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技術 車両用表示装置

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 高橋伸幸中村剛
出願日 2014年6月12日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2014-121231
公開日 2016年1月7日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2016-000590
状態 特許登録済
技術分野 計器板 その他の光学系・装置、色の干渉・色の制御
主要キーワード ベゼル部材 半透光性 平面視略矩形 明暗差 ライトスイッチ 表示源 非球面ミラー 表面加工
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年1月7日)のものです。
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図面 (7)

課題

フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくして搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができるベゼル体及び車両用表示装置を提供する。

解決手段

ベゼル部材7において開口7aに対して車両Vの前方側に配置された前方ベゼル部分71が、車両Vの後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい開口7aに至るように設けられた光透過性下降壁部72を有する。第1の導光部材9が、下降壁部72の下方に配置されている。第2の導光部材11が、基板3上に搭載された光源10からの光を第1の導光部材9に導く。

概要

背景

従来、車両のフロントガラスへの画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置としての車両用表示装置インストルメントパネル内に設けられている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された車両用表示装置700は、図5に示すように、フロントガラスFとの対向壁Aに設けられた開口Hを有するインストルメントパネルI内に取り付けられ、開口Hを通じてフロントガラスFに画像を投影するものである。このような車両用表示装置700においては、例えば、開口H内に埃や水分等が入ることを防止するために開口Hを塞ぐ透明なカバーCが設けられることがあるところ、太陽光等の外光がカバーCに反射されて搭乗者アイポイントEPに向かうことがあり、不快感を与えてしまうことがあった。

そこで、外光が搭乗者のアイポイントEPに向かうことを回避する構成として、図6に示す車両用表示装置800が考えられる。この車両用表示装置800は、インストルメントパネルI内に設けられている。このインストルメントパネルIにはフロントガラスFとの対向壁Aに開口Hが形成され、開口Hの前方側に設けられた前方ベゼル部分Wには、車両の前方側から後方側(図6において左方から右方)に向かうに従い徐々に下方に向かう光透過性下降壁部Waが形成されている。そして、この開口Hには車両の前方側から後方側に向かうに従い徐々に上方に向かうカバーCが設けられており、車両用表示装置800は、この開口Hを通じてフロントガラスFに画像を投影する。このような構成では、下降壁部Waが設けられるとともにカバーCの車両前方側が後方側よりも下方に位置していることから、外光をカバーCに届きにくくさせることができるとともに、カバーCで反射された外光が搭乗者のアイポイントEPに向かうことを抑制することができる。

概要

フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくして搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができるベゼル体及び車両用表示装置を提供する。ベゼル部材7において開口7aに対して車両Vの前方側に配置された前方ベゼル部分71が、車両Vの後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい開口7aに至るように設けられた光透過性の下降壁部72を有する。第1の導光部材9が、下降壁部72の下方に配置されている。第2の導光部材11が、基板3上に搭載された光源10からの光を第1の導光部材9に導く。

目的

本発明の目的は、フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくして搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができるベゼル体及び車両用表示装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両のインストルメントパネル内に配置され、表示光を発生する表示源が搭載された基板と、前記インストルメントパネルに嵌め込まれ、前記表示源からの表示光を通してフロントガラス投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材と、を備え、前記ベゼル部材において前記開口に対して前記車両の前方側に配置された前方ベゼル部分が、前記車両の後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい前記開口に至るように設けられた光透過性下降壁部を有する車両用表示装置であって、前記下降壁部の下方に配置された第1の導光部材と、前記基板上に搭載された光源と、前記光源からの光を前記第1の導光部材に導く第2の導光部材と、をさらに備えたことを特徴とする車両用表示装置。

請求項2

外部の照度を検出する照度センサと、前記照度センサの検出結果に基づいて前記光源の輝度を調整する調整手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。

請求項3

前記前方ベゼル部分は、前記車両の前方側の端部が前記インストルメントパネルとの間に隙間をあけるように当該インストルメントパネルよりも上方に配置され、前記第1の導光部材は、前記隙間から入射される光を導光して前記下降壁部を照明するとともに前記第2の導光部材から入射された光を導光して前記下降壁部を照明することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用表示装置。

