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WO2014002168A1 - 車両用情報表示装置 - Google Patents

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WO2014002168A1
WO2014002168A1 PCT/JP2012/066172 JP2012066172W WO2014002168A1 WO 2014002168 A1 WO2014002168 A1 WO 2014002168A1 JP 2012066172 W JP2012066172 W JP 2012066172W WO 2014002168 A1 WO2014002168 A1 WO 2014002168A1
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WO
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combiner
display
windshield glass
front windshield
projector
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PCT/JP2012/066172
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀典 宇野
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
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Priority to EP12879636.4A priority patent/EP2865555B1/en
Priority to BR112014029348-1A priority patent/BR112014029348B1/pt
Priority to PCT/JP2012/066172 priority patent/WO2014002168A1/ja
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    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle information display device including a combiner and a projector.
  • HUD Head-Up Display
  • a technique for displaying a plurality of virtual images at different distances from the driver's eye position using a combiner provided on the surface of the front windshield and a plurality of projectors (display boards). Is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the conventional HUD as disclosed in Patent Document 1 uses only a combiner provided along the surface of the front windshield, thereby realizing display diversity (for example, three-dimensional display) and expansion of the display range. If it is going to do, a device is needed for the structure by the side of a light projector. In this case, the construction on the projector side becomes very large, and there is a problem that the mountability in a limited space in the instrument panel is deteriorated.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle information display device that can realize display diversity and the like and has good mountability.
  • the first reflecting unit and the second reflecting unit may generate a three-dimensional display in which virtual images related to each other overlap, or an integrated display in which the virtual images related to each other are integrated.
  • a vehicle information display device is provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle information display device 1 according to an embodiment (embodiment 1).
  • FIG. 1 is a side view of a vehicle, and an instrument panel 10 and a front windshield glass 20 are shown in a cross-sectional view.
  • FIG. 1 schematically shows a projector 30 arranged inside the instrument panel 10.
  • the vehicle information display device 1 includes a first combiner 40, a second combiner 42, and a projector (display) 30.
  • the first combiner 40 is provided on the front windshield glass 20.
  • the first combiner 40 is provided along the surface of the front windshield glass 20. Therefore, typically, the curvature of the first combiner 40 corresponds to the curvature of the front windshield glass 20.
  • the first combiner 40 may be any type of combiner, and may be formed of, for example, a half mirror or a holographic combiner using a hologram. In the case of a holographic combiner, the hologram may be enclosed between the layers of the front windshield glass 20.
  • the 1st combiner 40 may be comprised by the reflective film (however, the reflective film which has a transmissivity more than fixed) vapor-deposited on the laminated surface side etc. of the multilayer glass which comprises the front windshield glass 20.
  • the second combiner 42 is provided so as to be separated from the front windshield glass 20 (the surface on the passenger compartment side). As shown in FIG. 1, the second combiner 42 is disposed on the vehicle compartment side with respect to the surface of the front windshield glass 20.
  • the second combiner 42 may be any type of combiner, similar to the first combiner 40, but is, for example, a holographic combiner using a hologram.
  • the second combiner 42 may be provided in such a manner that the lower end is supported by the instrument panel 10.
  • the projector 30 generates visible light (display light) for transmitting information to the driver.
  • Information (video information) transmitted to the driver by display light from the projector 30 may be arbitrary.
  • the projector 30 may project display light including information (that is, front environment information) included in a video signal received from an infrared camera (not shown) that captures a front landscape of the vehicle.
  • the projector 30 may project display light for transmitting navigation information from the navigation device.
  • the projector 30 may project display light for transmitting meter information (for example, vehicle speed) from the meter ECU.
  • the projector 30 may project display light for transmitting the state of an air conditioner, an audio device, or the like.
  • the display light projected from the projector 30 reaches the first combiner 40 and the second combiner 42.
  • the display light is diffracted in the direction of the observer P (mainly the driver) by the first combiner 40 and the second combiner 42, and a display (virtual image) is generated in front of the observer P.
  • the projection range (optical path) of the display light with reference to the observer P is shown within a one-dot chain line.
  • generated by the 1st combiner 40 and the 2nd combiner 42 may be arbitrary forms containing a picture, a character, an image, etc.
  • the projector 30 includes a first projector 31 that generates a portion of display light that reaches the first combiner 40 and a second projector 32 that generates a portion of display light that reaches the second combiner 42.
  • the 1st light projection part 31 and the 2nd light projection part 32 may form one light projection part (projection surface) integrally. That is, the first light projecting unit 31 and the second light projecting unit 32 may be realized by a single light projector 30.
  • the display is generated using the two combiners, that is, the first combiner 40 and the second combiner 42.
