方延長線上(ドライバの視野前方)に表示像30(虚像)として表示(結像)されて、ドライバに視認されることになる。 As shown in FIG. 1, the liquid crystal display 120 emits display information as display light to the reflector 130 (concave mirror 131) using light emitted from the backlight 110. The reflector 130 reflects the display light emitted from the liquid crystal display 120 through the opening 151, the dustproof sheet 160, and the opening 10a to the projection position 20a on the windshield 20. The display light (display information) reflected to the projection position 20a is displayed (formed) as a display image 30 (virtual image) on the forward extension of the line connecting the driver and the projection position 20a (forward of the driver's field of vision) of the vehicle 1, and is visible to the driver.

そして、ドライバによって位置調整スイッチ170が操作されて、表示像30の位置を変更するための要求信号が生成されると、制御装置180は、駆動部140を作動させて、アーム141によって、反射部130を要求方向に回転させてドライバ設定位置に調整する。 When the driver operates the position adjustment switch 170 to generate a request signal to change the position of the display image 30, the control device 180 activates the drive unit 140 and rotates the reflector 130 in the requested direction using the arm 141 to adjust it to the driver's set position.

具体的には、要求信号が上側の要求であると、モータは、正方向に回転されて、アーム141が反射部130側に移動する。すると、図1中、反射部130の上端側がドライバに近づく方向に回転され、表示像30はウインドシールド20において上側に移動される。逆に、要求信号が下側の要求であると、モータは、逆方向に回転されて、アーム141が反射部130とは反対側に移動する。すると、図1中、反射部130の上端側がドライバから離れる方向に回転され、表示像30はウインドシールド20において下側に移動される。 Specifically, if the request signal is an upward request, the motor is rotated in the forward direction, and the arm 141 moves toward the reflector 130. Then, in FIG. 1, the upper end of the reflector 130 is rotated in a direction approaching the driver, and the display image 30 is moved upward on the windshield 20. Conversely, if the request signal is a downward request, the motor is rotated in the reverse direction, and the arm 141 moves to the side opposite the reflector 130. Then, in FIG. 1, the upper end of the reflector 130 is rotated in a direction away from the driver, and the display image 30 is moved downward on the windshield 20.

本実施形態では、反射部130(凹面鏡131)の上辺131aがドライバ(運転者)側から見て車両1の横方向外側に向けて下がるように傾斜して配置されている。 In this embodiment, the upper edge 131a of the reflecting portion 130 (concave mirror 131) is inclined downward toward the outside in the lateral direction of the vehicle 1 when viewed from the driver's side.

これにより、ウインドシールド20が、後方に回り込むように湾曲していても、反射部130の左端側と右端側とで、表示光の反射部130からウインドシールド20(投射位置20a)に至る距離を同等にすることができるので(図2(b))、表示像30(虚像)に対する歪を抑制できる。本実施形態では、反射部130の姿勢を傾けるといった簡単な内容で、歪の抑制が可能となる。 As a result, even if the windshield 20 is curved so as to wrap around the rear, the distance from the reflector 130 to the windshield 20 (projection position 20a) of the display light can be made equal on the left and right ends of the reflector 130 (Figure 2(b)), thereby suppressing distortion of the display image 30 (virtual image). In this embodiment, distortion can be suppressed by simply tilting the attitude of the reflector 130.

また、比較例の図3(a)に対して、反射部130を傾斜させることで、図3(b)に示すように、凹面鏡131を、オプトフェースOPに沿って作成することが可能になるので、凹面鏡131のサイズを比較例よりも小さくすることができる。 In addition, by tilting the reflecting portion 130 compared to FIG. 3(a) in the comparative example, it becomes possible to create the concave mirror 131 along the optoface OP as shown in FIG. 3(b), so that the size of the concave mirror 131 can be made smaller than that of the comparative example.

(第2実施形態)
第2実施形態の表示装置100Aを図4に示す。第2実施形態の表示装置100Aは、第1実施形態の表示装置100に対して、液晶ディスプレイ120の配置を変更すると共に、他の反射部130Aを追加したものである。
Second Embodiment
A display device 100A according to the second embodiment is shown in Fig. 4. The display device 100A according to the second embodiment is different from the display device 100 according to the first embodiment in that the arrangement of the liquid crystal display 120 is changed and another reflecting section 130A is added.

液晶ディスプレイ120の表示面は、例えば、仮想されるX-Y平面に沿うように、つまり出射方向が車両1の上側を向くように配置されている。そして、他の反射部130Aは、液晶ディスプレイ120からの表示光を反射させて、反射部130に入射させるように設けられている。他の反射部130Aの反射面は、例えば、平面鏡として形成されている。 The display surface of the liquid crystal display 120 is arranged, for example, along a virtual X-Y plane, that is, with the emission direction facing the upper side of the vehicle 1. The other reflector 130A is provided to reflect the display light from the liquid crystal display 120 and make it enter the reflector 130. The reflector surface of the other reflector 130A is formed, for example, as a plane mirror.