技術分野

0001

本発明は、車両のフロントガラスに画像を投影する車両用表示装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、車両のフロントガラスへの画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置としての車両用表示装置がインストルメントパネル内に設けられている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された車両用表示装置700は、図5に示すように、フロントガラスFとの対向壁Aに設けられた開口Hを有するインストルメントパネルI内に取り付けられ、開口Hを通じてフロントガラスFに画像を投影するものである。このような車両用表示装置700においては、例えば、開口H内に埃や水分等が入ることを防止するために開口Hを塞ぐ透明なカバーCが設けられることがあるところ、太陽光等の外光がカバーCに反射されて搭乗者アイポイントEPに向かうことがあり、不快感を与えてしまうことがあった。

0003

そこで、外光が搭乗者のアイポイントEPに向かうことを回避する構成として、図6に示す車両用表示装置800が考えられる。この車両用表示装置800は、インストルメントパネルI内に設けられている。このインストルメントパネルIにはフロントガラスFとの対向壁Aに開口Hが形成され、開口Hの前方側に設けられた前方ベゼル部分Wには、車両の前方側から後方側(図6において左方から右方)に向かうに従い徐々に下方に向かう光透過性下降壁部Waが形成されている。そして、この開口Hには車両の前方側から後方側に向かうに従い徐々に上方に向かうカバーCが設けられており、車両用表示装置800は、この開口Hを通じてフロントガラスFに画像を投影する。このような構成では、下降壁部Waが設けられるとともにカバーCの車両前方側が後方側よりも下方に位置していることから、外光をカバーCに届きにくくさせることができるとともに、カバーCで反射された外光が搭乗者のアイポイントEPに向かうことを抑制することができる。

先行技術

0004

特開2007−148092号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上述した構成では、前方ベゼル部分Wにおいて下降壁部Wa近傍に外光が当らないことから、下降壁部Waとその周辺部との明暗差が大きくなり、これにより、フロントガラスFへの映りこみが目立ってしまうという不都合が考えられる。

0006

本発明の目的は、フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくして搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができるベゼル体及び車両用表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上述した課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、車両のインストルメントパネル内に配置され、表示光を発生する表示源が搭載された基板と、前記インストルメントパネルに嵌め込まれ、前記表示源からの表示光を通してフロントガラスに投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材と、を備え、前記ベゼル部材において前記開口に対して前記車両の前方側に配置された前方ベゼル部分が、前記車両の後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい前記開口に至るように設けられた光透過性の下降壁部を有する車両用表示装置であって、前記下降壁部の下方に配置された第1の導光部材と、前記基板上に搭載された光源と、前記光源からの光を前記第1の導光部材に導く第2の導光部材と、をさらに備えたことを特徴とする車両用表示装置である。

0008

請求項2記載の発明は、外部の照度を検出する照度センサと、前記照度センサの検出結果に基づいて前記光源の輝度を調整する調整手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置である。

0009

請求項3記載の発明は、前記前方ベゼル部分は、前記車両の前方側の端部が前記インストルメントパネルとの間に隙間をあけるように当該インストルメントパネルよりも上方に配置され、前記第1の導光部材は、前記隙間から入射される光を導光して前記下降壁部を照明するとともに前記第2の導光部材から入射された光を導光して前記下降壁部を照明することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用表示装置である。

発明の効果

0010

以上説明したように請求項1記載の発明によれば、光源からの光が第2の導光部材によりベゼル部材の下降壁部の下方に配置された第1の導光部材に導かれる。導かれた光は第1の導光部材によって下降壁部に向けて照射され、下降壁部を照明できる。しかも、表示源が搭載された基板に光源を搭載することができ、表示源用の基板と光源用の基板とを別々に設ける必要がない。したがって、安価に下降壁部のフロントガラスへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

0011

請求項2記載の発明によれば、外部の明るさに応じて光源の輝度を調整することができるので、より一層、フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

0012

請求項3記載の発明によれば、前方ベゼル部分の前方側の端部がインストルメントパネルとの間に隙間をあけるようにインストルメントパネルよりも上方に配置されるとともに、第1の導光部材が前方ベゼル部分の下方に設けられていることから、フロントガラスを通して前方側から車両内に照射される外光を第1の導光部材の前方側の端面から取り込むとともに、この外光を第1の導光部材によって下降壁部に向けて照射できる。これにより、光源からの光と合わせることによってなお一層、映りこみを目立ちにくくすることができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施形態に係る車両用表示装置を示す斜視図である。
図1の車両用表示装置を車両の前方側から見た図である。
前記車両用表示装置のII−II線断面図である。
前記車両用表示装置の要部を拡大して示す拡大断面図である。
従来技術の車両用表示装置を示す断面図である。
他の従来技術の車両用表示装置を示す断面図である。