  • the first combiner 40 and the second combiner 42 are related to the virtual image B1.
  • B2 cooperate to generate an integral display B (see FIG. 1).
  • the integral display B means that the virtual images B1 and B2 related to the first combiner 40 and the second combiner 42 have continuity.
  • the virtual image B1 related to the first combiner 40 provides a part of the road display of the navigation information
  • the virtual image B2 related to the second combiner 42 is a road display continuous to the road display related to the virtual image B1 (that is, these It is possible to provide a continuous display).
  • the integrated display B is a vehicle speed display
  • the virtual image B1 related to the first combiner 40 forms the upper part of the vehicle speed number
  • the virtual image B2 related to the second combiner 42 shows the lower part of the vehicle speed number. It may be formed.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a vehicle information display device according to a comparative example.
  • This comparative example is different from the present embodiment described above with reference to FIG. 1 in that the second combiner 42 ′ is provided along the front windshield glass 20.
  • the first combiner 40 and the second combiner 42 ' are arranged so that the virtual images A1 and A2 associated therewith generate an integrated display A (see FIG. 2).
  • the first combiner 40 is provided along the surface of the front windshield glass 20, while the second combiner 42 is provided on the front windshield glass 20. It is provided apart from the surface.
  • the curvature of the second combiner 42 ′ matches the curvature of the front windshield glass 20.
  • the curvature of the second combiner 42 is free without depending on the curvature of the front windshield glass 20. Can be determined.
  • the display range can be expanded as compared with the comparative example by appropriately setting the curvature of the second combiner 42.
  • the second combiner 42 has a center of curvature on the vehicle interior side (that is, convex toward the outside of the vehicle), and the curvature of the second combiner 42 is set to be larger than the curvature of the front windshield glass 20. (That is, the degree of curvature is set to be higher than that of the front windshield glass 20).
  • the first combiner 40 and the second combiner 42 generate the integrated display B (see FIG. 1) by integrating the virtual images B1 and B2 of the first combiner 40 and the second combiner 42, respectively.
  • the virtual images A1 and A2 associated with each of the first combiner 40 and the second combiner 42 ′ are integrated to generate an integrated display A (see FIG. 2). It is larger than the display range.
  • the virtual image B1 related to the first combiner 40 and the virtual image A1 related to the first combiner 40 are the same, and the display range is also the same.
  • the virtual images B1 and B2 related to the first combiner 40 and the second combiner 42 can be improved in continuity by appropriately setting the curvature and the inclination angle of the second combiner 42. . That is, by appropriately setting the curvature and the like of the second combiner 42, the upper end of the virtual image B2 related to the second combiner 42 can be brought closer to the lower end of the virtual image B1 related to the first combiner 40, and the virtual images B1 and B2 The continuity can be increased (seamless display can be realized).
  • the second combiner 42 is configured (arranged) in such a manner that the upper end side is closer to the front windshield glass 20 than the lower end side.
  • the second combiner 42 is set so that the inclination angle with respect to the instrument panel 10 is larger than that of the front windshield glass 20 (in the standing direction).
  • the upper end side of the second combiner 42 may be in contact with the front windshield glass 20 (in this case, the second combiner 42 is not located at the upper end side, but the front windshield It is provided apart from the glass 20).
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the vehicle information display device 2 according to another embodiment (embodiment 2).
  • the second combiner 420 is provided apart from the surface of the front windshield glass 20 (surface on the vehicle compartment side), as in the first embodiment. As shown in FIG. 3, the second combiner 420 is disposed on the vehicle compartment side with respect to the surface of the front windshield glass 20. The separation distance of the second combiner 420 from the surface of the front windshield glass 20 is significantly larger than the thickness of the front windshield glass 20.
  • the second combiner 420 may be any type of combiner, similar to the first combiner 40, but is, for example, a holographic combiner using a hologram.
  • the second combiner 420 may be supported with respect to the instrument panel 10 in such a manner that a lower end thereof is supported by a support leg extending upward from the instrument panel 10.
  • the display is generated using the two combiners, that is, the first combiner 40 and the second combiner 420.
  • the first combiner 40 and the second combiner 420 each include the virtual image C1. , C2 are overlapped to generate a three-dimensional display C (see FIG. 3).
  • the arrangement mode of the first combiner 40 and the second combiner 420 that can generate the stereoscopic display C by overlapping the virtual images C1 and C2 according to each of the positions of the projector 30, the projection range and the projection direction of the display light, the observer P's It is determined according to the position (eye position) or the like.
  • the second combiner 420 is disposed substantially parallel to the first combiner 40.
