JP6122694B2 - 車載用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内のインストルメントパネルに設置して使用される車載用表示装置に関するものである。

従来より、この種の車載用表示装置として、前面を開口したパネルカバーの内部にハーフミラーを傾斜姿勢で配置し、このハーフミラーの後方に第１の表示画像を表示する第１の表示器を配置すると共に、ハーフミラーの前方上部に第２の表示画像を表示する第２の表示器を配置することにより、第１の表示画像と第２の表示画像を合成表示するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車載用表示装置は、第１の表示器とハーフミラーとの間に配置されたリング状の反射部材を備えており、この反射部材がハーフミラーを透過して入射する第２の表示器からの光の一部を受けて光輝することにより、合成表示画像の外縁を囲む第３の表示画像が表示されるようになっている。

このように概略構成された車載用表示装置では、パネルカバーの開口内を目視する観察者に対して、ハーフミラーが第１の表示画像を観察者側に透過し、第２の表示画像を観察者側に反射することにより、ハーフミラーに第１の表示画像と第２の表示画像を合成した合成表示画像が形成される。また、反射部材がハーフミラーを透過して入射する第２の表示器からの光の一部を受けて観察者側に反射することにより、第１の表示器の前方に配置されたリング状の反射部材が光輝するため、合成表示画像の外縁を囲むように第３の表示画像が表示される。その際、第２の表示画像は虚像として最も奥まった位置に表示され、その手前位置に第１の表示画像と第３の表示画像が順次表示されることにより、平面的な表示とならずに立体感やメリハリのある表示を実現することができる。

特開２００５−２９１７１８号公報

特許文献１に記載された従来の車載用表示装置では、第１の表示器の前方に配置したリング状の反射部材がハーフミラーを透過して入射する第２の表示器からの光の一部を受けて光輝するため、外光が少なかったり全くない夜間等の暗所においても、観察者は反射部材の存在を認識することができる。しかしながら、反射部材を光輝させる第２の表示器からの光の一部がハーフミラーの表面で反射し、その反射光によって反射部材と周囲のコントラストが低下してしまうため、視認性の悪い表示になってしまうという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、合成表示画像の周囲に配置された装飾リングを視認性を損なうことなく照光することができる車載用表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の車載用表示装置は、起立姿勢に配置されて第１の表示画像を表示する第１の表示器と、この第１の表示器に対し略直交する前方位置に配置されて第２の表示画像を表示する第２の表示器と、これら第１および第２の表示器で挟まれた空間を斜めに横切るように傾斜姿勢で配置されたハーフミラーと、前記第１の表示器の前方に配置された装飾部材と、この装飾部材に光を照射する光源とを備え、前記ハーフミラーが前記第１の表示画像を観察者側に透過して前記第２の表示画像を観察者側に反射することにより、前記第１および第２の表示画像を合成した合成表示画像が表示される車載用表示装置であって、前記第２の表示器における前記第１の表示器に近い方の後端部と前記ハーフミラーの後端部との間に遮光部材を設け、この遮光部材の後方に前記光源を配置するようにした。

このように構成された車載用表示装置では、略直交する第１の表示器と第２の表示器とで挟まれた空間内に斜めに配置されたハーフミラーが、第１の表示画像を観察者側に透過して第２の表示画像を観察者側に反射することにより、第１の表示画像と第２の表示画像を合成した合成表示画像が形成され、さらに、第１の表示器の前方に配置された装飾部材がハーフミラーを透過して視認されるため、観察者は立体感のある表示画像を目視することができる。また、第２の表示器における第１の表示器に近い方の後端部とハーフミラーの後端部との間に遮光部材が介設されており、この遮光部材の後方に配置した光源の光がハーフミラーに入射されることなく装飾部材に直接照射されるため、夜間等の暗所でも装飾部材の存在を目立たせることができ、コントラストの低下を押さえて視認性に優れた表示を行うことができる。

上記の構成において、第２の表示器が液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイであると共に、この第２の表示器の表示画面が遮光部材によって画像表示領域と発光領域とに仕切られており、この発光領域から発せられる光が光源であると、第２の表示器の発光領域から発せられる任意色の光で装飾部材を照光することができる。