実施例

0014

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置を、図1図4を参照して説明する。本実施形態の車両用表示装置1は、図1図3に示すように、車両VのインストルメントパネルIに取り付けられ、フロントガラスFに対して画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置として用いられるものである。なお、本実施形態における車両Vの前後方向、左右方向、前後方向における前方側及び後方側、並びに、上方及び下方は、図1及び図3に示す通りとする。

0015

車両用表示装置1は、図3などに示すように、表示光を発生する表示源としての表示デバイス2が搭載された基板3と、表示デバイス2からの光を反射してフロントガラスFに投影させるための折返しミラー4及び非球面ミラー5と、これら基板3及びミラー4、5を収容する筐体6と、を備えている。

0016

また、車両用表示装置1は、インストルメントパネルIに嵌め込まれ、表示デバイス2からの表示光を通してフロントガラスFに投影するための開口7aの周縁の全部を形成するベゼル部材7と、開口7aを覆うカバー8と、ベゼル部材7の下方に配置された第1の導光部材9と、基板3に搭載された光源10と、光源10からの光を第1の導光部材9に導く第2の導光部材11と、照度センサ12と、を備えている。

0017

基板3は、上記表示デバイス2及び光源10が搭載され、表示デバイス2及び光源10を車両Vの後方側斜め上に向けるように筐体6内に配置されている。折返しミラー4は、表示デバイス2からの表示光は非球面ミラー5に向けて反射する。非球面ミラー5は、折返しミラー4からの光を、開口7aを通ってフロントガラスFに向かうように反射する。これにより、車両Vの搭乗者において、フロントガラスF上に表示された画像として視認される。

0018

筐体6は、図3などに示すように、上壁部6aと、上壁部6aに対向配置された下壁部6bと、上壁部6a及び下壁部6bの周縁に連接された周壁部6cと、周壁部6cのうち車両Vの前方側に配置される前方周壁部6dの上端から突出するケース部6eと、を有している。上壁部6aには、その中央に後述するベゼル部材7の開口7aと重ねて配置される開口6fと、前方側の端部に設けた後述する第2の導光部材11を通すための開口6gと、が設けられている。

0019

前方周壁部6dには、その下方側に上記基板3を嵌め込むための開口6hが設けられている。また、前方周壁部6dは、上方に向かうにしたがって徐々に前方に向かうように形成され、後述する第2の導光部材11を下方から支持する。ケース部6eも、上方に向かうにしたがって徐々に前方に向かうように形成され、後述する第1の導光部材9を支持する。また、ケース部6eの前方側の端部6e1は、インストルメントパネルIの上面と略同じ高さになるように設けられている。

0020

ベゼル部材7は、例えば、半透光性(光透過性)の合成樹脂製で、中央に開口7aを有する平面視環状を有している。また、ベゼル部材7は、外周縁から内周縁に向かうにしたがって徐々に下方に向かうとともに、内周縁に近づくにしたがってその傾きが大きくなるように湾曲して設けられている。このベゼル部材7は、インストルメントパネルIに設けた孔に嵌め込まれ、当該インストルメントパネルI内に配置された表示デバイス2がフロントガラスFに画像を投影するための開口7aの周縁の全部を形成している。

0021

ベゼル部材7において開口7aよりも車両Vの前方側に配置された前方ベゼル部分71は、車両Vの前方側の端部71aがインストルメントパネルIとの間に隙間Sをあけるように当該インストルメントパネルIよりも上方に配置される。また、前方ベゼル部分71は、車両Vの前方側から後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい開口7aに至るとともに、開口7aに近づくに従ってその傾きが大きくなるように湾曲した下降壁部72を有している。

0022

ベゼル部材7は、インストルメントパネルIに嵌め込まれると、ベゼル部材7の外周縁における前方側の一部分(即ち、前方ベゼル部分71の車両Vの前方側の端部71a)がインストルメントパネルIよりも上方に配置され(図2)、外周縁の当該一部分以外の他部分がインストルメントパネルIに滑らかに連なるように配置される(図1)。また、このとき、ベゼル部材7の開口7aと表示デバイス2を収容した筐体6の開口6fとが上下方向に重なって配置される。また、ベゼル部材7は、インストルメントパネルIのフロントガラスFへの映りこみの差が目立たないようにするために、例えば、インストルメントパネルIと同様の見た目とする色合いの調整や表面加工などが行われている。