  • substantially parallel takes into account that the second combiner 420 and the first combiner 40 may not be flat. Further, even when considered in an approximate plane, the first combiner 40 and the second combiner 420 may be parallel or may form a minute angle (for example, 10 degrees or less). Intended. Further, the second combiner 420 may have a relationship that is offset by a predetermined distance to the vehicle rear side with respect to the first combiner 40. However, the curvature of the second combiner 420 can be freely determined without depending on the curvature of the front windshield glass 20 (the curvature of the first combiner 40).
  • the three-dimensional display C refers to the physical depth when the two virtual images C1 and C2 overlap each other as viewed from the observer P and has a distance L in the depth direction between the two virtual images C1 and C2.
  • a display that gives a feeling. Therefore, the stereoscopic display C is different from a stereoscopic image that requires wearing of deflection glasses and a stereoscopic image that uses a parallax barrier employed in an autostereoscopic display.
  • the virtual image C2 related to the second combiner 420 is generated by a predetermined distance L (on the driver side) before the virtual image C1 related to the first combiner 40, as shown in FIG. That is, the virtual image C2 is generated before the virtual image C1 by a predetermined distance L.
  • a three-dimensional display C (display with a sense of depth) can be generated as a whole.
  • the three-dimensional display C may transmit arbitrary information. For example, in the case of display for transmitting the vehicle position information as navigation information, the virtual image C1 related to the first combiner 40 is displayed on the road.
  • the virtual image B2 related to the second combiner 420 may form a vehicle display (for example, a spherical display) that is moved according to the vehicle position on the road display.
  • the projector 30 generates the first light projecting unit 31 that generates the portion of the display light that reaches the first combiner 40 and the portion of the display light that reaches the second combiner 420.
  • the first light projecting unit 31 and the second light projecting unit 32 integrally form one light projecting unit (projection surface).
  • the mountability is very good.
  • the 1st light projection part 31 and the 2nd light projection part 32 may be arrange
  • the stereoscopic display C is generated by overlapping the virtual image C ⁇ b> 2 related to the second combiner 420 with the entire virtual image C ⁇ b> 1 related to the first combiner 40.
  • a three-dimensional display may be generated in an overlapping manner or the like.
  • the overlapping position is an arbitrary part of the virtual image C1 related to the first combiner 40.
  • the entire virtual image C2 related to the second combiner 420 may overlap the center of the virtual image C1 related to the first combiner 40, or may overlap the end of the virtual image C1 related to the first combiner 40.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the vehicle information display device 3 according to another embodiment (embodiment 3).
  • the vehicle information display device 3 according to the present embodiment is mainly different from the vehicle information display device 1 according to the first embodiment described above in that the first combiner 40 is omitted.
  • the same referential mark is attached
  • the display light projected from the projector 30 reaches the front windshield glass 20 and the second combiner 42.
  • the display light is diffracted in the direction of the observer P (mainly the driver) by the front windshield glass 20 and the second combiner 42, and a display (virtual image) is generated in front of the observer P.
  • the front windshield glass 20 itself changes the display light projected from the projector 30 in the direction of the observer P (mainly the driver) in place of the first combiner 40 as compared with the first embodiment described above. It functions as a reflection part that diffracts (reflects).
  • an integrated display B with an increased display range can be generated, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the front windshield glass 20 preferably prevents double images (images that appear double due to reflection on the front and back surfaces of the front windshield glass 20).
  • the intermediate film may have a thickness (wedge-shaped cross section) that gradually decreases in thickness from the upper side to the lower side of the front windshield glass 20.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the vehicle information display device 4 according to another embodiment (embodiment 4).
  • the vehicle information display device 4 according to the present embodiment is mainly different from the vehicle information display device 2 according to the second embodiment described above in that the first combiner 40 is omitted.
  • the same referential mark is attached
  • the front windshield glass 20 may preferably have intermediate films having different thicknesses in order to prevent double images.
  • the display light projected from the projector 30 reaches the front windshield glass 20 and the second combiner 420 as in the third embodiment.
  • the display light is diffracted in the direction of the observer P (mainly the driver) by the front windshield glass 20 and the second combiner 420, and a display (virtual image) is generated in front of the observer P.
  • the front windshield glass 20 instead of the first combiner 40, the front windshield glass 20 itself displays the display light projected from the projector 30 in the direction of the observer P (mainly the driver). It functions as a reflection part that diffracts (reflects).
  • the display is generated using the front windshield glass 20 and the second combiner 420.
  • the front windshield glass 20 and the second combiner 420 have virtual images C1 and C2 related thereto, respectively.
  • a three-dimensional display C (see FIG. 5) is generated by overlapping.
  • the relative arrangement mode of the front windshield glass 20 and the second combiner 420 (in particular, the position of the second combiner 420 with respect to the front windshield glass 20) that can generate the three-dimensional display C by overlapping the virtual images C1 and C2 related to each other is a projector. It is determined according to the position of 30, the projection range and direction of the display light, the position of the observer P (eye position), and the like.