また、上記の構成において、第２の表示器が液晶パネルとバックライトを積層した液晶ディスプレイである場合、このバックライトの一部を液晶パネルから突出させて露出部となし、この露出部から発せられる光を光源として利用すれば、バックライトから発せられる単一色の光で装飾部材を照光することができる。

また、上記の構成において、装飾部材の内部に導光体を設け、この導光体の一端側を光源に対向させると共に、該導光体の他端側を装飾部材の前面に設けた照光部に対向させると、装飾部材の内部から照光部の前方へ光が出射されるため、装飾部材の照光部をインジケータ等として利用することができる。

また、上記の構成において、装飾部材が合成表示画像の外縁の少なくとも一部を囲む位置に配置可能な装飾リングであり、この装飾リングの前面が光源の光に対して鋭角に傾斜していると、光源の光が装飾リングの前面全体に照射されるため、装飾リングの前面全体をほぼ均一な明るさで照光することができる。

この場合において、肉厚が均一の装飾リング全体を第１の表示器の表示画面に対して傾斜させても良いが、装飾リングの背面が第１の表示器の表示画面と略平行に対向していると共に、この装飾リングが側面視で光源に向かって先窄まりの形状を有していると、装飾リングの尖鋭状端部を光源に向けることによって、光源の光を装飾リングの前面に効率良く照射することができる。

また、上記の構成において、第１および第２の表示器とハーフミラーが開口部を有するパネルカバーによって覆われており、このパネルカバーの内底面側に第２の表示器が配置されていると共に、第２の表示器の後端側から起立する遮光部材の上端と開口部の上辺側との間にハーフミラーが架設されていると、太陽光が前傾姿勢のハーフミラーに直接入射しにくくなるため、パネルカバーに必要なバイザーの突出量を少なくしても太陽光の反射を抑制することができる。

この場合において、第２の表示器の表示画面上に光の透過方向を制限する光学的フィルムが敷設されていると、第２の表示器から直接開口部を通って観察者側へ向かう第２の表示画像を光学的フィルムによって遮断し、光学的フィルムが第２の表示器からハーフミラーへ向かう第２の表示画像だけを通過することができるため、観察者に対して第２の表示器の存在を分かりにくくすることができる。

本発明の車載用表示装置では、略直交する第１の表示器と第２の表示器とで挟まれた空間内にハーフミラーを斜めに配置して第１および第２の表示画像の合成表示画像を表示するようになし、第２の表示器の後端部とハーフミラーの後端部との間に遮光部材を設けると共に、この遮光部材の後方に装飾部材に光を照射する光源を配置することにより、ハーフミラーの後方に配置した装飾部材に対して光源の光を直接照射するようにしたので、夜間等の暗所でも装飾部材の存在を目立たせることができ、コントラストの低下を押さえて視認性に優れた表示を行うことができる。

本発明の第１実施形態例に係る車載用表示装置の外観斜視図である。 図１に示す車載用表示装置の縦断面図である。 該車載用表示装置の表示内容を示す説明図である。 本発明の第２実施形態例に係る車載用表示装置の縦断面図である。 本発明の第３実施形態例に係る車載用表示装置の縦断面図である。 本発明の第４実施形態例に係る車載用表示装置の縦断面図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、図１〜図３に基づいて本発明の第１実施形態例を説明すると、図１に示すように、本実施形態例に係る車載用表示装置１は、車室内で運転席の前方に位置するインストルメントパネルに設置して使用され、長方形状の開口部２ａを有するパネルカバー２と、パネルカバー２の背面側に配設された第１の表示器３と、パネルカバー２の内底面側に配設された第２の表示器４と、これら第１および第２の表示器３，４の間を斜めに横切るように配設されたハーフミラー５と、第１の表示器３の前方に配置された円環状の装飾リング（装飾部材）６等を備えている。

パネルカバー２は遮光性樹脂で成形された筐体からなり、その前面には開口部２ａを包囲するようにバイザー２ｂが設けられている。バイザー２ｂは太陽光の直接入射を遮るようにパネルカバー２の前方へ突出しており、その突出量は天面側が最も多くなるように設定されている。パネルカバー２の内部には遮光性樹脂等からなる横長板状の遮光部材１１が配設されており、この遮光部材１１は開口部２ａの下辺よりも下方位置でパネルカバー２の背面と所定間隔を存して対向している。

