JP7171982B2 - head-up display device - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device.
表示器の画像を表す光を車両のウインドシールドに反射させることにより、この画像を虚像としてウインドシールドの前方の空間に表示させるヘッドアップディスプレイ装置が知られている(例えば特許文献1)。これにより、運転者は、車両の走行に関連する情報(速度情報、カーナビゲーション情報等)を示す画像をウインドシールドの前方の景色に重ね合わせて視認することができる。 2. Description of the Related Art A head-up display device is known that reflects light representing an image on a display on a windshield of a vehicle and displays the image as a virtual image in a space in front of the windshield (for example, Patent Document 1). As a result, the driver can visually recognize an image showing information (speed information, car navigation information, etc.) related to the running of the vehicle superimposed on the scenery in front of the windshield.
このようなヘッドアップディスプレイ装置は、その構成の小型化を達成するため、表示器からの光を複数のミラーで反射させた後、ウインドシールドに反射させるという構成が一般に採用されるが、虚像の歪みをなくすために、一般に反射面が曲面とされる複数のミラーには極めて高い精度が求められる。 In order to reduce the size of such a head-up display device, a configuration is generally adopted in which the light from the display device is reflected by a plurality of mirrors and then reflected by the windshield. In order to eliminate distortion, extremely high precision is required for a plurality of mirrors whose reflecting surfaces are generally curved surfaces.
一方、虚像を車幅方向に広い範囲に表示してその情報量を増大させたいというニーズがある。そのためには上記ミラーを大型化する必要があるが、ミラーを大型化しつつ高い反射曲面精度を達成することは困難であり、これを達成できたとしても、ミラーの制作に高コストを要する。 On the other hand, there is a need to increase the amount of information by displaying a virtual image over a wide range in the vehicle width direction. For this purpose, it is necessary to increase the size of the mirror. However, it is difficult to achieve high reflection curved surface accuracy while increasing the size of the mirror.
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ミラーを大型化しなくても、ウインドシールドの前方の空間の車幅方向に広い範囲に虚像を表示させることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することをその課題とする。 The present invention has been devised under the circumstances described above, and is capable of displaying a virtual image in a wide range in the vehicle width direction in the space in front of the windshield without enlarging the mirror. An object of the present invention is to provide an up-display device.
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means.
すなわち、本発明によって提供されるヘッドアップディスプレイ装置は、表示器の画像を表す光を車両のウインドシールドに反射させることにより、この画像を虚像としてウインドシールドの前方の空間に表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、上記表示器からの光を反射させる第1ミラーと、当該第1ミラーからの光を反射させ、反射光を上記ウインドシールドに向かわせる第2ミラーとを有し、上記第2ミラーは、車幅方向に分割された複数のミラー要素からなることを特徴とする。 That is, the head-up display device provided by the present invention is a head-up display device that displays the image as a virtual image in the space in front of the windshield by reflecting the light representing the image of the display on the windshield of the vehicle. a first mirror that reflects light from the display device; and a second mirror that reflects light from the first mirror and directs the reflected light toward the windshield; is composed of a plurality of mirror elements divided in the vehicle width direction.
好ましい実施の形態では、上記第2ミラーは、2つのミラー要素に分割されている。 In a preferred embodiment, said second mirror is divided into two mirror elements.
第2ミラーは幅方向に分割された複数のミラー要素からなるので、各ミラー要素の態様および設置位置や姿勢を調整することにより、ウインドシールドへの反射光を車幅方向に広げた範囲に進行させることができる。これにより、虚像はウインドシールドの前方の空間に車幅方向に広い範囲に表示される。 Since the second mirror consists of a plurality of mirror elements divided in the width direction, by adjusting the mode, installation position, and attitude of each mirror element, the light reflected on the windshield travels in a wider range in the vehicle width direction. can be made As a result, the virtual image is displayed in a wide range in the vehicle width direction in the space in front of the windshield.
第2ミラーは複数のミラー要素に分割されているので、各ミラー要素を小型に維持することができる。そのため、各ミラー要素の反射面を高精度に維持することが容易となり、結局、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、大きな1枚のミラーを用いて虚像の表示範囲を広げる場合に比較して、コスト上昇を招くことなく、虚像の表示範囲を車幅方向に広げることができる。 Since the second mirror is divided into a plurality of mirror elements, each mirror element can be kept small. Therefore, it becomes easy to maintain the reflecting surface of each mirror element with high precision. To widen the display range of a virtual image in the vehicle width direction without causing an increase in cost.
