JPH0497193A

JPH0497193A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JPH0497193A
Application number: JP2210255A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Iino; 正飯野
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-30
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: GB9116658D0; DE4123905A1; US5334995A; GB2246900A; GB2246900B; JP3141081B2; DE4123905C2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、表示器の表示像を運転席前方の反射面で反射
して、車両の運転情報を運転者に提供するようにした車
両用表示装置に関する。

Ｊ従来の技術］従来、上記のように反則面を利用した表示装置として第
７図に示すものがある。

この装置はヘッドアンプデイスプレィ装置と称されるも
ので、車速等を表示するプロジェクタ１０を車両のダツ
シュボード２ｏ内に表示面を上に向けて配設し、このプ
ロジェクタ１ｏの表示像をダッシュホード２ｏ上に設け
たハーフミラ−３゜て運転席側に反射することにより、
運転席例の視点４０から見ると、表示像の虚像５ｏがフ
ロントガラス６０を通して見る外景と重ね合わせて視認
できるようにしたものである。

このようにヘッドアップデイスプレィ装置によれば、運
転者は表示を視認するときダツシュボードの計器盤等に
視線を移す必要がなくなり、表示の視認性を高めること
ができる。

［発明が解決しようとする課題］上記のような従来の装置は、ハーフミラ−を通して外景
が視認できるのでフロントガラス視界として煩わしさが
なく、ヘッドアップデイスプレィには適している。しか
しながら、ハーフミラ−自体あるいはダッシュボードと
の取付は部などの構造物としての強度が弱く、反射面を
安定に保つことが困難である。また、プロジェクタから
の表示光（表示のための放射光）はハーフミラ−の表裏
二面で反射されるため二重像が生しる。このため、表示
像が小さい場合など、表示像の大きさによっては二重像
が目立つ場合があり、表示像自体の視認性や表示品位の
点で問題がある。

ところで、上記従来の装置のようにフロントガラス視界
内に外景と重ね合わせて表示しなくても、ダツシュボー
ドの上面近傍などフロントガラス視界の周辺に表示する
だけでも充分ヘッドアップデイスプレィの効果を得るこ
とができる。

そこで、本発明は、この点に着目してダッシュホード上
の反射面で表示器の表示光を運転席側に反射することに
よりフロントガラスの視界近傍乙こ表示を視認できるよ
うにするとともに、反射面を安定にし、視認性、表示品
位の良い車両用表示装置を提供することを課題とする。

３課題を解決するための手段〕上記の課題を解決するためになした本発明の車両用表示
装置は、車両の運転情報を表示するととも己こダッシュ
ボーＦ内に配された表示器と、プリズムの頂角を上方に
するとともに該頂角で会合する界面を運転席側とフロン
トガラス側にそれぞれ向けて上記ダツシュボード上に配
されたプリズムとを備え、前記表示器の表示光を上記プ
リズムのダ、・シュホード側界面を介して該プリズム内
に入射させ、この入射光を該プリズム内において当該プ
リズムのフロントガラス側界面で反射させることにより
、該プリズムの運転席側界面を介して運転情報を視認で
きるようにしたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明の車両用表示装置において、表示器の表示光はプ
リズムのダツシュボード側界面を介して該プリズム内に
入射され、この入射光はプリズム内でフロントガラス側
界面によって反射され、この反射光は運転席側界面を透
過して運転席側に出射される。したがって、運転席から
は、プリズムの運転席側界面を透して見るフロントガラ
ス側界面の視野内に表示器による運転情報を視認するこ
とができる。ここで、プリズムはダツシュボード上に配
されているので、フロントガラス側界面はフロントガラ
ス視界の周辺に位置し、運転情報はフロントガラス視界
の周辺に視認される。

また、プリズムは、その頂角を上方にすることによって
ダツシュボード側の界面の幅により安定した状態でダツ
シュボードに配されている。

さらに、運転席側に向けられる表示光は、フロントガラ
ス側界面のみで反射されるので二重像が生じない。

〔実施例］第１図は本発明第１実施例の車両用表示装置を示す図、
第２図は同装置の断面図であり、図において、■は車速
等を表示する自発光式の表示器、２は透明アクリルで成
形されたプリズム、３はフロントガラス、４はダッシュ
ボード、５は運転席例の視点である。