  • the second combiner 420 is disposed substantially parallel to the front windshield glass 20.
  • substantially parallel takes into account that the second combiner 420 and the front windshield glass 20 may not be flat. Further, even when considered in an approximate plane, the front windshield glass 20 and the second combiner 420 may be parallel or may form a minute angle (for example, 10 degrees or less). Is intended. Further, the second combiner 420 may be in a relationship that is offset by a predetermined distance from the front windshield glass 20 to the vehicle rear side. However, the curvature of the second combiner 420 can be freely determined without depending on the curvature of the front windshield glass 20.
  • the same three-dimensional display C as in the second embodiment can be generated, and the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • the display light from the projector 30 directly reaches the first combiner 40 and the second combiner 42 (or 420, hereinafter the same), but the projector 30 and the first combiner.
  • An arbitrary optical system such as a mirror may be disposed between 40 and the second combiner 42. The same applies to the third and fourth embodiments.
  • the display is generated using the first combiner 40 and the second combiner 42 (or 420, hereinafter the same), but in addition to the first combiner 40 and the second combiner 42,
  • the display may be generated using a third combiner.
  • the third combiner may be configured in the same manner as the second combiner 42, may be configured in the same manner as the first combiner 40, or may be configured in another manner. The same applies to the third and fourth embodiments.
  • the projector 30 is incorporated in the instrument panel 10, but may be provided in another place (for example, in the vicinity of a room mirror).
  • the second combiner 42 is provided adjacent to the lower side with respect to the first combiner 40, but the second combiner 42 is provided on the upper side with respect to the first combiner 40.
  • the first combiner 40 may be provided adjacent to the first combiner 40 in the lateral direction.

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Abstract

　フロントウインドシールドガラス自体により、又は、フロントウインドシールドガラスに設けられるコンバイナにより形成される第１反射部と、フロントウインドシールドガラスから離間して設けられる第２コンバイナより形成される第２反射部と、前記第１反射部及び前記第２反射部に表示光を投射する投光器とを備え、前記第１反射部及び前記第２反射部は、それぞれに係る虚像が重なって立体的な表示、又は、それぞれに係る虚像が一体となって一体的な表示を生成することを特徴とする。

Description

車両用情報表示装置
　本発明は、コンバイナ及び投光器を備える車両用情報表示装置に関する。
　従来から、この種の車両用情報表示装置は、ＨＵＤ（Head-Up Display）として知られている。このようなＨＵＤに関して、フロントウインドシールドの面に設けられるコンバイナと、複数個の投光器（表示板）とを用いて、運転者の目の位置からの距離が異なる複数の虚像を表示しようとする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開2004-168230号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されるような従来のＨＵＤでは、フロントウインドシールドの面に沿って設けられるコンバイナのみを用いるので、表示の多様性（例えば立体的な表示）や表示範囲の拡大を実現しようとすると、投光器側の構成に工夫が必要となる。この場合、投光器側の構成が非常に大掛かりなものとなり、限られたインストルメントパネル内のスペースへの搭載性が悪くなるという問題がある。