本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description that follows with reference to the drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
ヘッドアップディスプレイ装置A1は、車両のインストルメントパネル10の内部空間を利用して、運転席と対応する車幅方向位置に配置される。
The head-up display device A1 is arranged at a vehicle width direction position corresponding to the driver's seat using the internal space of the
このヘッドアップディスプレイ装置A1は、画像を表示する表示器20と、第1ミラー30と、第2ミラー40とを含み、ウインドシールド(フロントウインドガラス)Gと協働して構成される。
The head-up display device A1 includes a
表示器20は、たとえば液晶表示器が用いられ、速度情報やカーナビゲーション情報等、車両の走行に関連する各種の情報を示す画像が適宜表示される。この表示器20の表示面は、本実施形態では、やや後方斜め上方を向いて配置されている。この表示器20はまた、インストルメントパネル10内の限られた空間にヘッドアップディスプレイ装置A1を構成する必要があるため、好ましくは小型のものが採用される。
The
第1ミラー30は、表示器20からの光を後記する第2ミラー40に向けて反射させるためのものであり、第2ミラー40は、第1ミラー30からの反射光をウインドシールドGに向けて反射させるためのものである。
The
本実施形態では、側方視において、第1ミラー30は表示器20からの光の反射光を前方に向けて反射させるように、第2ミラー40は第1ミラー30からの反射光を後方斜め上方に向けて延びるウインドシールドGの下方領域に向けて、上方斜め後方に反射させるように、それぞれ配置されている。ウインドシールドGは、第2ミラー40からの反射光を運転者のアイポイントEに向けて反射させる。ウインドシールドGは通常、室内側に凹に湾曲しており、第2ミラー40は凹面鏡とされている。これにより、表示器20に表示される画像は、ウインドシールドGからアイポイントEに至る光路Lの先に、拡大された虚像V1、V2として表示される。
In this embodiment, when viewed from the side, the
本発明では、第2ミラー40を車幅方向に分割した複数のミラー要素41,42により構成するとともに、第1ミラー30は、表示器20の画面を車幅方向に分割した領域からの光を第2ミラー40の各ミラー要素41,42に分けて投射するように構成される。本実施形態では、第2ミラー40は車幅方向に分割された左ミラー要素41と右ミラー要素42とで構成されており、第1ミラー30は左右の平面的な反射面要素31,32が前方に向けて凸に屈曲して隣接するように形成されている。
In the present invention, the
第1ミラー30の左右の反射面要素31,32の屈曲の程度、第2ミラー40を構成する左ミラー要素41と右ミラー要素42の左右方向および前後方向の位置、および湾曲の程度は、ウインドシールドGの位置、傾斜、湾曲の態様に応じて、左右の虚像V1,V2が違和感なく所定距離左右に分かれて視認できるように調整される。なお、表示器20、第1ミラー30および第2ミラー40は、それらの相互の位置関係を規定する図示しない収容体に収容されてユニット化される。
The degree of bending of the left and right reflecting
以上の構成のヘッドアップディスプレイ装置A1によれば、第2ミラー40は幅方向に分割された複数のミラー要素41,42からなるので、各ミラー要素41,42の態様および設置位置や姿勢を調整することにより、ウインドシールドGへの反射光を車幅方向に広い範囲に進行させることができる。これにより、運転者から視認される虚像V1,V2をウインドシールドGの前方の空間に車幅方向に広い範囲に表示することができる。
According to the head-up display device A1 configured as described above, the
また、第2ミラー40は複数のミラー要素41,42に分割されているので、各ミラー要素41,42を小型に維持することができる。そのため、各ミラー要素41,42の反射面を高精度に維持することが容易となり、結局、ヘッドアップディスプレイ装置A1は、コスト上昇を招くことなく、虚像V1,V2を車幅方向に広い範囲に表示することができる。
Also, since the
もちろん、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されることはなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる設計変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。 Of course, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all design changes within the scope of matters described in each claim are included in the scope of the present invention.
本実施形態では、第2ミラー40を2つのミラー要素41,42に分割しているが、3つ以上に分割してもよい。
Although the
本実施形態では、第1ミラー30を平面的な左右の反射面要素31,32が凸に屈曲して隣接するように構成しているが、第1ミラー30の形態もこれに限られない。要するに、表示器20の画像の左右領域からの光を第2ミラー40における分割されたミラー要素41,42に分けて投射できるようになっておればよい。
In this embodiment, the
A1 ヘッドアップディスプレイ装置
G ウインドシールド
E アイポイント
L 光路
V1,V2 虚像
10 インストルメントパネル
20 表示器
30 第1ミラー
31 反射面要素(左)
32 反射面要素(右)
40 第2ミラー
41 左ミラー要素
42 右ミラー要素
A1 head-up display device G windshield E eye point L optical paths V1, V2
32 Reflective surface element (right)
40
Claims (1)
上記表示器からの光を反射させる第1ミラーと、当該第1ミラーからの光を反射させ、反射光を上記ウインドシールドに向かわせる第2ミラーとを有し、
上記第1ミラーは、前方に向けて凸に屈曲しつつ車幅方向に隣接する複数の反射面要素を含んでおり、
上記第2ミラーは、車幅方向に分割され、上記第1ミラーの各反射面要素からの反射光を個別に反射させる複数のミラー要素からなることを特徴とする、ヘッドアップディスプレイ装置。 A head-up display device that displays the image as a virtual image in a space in front of the windshield by reflecting the light representing the image on the display on the windshield of the vehicle,
Having a first mirror that reflects light from the display, and a second mirror that reflects light from the first mirror and directs the reflected light toward the windshield,
The first mirror includes a plurality of reflective surface elements adjacent in the vehicle width direction while convexly bent forward,
The head-up display device, wherein the second mirror is divided in the width direction of the vehicle and comprises a plurality of mirror elements for individually reflecting the reflected light from each reflecting surface element of the first mirror .
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