ハーフミラー５は反射光と透過光の強さをほぼ同じくする公知のビームスプリッターであり、ハーフミラー５の上端は開口部２ａの上辺よりも上方位置でパネルカバー２の前面裏側に支持されている。また、ハーフミラー５の下端は遮光部材１１の上端に支持されており、遮光部材１１はハーフミラー５を支持する支持部材としての機能を有している。

装飾リング６は遮光部材１１とパネルカバー２の背面とで挟まれた空間の上方に配置されており、その外表面には装飾メッキ等が施されている。装飾リング６は第１の液晶パネル７の表示画面７ａと一定間隔を存して対向しており、この装飾リング６によって後述する合成表示画像の外縁が包囲されるようになっている。

第１の表示器３は、長方形状の表示画面を有する第１の液晶パネル７と、その裏面に積層・一体化された第１のバックライト８とを有するカラータイプの液晶ディスプレイからなり、第１の液晶パネル７の表示画面７ａは、パネルカバー２の背面に形成された図示しない矩形状の開口から露出して開口部２ａと正対している。この表示画面７ａには車両の状態に関連する各種情報、例えば、走行速度、エンジン回転数、燃料残量、エンジンオイル残量、ナビゲーション画面等の第１の表示画像が表示され、第１の表示画像はハーフミラー５を透過して車室内の観察者に目視される。なお、第１の表示器３にモータを駆動源として回転する指針を付設し、この指針と表示画面７ａ上の第１の表示画像とを組合せた指針式の表示画像によって、走行速度やエンジン回転数等を表示するようにしても良い。

第２の表示器４は、長方形状の表示画面を有する第２の液晶パネル９と、その裏面に積層・一体化された第２のバックライト１０とを有するカラータイプの液晶ディスプレイからなり、第２の液晶パネル９の表示画面は第１の液晶パネル７の表示画面７ａと直交している。第２の液晶パネル９は遮光部材１１の下方位置に配置されており、この遮光部材１１によって第２の液晶パネル９の表示画面は前方の画像表示領域９ａと後方の発光領域９ｂとに仕切られている。

第２の液晶パネル９の画像表示領域９ａには車両の状態に関連する各種情報である第２の表示画像が表示され、第２の表示画像は画像表示領域９ａ上に敷設された光学的フィルム１２を透過した後、ハーフミラー５によって開口部２ａの方向に反射される。この光学的フィルム１２は光の透過方向を制限するブラインド機能を持つフィルムであり、本実施形態例ではＬＣＦ（Light Control Film 米３Ｍ社の登録商標）が用いられている。したがって、観察者が開口部２ａを通して第１の表示器３を目視したとき、第１の液晶パネル７の表示画面７ａの前方（図２の破線Ｖで示す位置）に第２の表示画像が虚像として現れるため、観察者は第１の液晶パネル７の第１の表示画像と第２の液晶パネル９の第２の表示画像とを合成した合成表示画像を目視することができる。

図３はかかる合成表示画像の一例を示すものであり、この場合、装飾リング６で囲まれた円形領域内にエンジン回転数の目盛りと指針が第１の表示画像として表示され、中央部に走行速度（５６Ｋｍ／ｈ）とシフトポジション（Ｄレンジ）が第２の表示画像として表示されるため、合成表示画像を装飾リング６で周囲の画面から仕切って目立たせることができる。それ以外にも、装飾リング６で囲まれた円形領域内にエンジン回転数や走行速度を第２の表示画像として表示し、装飾リング６の側方の２点鎖線で示す表示領域Ｓにナビゲーション画面等を第１の表示画像として表示することができる。あるいは、装飾リング６で囲まれた円形領域内にエンジン回転数や走行速度の目盛りを第１の表示画像として表示し、指針を第２の表示画像として表示する等、第１の表示画像と第２の表示画像の組合せによって種々の合成表示画像を表示することができる。