表示器１は、フロントガラス３の下端近傍でダッシュボ
ード４内に配設され、ダツシュボード４の開口部４ａを
介して表示面を上方に臨まされている。なお、表示器ｌ
としては、蛍光表示管（ＶＦＴ）、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）　、バックライト付液晶表示素子（ＬＣＤ）など
を使用することかできる。

プリズム２は、第１界面２Ａと第２界面２Ｂが会合する
頂角Ｐを上方にして表示器１の上部位置でダッシュボー
ド４上に配設されており、第１界面２Ａを運転席側に向
けるとともに第２界面２Ｂをフロントガラス３の内面に
密接した状態にされ、この第２界面２Ｂは運転席側に傾
斜している。また、プリズム２の表示器１例の第３界面
２Ｃには、黒色の塗装処理層が形成され、この塗装処理
層は、表示器１の表示パターン以外の部分だけに形成さ
れている。

表示器１からの表示光はプリズム２の第３界面２Ｃから
プリズム２内に入射し、この入射光が第２界面２Ｂによ
って第１界面２Ａ側に反射され、さらに第１界面２Ａを
透過して視点５に向けられる。したがって、視点５ある
いはその近傍からは、第１界面２Ａを透して見る第２界
面２Ｂの視野内に表示器１の表示像が反射して視認され
る。これによって、運転者は、フロントガラス３の視界
の周辺に表示器１による運転情報を視認することができ
、ヘッドアンプデイスプレィの効果が得られる。

ここで、第２図図示のように、プリズム２の第１界面２
Ａと第２界面２Ｂはそれぞれ凸面に成形されており、こ
の第１界面２Ａと第２界面２Ｂの凸面形状によって表示
像の遠方表示と拡大表示が行われる。

第３図は上記遠方表示と拡大表示を説明する図であり、
表示器１、第２界面２Ｂおよび第１界面２Ａの光学的な
位置関係を概念的に示している。

第２界面２Ｂはプリズム２内に対して凹面になっており
、この凹面の焦点Ｆ２と第２界面２Ｂの間Ｓこ表示器１
の表示面１ａが配置されている。これにより、第２界面
２Ｂの反射によって形成される表示像の虚像Ｘ１は、表
示器１の表示面１ａにおける表示像Ａが拡大されて遠方
乙こ形成される。

また、第１界面２Ａは透過光に対して凸レンズとして働
き、第２界面２Ｂによる虚像Ｘ１が第１界面２Ａによる
凸レンズの焦点Ｆ１内になるように設定されている。こ
れにより、虚像Ｘ１が凸レンズの作用によってさらに拡
大され、虚像Ｘ１より遠方位置に虚像Ｘ２が形成される
。

このように、視点５あるいはその近傍からは、第２界面
２Ｂと第１界面２Ａとにより拡大され、遠方に形成され
た虚像Ｘ２が視認される。

なお、プリズム２はフロントガラス３の下端辺に配設さ
れているので、運転席側から見る表示領域（第１界面２
Ａを見込む領域）は車両のボンネット付近になり、運転
者の前方視界を妨げない状態で、しかもフロントガラス
視界の近傍になり、ヘンドアツブデイスプレィの効果が
得られる。

また、プリズム２は、頂角Ｐを上方にすることによって
第３界面２Ｃの周囲でダツシュボード４に支持されてお
り、例えば、ダツシュボード４の開口部４ａの車両前方
側の縁と車両後方側の縁によってダツシュボード４に対
して車両の前後方向に安定した状態で配設されている。

第４図は本発明第２実施例の車両用表示装置を示す断面
図である。図において、表示器１１およびプリズム１２
は第１実施例の表示器１およびプリズム１２と同様の構
成になっているが、この第２実施例の装置では、表示器
１１はプリズム１２の第３界面１２Ｃに対向した状態で
ケース体１３内に収容され、このケース体１３にプリズ
ム１２が固定されている。

ケース１３はダツシュボード１４の開口部１４ａ内に配
置され、ケース１３の車両後方側は開口部１４ａの縁部
の回動視点０で軸支されている。

また、ケース１３の車両前方側は一端をダツシュボード
１４内に固定されたスプリング１５によって下方に付勢
されており、この付勢力およびプリズム２内ダツシュボード１４内に配設されたカム１６に当接され
ている。

カム１６は図示しない歯車によってモータ１７に連結さ
れており、モータ１７の駆動によって図の矢印■のよう
に回動され、これに伴って、表示器１１およびプリズム
１２は図の矢印■のように回動される。