　そこで、本発明は、表示の多様性等を実現可能としつつ、搭載性が良好な車両用情報表示装置の提供を目的とする。
　本発明の一局面によれば、フロントウインドシールドガラス自体により、又は、フロントウインドシールドガラスに設けられるコンバイナにより、形成される第１反射部と、
　フロントウインドシールドガラスから離間して設けられる第２コンバイナより形成される第２反射部と、
　前記第１反射部及び前記第２反射部に表示光を投射する投光器とを備え、
　前記第１反射部及び前記第２反射部は、それぞれに係る虚像が重なって立体的な表示、又は、それぞれに係る虚像が一体となって一体的な表示、を生成することを特徴とする、車両用情報表示装置が提供される。
　本発明によれば、表示の多様性等を実現可能としつつ、搭載性が良好な車両用情報表示装置が得られる。
一実施例（実施例１）による車両用情報表示装置１の構成を示す図である。 比較例による車両用情報表示装置の構成を示す図である。 他の実施例（実施例２）による車両用情報表示装置２の構成を示す図である。 他の実施例（実施例３）による車両用情報表示装置３の構成を示す図である。 他の実施例（実施例４）による車両用情報表示装置４の構成を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
　図１は、一実施例（実施例１）による車両用情報表示装置１の構成を示す図である。図１は、車両側面視であり、インストルメントパネル１０やフロントウインドシールドガラス２０が断面視で示されている。また、図１には、インストルメントパネル１０の内部に配置される投光器３０が模式的に示されている。
　車両用情報表示装置１は、第１コンバイナ４０と、第２コンバイナ４２と、投光器（表示器）３０とを備える。
　第１コンバイナ４０は、フロントウインドシールドガラス２０に設けられる。第１コンバイナ４０は、フロントウインドシールドガラス２０の面に沿って設けられる。従って、典型的には、第１コンバイナ４０の曲率は、フロントウインドシールドガラス２０の曲率に対応する。第１コンバイナ４０は、任意のタイプのコンバイナであってよく、例えば、ハーフミラーから形成されてもよいし、ホログラムを用いたホログラフィックコンバイナであってもよい。ホログラフィックコンバイナの場合、ホログラムは、フロントウインドシールドガラス２０の層間に封入されてもよい。また、第１コンバイナ４０は、フロントウインドシールドガラス２０を構成する複層ガラスの合わせ面側等に蒸着される反射膜（但し、一定以上の透過率を有する反射膜）により構成されてもよい。
　第２コンバイナ４２は、フロントウインドシールドガラス２０（その車室側の面）から離間して設けられる。第２コンバイナ４２は、図１に示すように、フロントウインドシールドガラス２０の面に対して車室側に配置される。第２コンバイナ４２は、第１コンバイナ４０と同様、任意のタイプのコンバイナであってよいが、例えば、ホログラムを用いたホログラフィックコンバイナである。第２コンバイナ４２は、下端がインストルメントパネル１０により支持される態様で設けられてよい。
　投光器３０は、運転者に情報を伝達するための可視光線（表示光）を発生させる。投光器３０からの表示光により運転者に伝達する情報（映像情報）は任意であってよい。例えば、投光器３０は、車両前方風景を撮影する赤外線カメラ（図示せず）から受信した映像信号に含まれる情報（即ち前方環境情報）を含む表示光を投射してもよい。また、投光器３０は、ナビゲーション装置からのナビゲーション情報を伝達するための表示光を投射してもよい。また、投光器３０は、メータＥＣＵからのメータ情報（例えば車速等）を伝達するための表示光を投射してもよい。また、投光器３０は、空調装置やオーディオ機器等の状態を伝達するための表示光を投射してもよい。
　投光器３０から投射された表示光は、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２に到達する。表示光は、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２によって観測者Ｐ（主に運転者）方向に回折され、観測者Ｐの前方に表示（虚像）が生成される。尚、図１には、観測者Ｐ（正確にはその目の位置Ｐ）を基準とした表示光の投射範囲（光路）が一点鎖線内で示されている。第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２により生成される表示は、絵や文字、画像等を含む任意の形態であってよい。
　投光器３０は、第１コンバイナ４０に到達される表示光の部分を生成する第１投光部３１と、第２コンバイナ４２に到達される表示光の部分を生成する第２投光部３２とを含む。尚、第１投光部３１及び第２投光部３２は、一体となって１つの投光部（投射面）を形成するものであってよい。即ち、第１投光部３１及び第２投光部３２は、単一の投光器３０により実現されてよい。
　本実施例では、上述の如く、２つのコンバイナ、即ち第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２を用いて表示を生成しているが、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２は、それぞれに係る虚像Ｂ１，Ｂ２が協動して一体的な表示Ｂ（図１参照）を生成するように配置される。
　ここで、一体的な表示Ｂとは、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２に係る各虚像Ｂ１，Ｂ２が連続性を有することを意味する。例えば、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｂ１が、ナビゲーション情報の道路表示の一部を提供する場合、第２コンバイナ４２に係る虚像Ｂ２は、虚像Ｂ１に係る道路表示に連続した道路表示（即ちこれらの道路がつながって連続性がある表示）を提供するものであってよい。また、一体的な表示Ｂが車速の表示である場合、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｂ１が車速の数字の上部分を形成し、第２コンバイナ４２に係る虚像Ｂ２が車速の数字の下部分を形成してもよい。