一方、第２の液晶パネル９の発光領域９ｂは合成表示画像に関与しない発光部であり、この発光領域９ｂを光源Ｐとする第２の液晶パネル９の光が装飾リング６の外表面に照射されるようになっている。その際、発光領域９ｂの前方に遮光部材１１が立設されているため、光源Ｐである発光領域９ｂから出射した光が観察者から直接目視されることはなく、発光領域９ｂからの光を装飾リング６の外表面に直接照射することができる。また、発光領域９ｂは第２の液晶パネル９の表示画面の一部であるため、装飾リング６の外表面に対して任意色の光を照射することができる。

以上説明したように、本実施形態例に係る車載用表示装置１では、第１の表示器３と第２の表示器４との間に斜めに配置されたハーフミラー５が、第１の表示器３の第１の表示画像を観察者側に透過して第２の表示器４の第２の表示画像を観察者側に反射することにより、第１の表示画像と第２の表示画像を合成した合成表示画像が形成され、この合成表示画像の外縁を円環状の装飾リング６で囲んだ表示態様となるため、観察者は立体感のある表示画像を目視することができる。また、第２の表示器４として第２の液晶パネル９と第２のバックライト１０を積層・一体化した液晶ディスプレイを用い、この第２の液晶パネル９の表示画面を遮光部材１１によって画像表示領域９ａと発光領域９ｂとに仕切ると共に、ハーフミラー５の下端を遮光部材１１で支持するようにしたので、発光領域９ｂから発せられる光を光源Ｐとして、その光をハーフミラー５に直接入射させることなく装飾リング６の外表面に直接照射することができる。したがって、外光が少なかったり全くない夜間等の暗所においても、装飾リング６だけを光輝させて周囲の表示画面とのコントラストを高めることができ、車室内の観察者は装飾リング６の存在を明確に認識することができる。しかも、第２の液晶パネル９の表示画面の一部である発光領域９ｂを光源Ｐとして利用しているため、わざわざ光源を別途設ける必要がなくなって構成を簡素化できると共に、発光領域９ｂの光によって装飾リング６の外表面を任意色で光輝させることができる。

また、本実施形態例に係る車載用表示装置１では、開口部２ａを有するパネルカバー２の内底面側に第２の液晶パネル９と第２のバックライト１０を配設し、第２の液晶パネル９の表示画面から起立する遮光部材１１と開口部２ａの上辺側との間にハーフミラー５を前傾姿勢で配置したため、開口部２ａの上部前方へ突出するバイザー２ｂの突出量を比較的小さく設定しても、太陽光がハーフミラー５に直接入射しにくくなり、太陽光の反射に起因する視認性の低下を抑止することができる。ただし、第２の表示器４（第２の液晶パネル９と第２のバックライト１０）をパネルカバー２の天面側に配設することも可能であり、この場合、ハーフミラー５は開口部２ａの下辺側から斜め後方へ傾斜する後傾姿勢で配置されるため、太陽光のハーフミラー５での反射を抑止するのには、バイザー２ｂの前方への突出量を大きくする必要がある。

また、パネルカバー２の内底面側に配設された第２の液晶パネル９の表示画面（画像表示領域９ａ）上に光の透過方向を制限する光学的フィルム１２を敷設したため、光学的フィルム１２のブラインド機能を利用して、第２の液晶パネル９上の第２の表示画像をハーフミラー５の方向にだけ透過させることができる。したがって、観察者が開口部２ａを通して第２の液晶パネル９を目視したとき、第２の表示画像は光学的フィルム１２に遮断されて直接には見えなくなり、観察者に対して第２の液晶パネル９の存在を分かりにくくすることができる。

なお、上記の第１実施形態例では、第２の表示器４として液晶ディスプレイ（第２の液晶パネル９と第２のバックライト１０）を使用しているが、液晶ディスプレイの代わりに有機ＥＬディスプレイを使用することも可能であり、この場合はバックライトを省略することができる。