なお、第４図（ａ）において、１００は表示器１１の表
示駆動回路、１１０はモータ１７の駆動を行うモータ駆
動回路、１２０はマイクロコンピュータ等から構成され
た制御部、１３０は運転者が操作する操作スイッチであ
り、制御部１２０は図示しない車速センサなど各種セン
サからの信号に基づいて表示器１１で表示する表示デー
タを表示駆動回路１００に出力し、表示起動回路１００
は表示データに基づいて表示器１１に所定の表示を行つ
。

一方、制御部１２０は操作スインチ１３０の操作状態を
監視しており、操作スイッチ１３０が′ＯＮ　”にされ
ると、表示器１１の表示を行うとともにモータ駆動回路
１１０を介してモータ１７の駆動制御を行ってプリズム
１２および表示器１１を第４図（ａ）の状態にする。ま
た、操作スイッチ１３０が“ＯＦＦ”にされると、表示
器１１の表示を停止するとともに、モータ１７の駆動制
御を行ってプリズム１２および表示器１１を、第４図（
ｂ）の状態にする。

第５図はプリズム１２の作用を説明する図である。図に
示したように、運転席側から第１界面１２Ａに入射角θ
て入射して第２界面１２Ｂにおける入射角が臨界角θ３
になる光線！。を考えると、第１界面１２Ａにおける入
射角θ１か光線１゜の入射角θより小さな光線１１は、
第２界面１２Ｂにおける入射角θ１Ｂが臣ｎ界角θ８よ
り小さくなって第２界面１２Ｂからフロントガラス１８
側に透過する。また、第１界面１２Ａにおける入射角θ
２が光線！。の入射角θより大きな光線！２は、第２界
面１２Ｂにおける入射角θ２Ｂが臨界角θ、より大きく
なって第３界面１２Ｃ側Ｓこ全反射され勺。

ぞ巳て、第４１Ｅ］（ａ）！こポーたプリズム１２の回
動位置は、視点５およコ・その近傍からプリズム１２に
入射する光線に対して、第２界面１２Ｂの下端ＱＢこお
ける入射角が臨界角θ７より大きくなるように設定され
ている。また、第４図（ｂ）　４７示じたプリズム１２
の回動位置は、視点５およびその近傍かろプリズム１２
に入射する光線に対して、頂角Ｐここおける入射角が臨
界角θ８より小さくなるようユニ設定されている。

したかって、第５図について説明した光線追跡を逆に考
えるとわかるように、第４図（ａ）の場合には第２界面
１２Ｂが全反射面となって第３界面１２Ｃａよび表示器
１１が見え、第４１１Ｊ（ｂ）の場合にはプリズム１２
は透明体として見えることになる。

このように、プリズム１２の回動位置に応してプリズム
１２が全反則面となる場合と透明体となる場合とに切換
えられるので、前記のように操作スイッチ１３０を“’
ＯＮ“′にして表示器１１で表示を行うときは、その表
示像か第２界面１２Ｂを介して第３界面１２Ｃの暗色を
背景にして視認できるようになり、操作スイッチ１３０
を○ＦＦ”にして表示を行わないときには、プリズム１
２が透明体となる。

したがって、表示を行わないとき、第２界面１２Ｂすな
わち表示のための反射面が運転者に煩わしさを与えるこ
とがない。

また、この第２実施例のプリズム１２も、第１界面１２
Ａおよび第２界面１２Ｂがそれぞれ凸面に成形されてお
り、第１実施例の場合と同様に表示像の遠方表示と拡大
表示が行われる。さらに、プリズム１２は、ダッシュボ
ード１４上すなわち運転席からフロントガラス１８を見
込む視界の下方に配置されているので、第１実施例と同
様にヘッドアンプデイスプレィの効果が得られる。

第６図は本発明第３実施例の車両用表示装置を示す断面
図であり、この装置は、第２実施例のプリズム１２に補
正プリズム２１を付加し、ダツシュボード１４における
開口１４ａの位置を補正プリズム２１の分だけフロント
ガラス１８から遠ざけたものである。

すなわち、補正プリズム２１は、プリズム１２の第２界
面１２Ｂに整合する凹面２１Ａと、プリズム１２の第１
界面１２Ａの凸面と略同形状の凹面２１Ｂとを会合させ
たもので、この補正プリズム２１は凹面２１Ａを第２界
面１２Ｂに密着してプリズム１２に取付けられている。