　図２は、比較例による車両用情報表示装置の構成を示す図である。この比較例では、第２コンバイナ４２’がフロントウインドシールドガラス２０に沿って設けられる点が、図１に示して上述した本実施例と異なる。この比較例では、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２’は、それぞれに係る虚像Ａ１，Ａ２が協動して一体的な表示Ａ（図２参照）を生成するように配置される。
　ところで、図１に示して上述した本実施例では、上述の如く、第１コンバイナ４０は、フロントウインドシールドガラス２０の面に沿って設けられる一方、第２コンバイナ４２は、フロントウインドシールドガラス２０の面から離間して設けられる。ここで、第２コンバイナ４２’をフロントウインドシールドガラス２０に沿って設ける比較例（図２参照）では、第２コンバイナ４２’の曲率は、フロントウインドシールドガラス２０の曲率と一致することになる。
　他方、本実施例のように、第２コンバイナ４２を、フロントウインドシールドガラス２０の面から離間して設ける場合、第２コンバイナ４２の曲率は、フロントウインドシールドガラス２０の曲率に依存せずに自由に決定することができる。
　従って、本実施例によれば、第２コンバイナ４２の曲率を適切に設定することによって、比較例に比べて、表示範囲を拡大することができる。図２に示す例では、第２コンバイナ４２は車室内側に曲率中心を有し（即ち車外側に凸となり）、第２コンバイナ４２の曲率は、フロントウインドシールドガラス２０の曲率よりも大きく設定される（即ち、湾曲度合いがフロントウインドシールドガラス２０よりも高くなるように設定される）。これにより、図１及び図２を比較して理解できるように、投光器３０の同一の投射面積に対して、本実施例の方が比較例に比べて表示範囲を拡大することができる。具体的には、本実施例では、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２は、それぞれに係る虚像Ｂ１，Ｂ２が一体となって一体的な表示Ｂ（図１参照）を生成し、比較例では、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２’は、それぞれに係る虚像Ａ１，Ａ２が一体となって一体的な表示Ａ（図２参照）を生成するが、表示Ｂの表示範囲は、表示Ａの表示範囲よりも大きい。尚、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｂ１と第１コンバイナ４０に係る虚像Ａ１については同一であり、表示範囲も同一である。
　また、本実施例によれば、第２コンバイナ４２の曲率や傾斜角を適切に設定することによって、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２に係る各虚像Ｂ１，Ｂ２が連続性を高めることができる。即ち、第２コンバイナ４２の曲率等を適切に設定することによって、第２コンバイナ４２に係る虚像Ｂ２の上端を、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｂ１の下端に近づけることができ、虚像Ｂ１，Ｂ２の連続性を高めること（シームレスな表示を実現すること）ができる。尚、図２に示す例では、第２コンバイナ４２は、上端側の方が下端側よりもフロントウインドシールドガラス２０に近接する態様で構成（配置）されている。また、第２コンバイナ４２は、フロントウインドシールドガラス２０よりもインストルメントパネル１０に対する傾斜角が大きくなるように（立つ方向に）設定されている。尚、図２に示す例において、第２コンバイナ４２の上端側は、フロントウインドシールドガラス２０に接触してもよい（尚、この場合も、第２コンバイナ４２は、上端側以外で、フロントウインドシールドガラス２０から離間して設けられていることになる）。
　図３は、他の実施例（実施例２）による車両用情報表示装置２の構成を示す図である。
　図３に示す実施例２は、図１を参照して上述した実施例１に対して、第２コンバイナ４２０の配置態様が主に異なる。他の同様であってよい構成については、同一の参照符号を付して図示して説明を適宜省略する。
　第２コンバイナ４２０は、上述した実施例１と同様、フロントウインドシールドガラス２０の面（車室側の面）から離間して設けられる。第２コンバイナ４２０は、図３に示すように、フロントウインドシールドガラス２０の面に対して車室側に配置される。フロントウインドシールドガラス２０の面からの第２コンバイナ４２０の離間距離は、フロントウインドシールドガラス２０の板厚よりも有意に大きい。第２コンバイナ４２０は、第１コンバイナ４０と同様、任意のタイプのコンバイナであってよいが、例えば、ホログラムを用いたホログラフィックコンバイナである。第２コンバイナ４２０は、その下端がインストルメントパネル１０から上方に延在する支持脚により支持される態様で、インストルメントパネル１０に対して支持されてよい。
　本実施例では、上述の如く、２つのコンバイナ、即ち第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２０を用いて表示を生成しているが、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２０は、それぞれに係る虚像Ｃ１，Ｃ２が重なって立体的な表示Ｃ（図３参照）を生成するように配置される。それぞれに係る虚像Ｃ１，Ｃ２が重なって立体的な表示Ｃを生成できる第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２０の配置態様は、投光器３０の位置や表示光の投射範囲及び投射方向、観測者Ｐの位置（目の位置）等に応じて決定される。図示の例では、第２コンバイナ４２０は、第１コンバイナ４０に対して略平行に配置されている。ここで、“略”平行とは、第２コンバイナ４２０や第１コンバイナ４０が平面でない場合がありうることを考慮している。また、近似的な平面で考えたときでも、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２０は、平行であってもよいし、微小な角度（例えば１０度以下）をなすものであってもよいことを意図している。また、第２コンバイナ４２０は、第１コンバイナ４０に対して車両後方側に所定距離オフセットされた関係であってもよい。但し、第２コンバイナ４２０の曲率は、フロントウインドシールドガラス２０の曲率（第１コンバイナ４０の曲率）に依存せずに自由に決定することができる。