図４は本発明の第２実施形態例に係る車載用表示装置２０の縦断面図であり、図２に対応する部分には同一符号を付してある。

第２実施形態例に係る車載用表示装置２０では、第２の表示器４を構成する第２の液晶パネル９と第２のバックライト１０が同じ大きさになっておらず、第２のバックライト１０に第２の液晶パネル９から後方へ突出する露出部１０ａを設け、この露出部１０ａから発せられる光を光源Ｐとしており、この点が前述した第１実施形態例と相違しているが、それ以外の構成は基本的に同じである。この場合、光源Ｐとなる露出部１０ａからは単一色の光（白色光）が発せられるため、装飾リング６の外表面を単一色で光輝させることができる。また、第２の液晶パネル９に発光領域９ｂを設ける必要がなくなるため、第２の液晶パネル９の表示画面の全てを画像表示領域９ａとすることができる。なお、露出部１０ａに着色フィルタを被着させることで、装飾リング６の外表面を所望の色で光輝させることも可能である。

図５は本発明の第３実施形態例に係る車載用表示装置３０の縦断面図であり、図２に対応する部分には同一符号を付してある。

本実施形態例に係る車載用表示装置３０が第１実施形態例と相違する点は、装飾リング６の形状を側面視で光源Ｐ（発光領域９ｂ）に向けて先窄まりにしたことにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、装飾リング６は上端から下端に向かって肉厚を次第に小さくした側面視三角形状に形成されており、この三角形の一辺側を第１の表示器３の表示画面に平行に対向させた状態で発光領域９ｂの上方に配置されている。したがって、装飾リング６の前面が光源Ｐである発光領域９ｂの表面に対して鋭角に傾斜した状態となり、光源Ｐの光が装飾リング６の前面全体に効率良く照射されるため、装飾リング６の前面全体をほぼ均一な明るさで照光することができる。

図６は本発明の第４実施形態例に係る車載用表示装置４０の縦断面図であり、図２に対応する部分には同一符号を付してある。

本実施形態例に係る車載用表示装置４０が第３実施形態例と相違する点は、側面視三角形状に形成した装飾リング６の内部に導光体１３を設け、この導光体１３の下端側を集光レンズ１４を介して光源Ｐ（発光領域９ｂ）に対向させると共に、導光体１３の前端側を装飾リング６の照光部６ａに対向させたことにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。照光部６ａは円環状の装飾リング６の前面に周方向に沿って複数設けられており、例えば、図３に示した合成表示画像であるエンジン回転数の目盛り（０，１，２……８）位置に装飾リング６の各照光部６ａが一致するようになっている。このように構成すると、光源Ｐの光が装飾リング６の前面全体に照射されるだけでなく、集光レンズ１４と導光体１３を介して装飾リング６の内部から照光部６ａの前方にも光源Ｐの光が出射されるため、装飾リング６の照光部６ａをインジケータ等として利用することができる。

また、この第４実施形態例において、導光体１３として例えば光ファイバーのような透光性部材を使用し、この透光性部材の先端を遮光性合成樹脂で形成した装飾リング６の照光部６ａから露出させるようにしても良いが、装飾リング６自体を透光性合成樹脂から形成することで導光体として兼用すると共に、照光部６ａ以外の前面をメッキ等によって遮光することにより、集光レンズ１４から装飾リング６に入射した光を照光部６ａから出射させるように構成することも可能である。

なお、上記した第３，４実施形態例で説明した側面視三角形状の装飾リング６を第２実施形態例に係る車載用表示装置２０に適用し、この装飾リング６の尖鋭状下端部を光源Ｐである第２のバックライト１０の露出部１０ａに対向させるようにしても良い。この場合、装飾リング６の前面が露出部１０ａの表面に対して鋭角に傾斜した状態となるため、装飾リング６の前面全体を単一色で光輝させることができる。

また、上記した各実施形態例では、第１の表示器３の前方に円環状の装飾リング６を１つだけ配置した場合について説明したが、第１の表示器３の前方に左右一対の装飾リング６を配置し、これら２つの装飾リング６で囲まれた円形領域内にエンジン回転数や走行速度等に関連する合成表示画像をそれぞれ表示するようにしても良い。また、装飾部材である装飾リング６は、合成表示画像の外縁の少なくとも一部を囲む形状であれば必ずしも円環状でなくても良く、半円弧状等の装飾リングを用いることも可能である。あるいは、装飾部材を例えばキャラクターや各種マーク等を象ったリング形状以外の形状とし、このような装飾部材を合成表示画像に重なる位置または合成表示画像の外側に配置しても良い。