これにより、液晶ディスプレイ120と反射部130との直接的な距離を小さくしても、液晶ディスプレイ120からの表示光を他の反射部130Aで反射させることで、液晶ディスプレイ120から反射部130に至るまでの表示光の距離を同等にすることができる。よって、液晶ディスプレイ120と、反射部130との直接的な距離を短くすることができ、表示装置100Aの車両1の前後方向の寸法を小さくすることができる。 As a result, even if the direct distance between the liquid crystal display 120 and the reflector 130 is reduced, the distance of the display light from the liquid crystal display 120 to the reflector 130 can be made the same by reflecting the display light from the liquid crystal display 120 by another reflector 130A. Therefore, the direct distance between the liquid crystal display 120 and the reflector 130 can be reduced, and the dimension of the display device 100A in the fore-and-aft direction of the vehicle 1 can be reduced.

(第2実施形態の変形例)
上記第2実施形態では、他の反射部130Aの反射面を平面鏡としたが、これに限らず、表示像30(虚像)に対する歪を補正可能なように、非平面に形成したものとしてもよい。非平面は、例えば、凸面、凹面、あるいはS字面等とすることができる。
(Modification of the second embodiment)
In the second embodiment, the reflecting surface of the other reflecting portion 130A is a flat mirror, but the present invention is not limited to this and may be formed to be non-flat so as to be able to correct distortion of the display image 30 (virtual image). The non-flat surface may be, for example, a convex surface, a concave surface, an S-shaped surface, or the like.

これにより、上記第1実施形態で説明した、凹面鏡131の上辺131aを傾けることによる表示像30の歪抑制の効果に加えて、更に他の反射部130Aによる歪低減の効果が得られるので、表示品位を更に向上させることができる。 As a result, in addition to the effect of suppressing distortion of the display image 30 by tilting the upper edge 131a of the concave mirror 131 as described in the first embodiment above, the effect of reducing distortion by the other reflecting portion 130A can be obtained, thereby further improving the display quality.

(その他の実施形態)
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、更に請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
Other Embodiments
The disclosure in this specification and drawings, etc. is not limited to the exemplified embodiments. The disclosure includes the exemplified embodiments and modifications by those skilled in the art based thereon. For example, the disclosure is not limited to the combination of parts and/or elements shown in the embodiments. The disclosure can be implemented by various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure includes the omission of parts and/or elements of the embodiments. The disclosure includes the replacement or combination of parts and/or elements between one embodiment and another embodiment. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. Some of the disclosed technical scopes are indicated by the description of the claims, and should be interpreted as including all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims.

また、液晶ディスプレイ120(表示器)は、TFT液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ、TNセグメント液晶等が使用されるものとして説明したが、これに限定されることなく、エレクトロルミネセンス等の自発光式の表示器としても良い。更に、レーザをスキャンするレーザプロジェクターとしてもよい。 The liquid crystal display 120 (display) has been described as using a TFT liquid crystal panel, a dual scan type display, a TN segment liquid crystal, etc., but is not limited to this and may be a self-luminous display such as electroluminescence. Furthermore, it may be a laser projector that scans a laser.

1 車両1
20 ウインドシールド
30 表示像(虚像)
100、100A 車両用表示装置
120 液晶ディスプレイ(表示器)
130 反射部
130A 他の反射部
131a 上辺
1 Car 1
20 Windshield 30 Display image (virtual image)
100, 100A Vehicle display device 120 Liquid crystal display (display)
130 Reflection portion 130A Other reflection portion 131a Upper side

Claims (3)

画像の表示光を出射する表示器(120)と、
矩形状を成して、上辺(131a)が車両(1)の左右方向となるように配置されて、前記表示光を反射させる反射部(130)と、を備え、
前記反射部で反射された前記表示光を、運転者の前方に位置する前記車両のウインドシールド(20)に投影して、前記ウインドシールドの前方に虚像(30)として、前記運転者に視認させる車両用表示装置であって、
前記反射部は、前記上辺が、前記運転者側から見て前記車両の横方向外側に向けて下がるように傾斜して配置され
前記傾斜の角度は、反射される前記表示光の前記ウインドシールドに至るまでの距離が、前記反射部の左端側と右端側とで同等となるように設定された車両用表示装置。
A display (120) that emits display light for an image;
a reflecting portion (130) that is rectangular and disposed so that an upper side (131a) is in the left-right direction of the vehicle (1) and reflects the display light;
A vehicle display device that projects the display light reflected by the reflecting portion onto a windshield (20) of the vehicle located in front of a driver, and causes the driver to visually recognize the virtual image (30) in front of the windshield,
The reflecting portion is disposed so that the upper side is inclined downward toward a lateral outer side of the vehicle as viewed from the driver's side ,
The inclination angle is set so that the distance of the reflected display light reaching the windshield is equal on the left and right ends of the reflecting portion .
前記表示器からの表示光を反射させて、前記反射部に入射させる他の反射部(130A)を備える請求項1に記載の車両用表示装置。 The display device for a vehicle according to claim 1 , further comprising: another reflecting portion (130A) that reflects display light from the display device and makes the display light incident on the reflecting portion. 前記他の反射部の反射面は、前記虚像に対する歪を補正可能なように、非平面に形成された請求項に記載の車両用表示装置。 The display device for a vehicle according to claim 2 , wherein the reflection surface of the other reflection portion is formed to be non-flat so that distortion of the virtual image can be corrected.
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