　立体的な表示Ｃとは、観測者Ｐから見て、２つの虚像Ｃ１，Ｃ２が重なっており、且つ、２つの虚像Ｃ１，Ｃ２間に奥行き方向の距離Ｌを有することによって、物理的な奥行き感が得られる表示をいう。従って、立体的な表示Ｃとは、偏向メガネの着用を必要とする立体視画像や、裸眼立体ディスプレイで採用される視差障壁を利用した立体視画像とは異なる。
　本実施例では、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｃ２は、図３に示すように、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１よりも所定距離Ｌだけ手前（運転者側）に生成される。即ち、虚像Ｃ２が虚像Ｃ１よりも所定距離Ｌだけ手前に生成される。これにより、全体として立体的な表示Ｃ（奥行き感のある表示）を生成することができる。尚、立体的な表示Ｃは、任意の情報を伝達するものであってよいが、例えばナビゲーション情報として自車位置情報を伝達するための表示の場合、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１が道路表示を形成し、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｂ２が、道路表示上で自車位置に応じて移動される車両表示（例えば球状の表示）を形成してもよい。
　尚、図３に示す例では、投光器３０は、第１コンバイナ４０に到達される表示光の部分を生成する第１投光部３１と、第２コンバイナ４２０に到達される表示光の部分を生成する第２投光部３２とを含み、第１投光部３１及び第２投光部３２は、一体となって１つの投光部（投射面）を形成している。この場合は、投光器３０は実質的に１つのユニットであるので、搭載性が非常に良好である。但し、第１投光部３１と第２投光部３２とは、物理的に離間した位置に配置されてもよい。即ち、投光器３０は、２つの投光器から形成されてもよい。この場合、第１投光部３１と第２投光部３２とは、投射面が互いに平行であってもよい（即ち、光の投射方向でオフセットして配置されてもよい）。
　また、図３に示す例では、立体的な表示Ｃは、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｃ２が第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の全体に重なることにより生成されているが、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｃ２の全部が、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の一部に重なる態様や、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｃ２の一部が、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の一部又は全部に重なる態様等で、立体的な表示が生成されてもよい。また、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｃ２の全部が、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の一部に重なる態様の場合、重なる位置は、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の任意の部位であってよい。例えば、第２コンバイナ４２０に係る虚像Ｃ２の全部は、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の中央部に重なってもよいし、第１コンバイナ４０に係る虚像Ｃ１の端部に重なってもよい。
　図４は、他の実施例（実施例３）による車両用情報表示装置３の構成を示す図である。本実施例の車両用情報表示装置３は、上述の実施例１による車両用情報表示装置１に対して第１コンバイナ４０を省略した点が主に異なる。他の構成については、上述の実施例１による車両用情報表示装置１と同様であってよく、同一の参照符号を付して説明を省略する。
　本実施例３では、投光器３０から投射された表示光は、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２に到達する。表示光は、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２によって観測者Ｐ（主に運転者）方向に回折され、観測者Ｐの前方に表示（虚像）が生成される。本実施例３では、上述した実施例１に対して、第１コンバイナ４０に代えて、フロントウインドシールドガラス２０自体が、投光器３０から投射された表示光を観測者Ｐ（主に運転者）方向に回折（反射）させる反射部として機能する。
　本実施例３によっても、表示範囲が増大された一体的な表示Ｂを生成することができ、上述の実施例１と同様の効果を得ることができる。
　尚、本実施例３においては、フロントウインドシールドガラス２０は、好ましくは、二重像（フロントウインドシールドガラス２０の表面と裏面の各面での反射に起因して二重に見える像）を防止するために、厚みが異なる中間膜（複層ガラスのガラス間に封入される中間膜）を有してよい。例えば、中間膜は、フロントウインドシールドガラス２０の上側から下側に向かうにつれて厚みが徐々に低減するもの（楔形の断面）であってよい。