また、上記した各実施形態例では、合成表示画像の外縁を囲む装飾リング（装飾部材）６が常に同じ位置にある場合について説明したが、１つまたは複数の装飾部材をモータ等を駆動源として第１の表示器３の表示画面と平行な方向へ移動可能とし、合成表示画像の表示内容等に応じて装飾部材の停止位置を変えるようにしても良い。この場合、光源Ｐとして用いられる第２の液晶パネル９の発光領域９ｂや第２のバックライト１０の露出部１０ａは装飾部材の移動範囲の全域に亘って延設されているため、装飾部材がどのような位置で停止していても、光源Ｐの光を装飾部材の外表面に直接照射させることができる。

１，２０，３０，４０ 車載用表示装置
２ パネルカバー
２ａ 開口部
２ｂ バイザー
３ 第１の表示器
４ 第２の表示器
５ ハーフミラー
６ 装飾リング（装飾部材）
６ａ 照光部
７ 第１の液晶パネル
７ａ 表示画面
８ 第１のバックライト
９ 第２の液晶パネル
９ａ 画像表示領域
９ｂ 発光領域
１０ 第２のバックライト
１０ａ 露出部
１１ 遮光部材
１２ 光学的フィルム
１３ 導光体
１４ 集光レンズ
Ｐ 光源

Claims (8)

1. 起立姿勢に配置されて第１の表示画像を表示する第１の表示器と、この第１の表示器に対し略直交する前方位置に配置されて第２の表示画像を表示する第２の表示器と、これら第１および第２の表示器で挟まれた空間を斜めに横切るように傾斜姿勢で配置されたハーフミラーと、前記第１の表示器の前方に配置された装飾部材と、この装飾部材に光を照射する光源とを備え、前記ハーフミラーが前記第１の表示画像を観察者側に透過して前記第２の表示画像を観察者側に反射することにより、前記第１および第２の表示画像を合成した合成表示画像が表示される車載用表示装置であって、
   前記第２の表示器における前記第１の表示器に近い方の後端部と前記ハーフミラーの後端部との間に遮光部材を設け、この遮光部材の後方に前記光源を配置したことを特徴とする車載用表示装置。
2. 請求項１に記載の車載用表示装置において、前記第２の表示器が液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイであると共に、この第２の表示器の表示画面が前記遮光部材によって画像表示領域と発光領域とに仕切られており、この発光領域から発せられる光が前記光源であることを特徴とする車載用表示装置。
3. 請求項１に記載の車載用表示装置において、前記第２の表示器が液晶パネルとバックライトを積層した液晶ディスプレイであると共に、前記バックライトに前記液晶パネルから突出する露出部を設け、この露出部から発せられる光が前記光源であることを特徴とする車載用表示装置。
4. 請求項２または３に記載の車載用表示装置において、前記装飾部材の内部に導光体を設け、この導光体の一端側を前記光源に対向させると共に、該導光体の他端側を前記装飾部材の前面に設けた照光部に対向させたことを特徴とする車載用表示装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の車載用表示装置において、前記装飾部材が前記合成表示画像の外縁の少なくとも一部を囲む位置に配置可能な装飾リングであり、この装飾リングの前面が前記光源の光に対して鋭角に傾斜していることを特徴とする車載用表示装置。
6. 請求項５に記載の車載用表示装置において、前記装飾リングの背面が前記第１の表示器の表示画面と略平行に対向していると共に、この装飾リングが側面視で前記光源に向かっ
   て先窄まりの形状を有していることを特徴とする車載用表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載用表示装置において、前記第１および第２の表示器と前記ハーフミラーが開口部を有するパネルカバーによって覆われており、このパネルカバーの内底面側に前記第２の表示器が配置されていると共に、前記第２の表示器の後端側から起立する前記遮光部材の上端と前記開口部の上辺側との間に前記ハーフミラーが架設されていることを特徴とする車載用表示装置。
8. 請求項７に記載の車載用表示装置において、前記第２の表示器の表示画面上に光の透過方向を制限する光学的フィルムが敷設されていることを特徴とする車載用表示装置。