そして、第６図（ａ）の状態では、第４図（ａ）に示し
た第２実施例の場合と同様に、表示器１１の表示を第２
界面１２Ｂに視認することができ、第６図（ｂ）の状態
では、プリズム１２および補正プリズム２１を透過する
光Ｌ′は入射光と出射光が平行になる。このため、第２
実施例のようにプリズム１２だけの場合よりも屈折によ
る影響が少なく、透明体でさらに煩わしさがなくなる。

第２実施例および第３実施例の何れのプリズム１２もケ
ース１３に固定されているが、このプリズム１２は頂角
Ｐを上方にして第３界面１２Ｃをケース１３側にしてい
るので、ケース１３の車両後方側端部と、ケース１３裏
面の車両前方側でカム１６と当接する作用点とを、ある
程度距離を隔てた状態で配置することができ、カム１６
による回動を行っても回動位置が正確に保持される。し
たがって、プリズム１２はダツシュボード川４に対して
安定した状態を維持できる。また、各実施例に示したよ
うに、運転席から視認される表示像はプリズムの第２界
面のみで反射された表示光によるものであるので、二重
像が生しることかない。

なお、前記第７図について説明した従来の装置ではプロ
ジェクタ１０内に例えはレンズ等の光学系か収容されて
おり、この光学系によって虚像５０を遠方、拡大表示す
るようにしているが、上記本発明の各実施例ではプリズ
ムの第１界面と第２界面を凸面にすることによって拡大
、遠方表示を行うようにしているので、光学系を反射面
と一体にしたことになり、部品点数が削減されるなとの
効果がある。また、第１界面または第２界面の何れか一
方だけを凸面にしても、拡大、遠方表示を行うことがで
きる。

′発明の効果：１以上説明じたように本発明の車両用表示装置二こよれ（
よ、表示器の表示光を反射する反射面とじてプ’Ｊズム
を用い、二のプリズムを、頂角を上方ユニするとともに
該頂角で会合する界面を運転席側とフロントカラス側に
それぞれ向けてダッシュホード上に配設じ、表示器の表
示光をプリズムのダッシュホード側界面を介して該プリ
ズム内に入射させ、この入射光を該プリズム内において
当該プリズムのフロントカラス側界面で反射させること
により、該プリズムの運転席側界面を介じて運転情報を
視認できるようにしたので、フロントガラスの視界近傍
に表示を視認できるようにしながら、フロントガラス側
界面の一回の反射により二重像が生じず、さらに、反射
面はプリズムのダッシュホード側の界面の幅により安定
した状態でダッシュホードＣ二配置される。したがって
、反射面を安定にし、視認性、表示品位の良い車両用表
示装置を得ることかできる。

また、各実施例によれば、プリズムの界面を凸面にする
ことによってプリズムと拡大光学系を一体にしているの
で、部品点数を少なくして拡大、遠方表示を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の車両用表示装置を示す図、第２図は同装置の断面図、第３図は実施例における拡大、遠方表示を説明する図、第４図は第２実施例の車両用表示装置を示す断面図、第５図は第２実施例におけるプリズムの作用を説明する
図、第６図は第３実施例の車両用表示装置を示す断面図、第７回は従来のヘッドアップデイスプレィ装置の一例を
示す図である。１．１１・・・表示器、２，１２・・・プリズム、２Ａ
、１２Ａ・・・第１界面、２Ｂ、、１２Ｂ・・・第２界
面、２Ｃ，１２Ｃ・・・第３界面、３，１８・・・フロ
ントガラス、４，１４・・・ダッシュホード、５・・・
視点。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両の運転情報を表示するとともにダッシュボー
ド内に配された表示器と、プリズムの頂角を上方にする
とともに該頂角で会合する界面を運転席側とフロントガ
ラス側にそれぞれ向けて上記ダッシュボード上に配され
たプリズムとを備え、前記表示器の表示光を上記プリズムのダッシュボード側
界面を介して該プリズム内に入射させ、この入射光を該
プリズム内において当該プリズムのフロントガラス側界
面で反射させることにより、該プリズムの運転席側界面
を介して運転情報を視認できるようにしたことを特徴と
する車両用表示装置。
（２）前記プリズムは、界面の少なくとも一つの界面が
凸面にされているものであることを特徴とする請求項１
記載の車両用表示装置。