　図５は、他の実施例（実施例４）による車両用情報表示装置４の構成を示す図である。本実施例の車両用情報表示装置４は、上述の実施例２による車両用情報表示装置２に対して第１コンバイナ４０を省略した点が主に異なる。他の構成については、上述の実施例２による車両用情報表示装置２と同様であってよく、同一の参照符号を付して説明を省略する。尚、本実施例４においては、上述した実施例３の同様に、フロントウインドシールドガラス２０は、好ましくは、二重像を防止するために、厚みが異なる中間膜を有してよい。
　本実施例４においても、上述した実施例３と同様、投光器３０から投射された表示光は、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２０に到達する。表示光は、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２０によって観測者Ｐ（主に運転者）方向に回折され、観測者Ｐの前方に表示（虚像）が生成される。本実施例４では、上述した実施例２に対して、第１コンバイナ４０に代えて、フロントウインドシールドガラス２０自体が、投光器３０から投射された表示光を観測者Ｐ（主に運転者）方向に回折（反射）させる反射部として機能する。
　本実施例では、上述の如く、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２０を用いて表示を生成しているが、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２０は、それぞれに係る虚像Ｃ１，Ｃ２が重なって立体的な表示Ｃ（図５参照）を生成する。それぞれに係る虚像Ｃ１，Ｃ２が重なって立体的な表示Ｃを生成できるフロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２０の相対配置態様（特にフロントウインドシールドガラス２０に対する第２コンバイナ４２０の位置）は、投光器３０の位置や表示光の投射範囲及び投射方向、観測者Ｐの位置（目の位置）等に応じて決定される。図示の例では、第２コンバイナ４２０は、フロントウインドシールドガラス２０に対して略平行に配置されている。ここで、“略”平行とは、第２コンバイナ４２０やフロントウインドシールドガラス２０が平面でない場合がありうることを考慮している。また、近似的な平面で考えたときでも、フロントウインドシールドガラス２０及び第２コンバイナ４２０は、平行であってもよいし、微小な角度（例えば１０度以下）をなすものであってもよいことを意図している。また、第２コンバイナ４２０は、フロントウインドシールドガラス２０に対して車両後方側に所定距離オフセットされた関係であってもよい。但し、第２コンバイナ４２０の曲率は、フロントウインドシールドガラス２０の曲率に依存せずに自由に決定することができる。
　本実施例４によっても、上述の実施例２と同様の立体的な表示Ｃを生成することができ、上述の実施例２と同様の効果を得ることができる。
　以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
　例えば、上述した実施例１，２では、投光器３０からの表示光は直接的に第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２（又は４２０、以下同じ）に到達されているが、投光器３０と第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２との間にミラー等の任意の光学系が配置されていてもよい。これは、上述した実施例３，４についても同様である。
　また、上述した実施例１，２では、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２（又は４２０、以下同じ）を用いて表示を生成しているが、第１コンバイナ４０及び第２コンバイナ４２に加えて、第３コンバイナを用いて表示を生成してもよい。この場合、第３コンバイナは、第２コンバイナ４２と同様の態様で構成されてもよいし、第１コンバイナ４０と同様の態様で構成されてもよいし、他の態様で構成されてもよい。これは、上述した実施例３，４についても同様である。
　また、上述した各実施例では、投光器３０は、インストルメントパネル１０の内部に組み込まれているが、他の場所（例えばルームミラー付近）に設けられてもよい。
　また、上述した実施例１では、第２コンバイナ４２は、第１コンバイナ４０に対して下方側に隣接して設けられているが、第２コンバイナ４２は、第１コンバイナ４０に対して上方側に隣接して設けられてもよいし、第１コンバイナ４０に対して横方向に隣接して設けられてもよい。
　１，２　　車両用情報表示装置
　１０　　インストルメントパネル
　２０　　フロントウインドシールドガラス
　３０　　投光器
　３１　　第１投光部
　３２　　第２投光部
　４０　　第１コンバイナ
　４２，４２０　　第２コンバイナ

Claims (4)

  1. 　フロントウインドシールドガラス自体により、又は、フロントウインドシールドガラスに設けられるコンバイナにより、形成される第１反射部と、
    　フロントウインドシールドガラスから離間して設けられる第２コンバイナより形成される第２反射部と、
    　前記第１反射部及び前記第２反射部に表示光を投射する投光器とを備え、
    　前記第１反射部及び前記第２反射部は、それぞれに係る虚像が重なって立体的な表示、又は、それぞれに係る虚像が一体となって一体的な表示、を生成することを特徴とする、車両用情報表示装置。
  2. 　前記第１反射部及び前記第２反射部は、それぞれに係る虚像が重なって立体的な表示を生成し、
    　前記第２反射部は、前記第１反射部よりも車両後方側に前記第１反射部に対して略平行に延在する、請求項１に記載の車両用情報表示装置。
  3. 　前記投光器は、前記第１反射部及び前記第２反射部に対して共通の１つの投光器からなる、請求項２に記載の車両用情報表示装置。
  4. 　前記第１反射部及び前記第２反射部は、それぞれに係る虚像が一体となって一体的な表示を生成し、
    　前記第２反射部は、車室側に曲率中心を有し、
    　前記第２反射部の曲率は、前記第１反射部の曲率よりも大きく、
    　前記投光器は、前記第１反射部及び前記第２反射部に対して共通の１つの投光器からなる、請求項１に記載の車両用情報表示装置。
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