0023

カバー8は、例えば、ガラスアクリルポリカーボネート等の合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて薄板状に形成されており、ベゼル部材7の開口7aを塞ぐように当該開口7aの周縁に固定して設けられている。カバー8は、車両の前方側から後方側に向かうにしたがって上方に向かうように配置されている(図3)。これにより、カバー8に当たった光が搭乗者のアイポイントに直接向かうことを抑制できる。

0024

第1の導光部材9は、例えば、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて、平面視略矩形板状に形成されている。第1の導光部材9は、前方ベゼル部分71の下方に配置され、上述した隙間Sから入射される光を導光して前方ベゼル部分71(即ち下降壁部72)に向けて照射し、照明する。この第1の導光部材9は、前後方向の断面視(図4)において、前方側は厚く形成され、後方側は薄く形成され、厚く形成された部分と薄く形成された部分の間の部分は前方から後方に向かうにしたがって徐々に薄くなるように形成されている。具体的には、第1の導光部材9における下方を向く面は平面状に形成され、上方を向く面は前後方向の中間部分において、前方から後方に向かうにしたがって徐々に下降する傾斜面が形成されている。

0025

第1の導光部材9は、前方側が上述したケース部6eによって下方が支持され、後方側がケース部6eよりも上方に配置されている。上述したようにケース部6eの前方側の端部6e1は、インストルメントパネルIの上面と略同じ高さに設けられ、第1の導光部材9の前方側の端面9aが上記隙間Sに対向するように配置されている。これにより、フロントガラスFを通して前方側から照射される外光を、この隙間Sを通して第1の導光部材9の前方側の端面9aから取り込むことができるようになっている。第1の導光部材9は、端面9aから取り込んだ外光を後方側まで導くとともに、下降壁部72に向けて光を出射する。

0026

第2の導光部材11は、第1の導光部材9と同様に、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて、板状に形成されている。第2の導光部材11は、ケース部6e及び前方周壁部6dに沿って上方に向かうにしたがって徐々に前方に向かうように形成されている。第2の導光部材11の後方側の端部には、基板3上の光源10に向かって突出する入射部11aが設けられている。光源10からの光は入射部11aから第2の導光部材11に入射される。

0027

また、第2の導光部材11の後方側の端部の上面には、入射部11aから入射した光を前方に向けて反射する反射面11bが設けられている。第2の導光部材11の前方側の端部は、ケース部6eと第1の導光部材9との間に配置されていて、反射面11bで前方に向けて反射された光は第1の導光部材9に導かれる。また、第2の導光部材11上面において反射面11bと第1の導光部材9の下面に重ねられる部分を除いた部分には、遮光部11cを形成し、表示デバイス2側への光漏れを防ぐ。

0028

照度センサ12は、外部の照度を検出するセンサであり、車両V前方のインストルメントパネルI上に設置されている。上記基板3上には光源10の輝度を制御する制御手段としての図示しない制御部も搭載されていて、照度センサ12からの検出結果が制御部に入力されるようになっている。制御部は、照度センサ12からの検出結果に基づいて例えば外部が明るければ光源10の輝度を上げ、外部が暗ければ光源10の輝度を小さくするように制御する。

0029

次に、第1の導光部材9に取り込まれた外光がベゼル部材7に向かって出射する過程について図4を参照して説明する。まず、フロントガラスFを通して隙間Sから入射された外光は、第1の導光部材9に前方側の端面9aから入射する。この光は、上面又は下面に到達すると、入射角所定値よりも小さい場合には上面又は下面から出射し、所定値以上である場合には全反射して第1の導光部材9内を後方側に向かって進行する。上面から出射する光は、上方の前方ベゼル部分71に向かい、下面から出射する光はケース部6eで反射されて再び第1の導光部材9に入射する。これにより、第1の導光部材9の後方側端部において出向する光の量を確保できる。

0030

一方、光源10から出射された光は、第2の導光部材11に入射部11aから入射され、反射面11bで前方に向かって反射される。反射面11bで反射された光は、上面に到達すると、入射角が所定値以上である場合には全反射して第1の導光部材9側、つまり第2の導光部材11の前方側に向かって進行する。上面に到達した光のうち入射角が所定値よりも小さい場合は、遮光部11cによって吸収又は反射されて再び第2の導光部材11に入射される。

0031

また、反射面11bで反射された光は、下面に到達すると、入射角が所定値以上である場合には全反射して第1の導光部材9側、つまり、第2の導光部材11の前方側に向かって進行する。下面に到達した光のうち入射角が所定値よりも小さい場合は、前方周壁部6dで反射されて再び第1の導光部材9に入射する。よって、光源10から出射された光は、第2の導光部材11によって導光されて第1の導光部材9の後端側に入射される。

0032

第1の導光部材9の後端側に入射された光は、外光と同様に、上面又は下面を全反射しながら前方に進みながら、第1の導光部材9の上面から前方ベゼル部分71に向かって出射される。

0033

上述した本実施形態によれば、光源10からの光が第2の導光部材11によりベゼル部材7の下降壁部72の下方に配置された第1の導光部材9に導かれる。導かれた光は第1の導光部材9によって下降壁部72に向けて照射することができる。しかも、表示デバイス2が搭載された基板3に光源10を搭載することができ、表示デバイス2用の基板3と光源10用の基板3とを別々に設ける必要がない。したがって、安価に下降壁部72のフロントガラスFへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

0034

上述した本発明の実施形態によれば、基板3に搭載された図示しない制御部が、照度センサ12の検出結果に基づいて光源10の輝度を調整する。これにより、外部の明るさに応じて光源10の輝度を調整することができるので、より一層、フロントガラスFへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

0035

また、上述した実施形態によれば、前方ベゼル部分71の前方側の端部71aがインストルメントパネルIとの間に隙間SをあけるようにインストルメントパネルIよりも上方に配置されるとともに、第1の導光部材9が前方ベゼル部分71の下方に設けられていることから、フロントガラスFを通して前方側から車両内に照射される外光を第1の導光部材9の前方側の端面9aから取り込むとともに、この外光を第1の導光部材9によって下降壁部72に向けて照射することができる。これにより、光源10からの光と合わせることで、なお一層映りこみを目立ちにくくすることができる。

0036

なお、上述した実施形態によれば、前方ベゼル部分71の前方側の端部71aとインストルメントパネルIとの間に隙間Sを開けて、外光が第1の導光部材9に入射されるようにしていたが、これに限ったものではない。隙間Sを設けずに、外光を第1の導光部材9に入射させないようにしてもよい。

0037

また、上述した実施形態によれば、第1の導光部材9と第2の導光部材11とを別体に設けていたが、これに限ったものではない。第1の導光部材9と第2の導光部材11とを一体に設けることも考えられる。この場合、前方ベゼル部分71の下方側に配置される前方部分が第1の導光部材9となり、上方に前方ベゼル部分71が配置されていない後方部分が第2の導光部材11となる。

0038

また、上述した実施形態によれば、ケース部6eは筐体6に一体形成していたが、これに限ったものではない。例えば、ケース部6eを筐体6とは別体に設けて、筐体6に固定するようにしてもよい。

0039

また、上述した実施形態によれば、ベゼル部材7が、平面視環状に形成され、前方ベゼル部分71を有する構成であったが、これに限ったものではない。例えば、ベゼル部材7の前方ベゼル部分71のみで構成され、開口7aの車両Vの前方側の周縁のみ形成し、開口7aの残りの周縁についてはインストルメントパネルIで形成する構成等としてもよい。

0040

また、上述した実施形態によれば、ベゼル部材7全体が光透過性の合成樹脂で形成されていたが、これに限ったものではない。少なくとも下降壁部72が光透過性であればよい。

0041

また、上述した実施形態によれば、照度センサ12の検出結果に応じて光源10の輝度を制御していたが、これに限ったものではない。例えば、ライトスイッチオンされていないとき、昼間で明るいと判断して光源10の輝度を上げ、ライトスイッチがオンされたとき、夜間で暗いと判断して光源10を消灯又は輝度を下げるようにしてもよい。

0042

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

0043

1車両用表示装置
2表示デバイス(表示源)
3基板
7ベゼル部材
7a 開口
9 第1の導光部材
11 第2の導光部材
12照度センサ
71 前方ベゼル部分
72下降壁部
Fフロントガラス
Iインストルメントパネル
S 隙間
V 車両

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