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JP2008051970A - Head-up display device for vehicle - Google Patents

Head-up display device for vehicle Download PDF

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Publication number
JP2008051970A
JP2008051970A JP2006227007A JP2006227007A JP2008051970A JP 2008051970 A JP2008051970 A JP 2008051970A JP 2006227007 A JP2006227007 A JP 2006227007A JP 2006227007 A JP2006227007 A JP 2006227007A JP 2008051970 A JP2008051970 A JP 2008051970A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
display
display device
half mirror
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006227007A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Aoki
直之 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2006227007A priority Critical patent/JP2008051970A/en
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Abstract

【課題】ハーフミラーの裏面における第1表示装置からの表示光の反射を抑制し、それにより第1表示装置からの表示情報の虚像が二重に見えることを抑制する。
【解決手段】ハーフミラー4の裏面40bに、第2表示装置からの表示光が透過する部分を除いた全域に黒色塗料層41を設けている。これにより、第1表示装置から表示光の一部がハーフミラー4内に進入しハーフミラー4の裏面40bに到達すると黒色塗料層41により吸収されてしまい、再びハーフミラー4の表面からフロントウィンドシールドに向かって出射しないので、フロントウィンドシールド上に結像される第1表示装置による表示情報の虚像、つまりスピードメータが二重に見えることを抑制できる。
【選択図】図6
Reflection of display light from a first display device on the back surface of a half mirror is suppressed, thereby suppressing a virtual image of display information from the first display device from appearing double.
A black paint layer 41 is provided on the entire back surface 40b of the half mirror 4 except for a portion through which display light from a second display device is transmitted. Thus, when a part of the display light enters the half mirror 4 and reaches the back surface 40b of the half mirror 4 from the first display device, it is absorbed by the black paint layer 41 and again from the front surface of the half mirror 4 to the front windshield. Therefore, it is possible to prevent the virtual image of the display information displayed on the front windshield, that is, the speedometer from appearing double.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置に関するものであり、たとえば自動車等に用いて好適である。   The present invention relates to a vehicle head-up display device, and is suitable for use in, for example, an automobile.

従来のヘッドアップディスプレイ装置としては、たとえば、第1及び第2の表示装置を車両室内のインストルメントパネル近傍に配設して、ハーフミラーにより第1表示装置から表示光を反射するとともにハーフミラーの背後に配置された第2表示装置からの表示光を透過させてこれら反射光及び透過光をフロントウィンドシールド上にそれぞれ入射させて、運転者の視野前方に第1及び第2の表示装置の各表示情報をそれぞれ虚像として表示するものがある(特許文献1参照)。
特開平11−91404号公報
As a conventional head-up display device, for example, a first display device and a second display device are disposed in the vicinity of an instrument panel in a vehicle cabin, and the display light is reflected from the first display device by a half mirror and the half mirror The display light from the second display device arranged behind is transmitted, and the reflected light and the transmitted light are respectively incident on the front windshield so that each of the first and second display devices is in front of the driver's visual field. Some display information is displayed as virtual images (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-91404

特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイ装置においては、第1表示装置から表示光の大部分はハーフミラーの表面で反射するが、表示光の一部はハーフミラーの裏面で反射する。ハーフミラーの表面からの反射光とハーフミラーの裏面からの反射光とは、ハーフミラーの板厚により光路が異なるため両反射光のフロントウィンドシールド上の入射点が異なる。これにより、フロントウィンドシールド上に結像される第1表示装置による表示情報の虚像は二重に見えてしまい、ヘッドアップディスプレイ装置による虚像表示の見映えが悪くなる恐れがある。   In the head-up display device described in Patent Document 1, most of the display light from the first display device is reflected by the surface of the half mirror, but a part of the display light is reflected by the back surface of the half mirror. The reflected light from the front surface of the half mirror and the reflected light from the back surface of the half mirror have different optical paths depending on the thickness of the half mirror, and therefore the incident points on the front windshield of both reflected light are different. As a result, the virtual image of the display information displayed by the first display device formed on the front windshield appears double, and the appearance of the virtual image display by the head-up display device may be deteriorated.

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、ハーフミラーの裏面における第1表示装置からの表示光の反射を抑制し、それにより第1表示装置からの表示情報の虚像が二重に見えることを防止できる車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and suppresses reflection of display light from the first display device on the back surface of the half mirror, so that a virtual image of display information from the first display device is doubled. An object of the present invention is to provide a vehicle head-up display device that can be prevented from being seen.

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

本発明の請求項1に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、車両の室内のインストルメントパネル近傍に配置されてそれぞれ表示情報を表示光として出射する第1および第2表示装置と、第1表示装置からの表示光を反射するとともに第2表示装置からの表示光を透過させてこれら反射光および透過光を運転者の視野前方のフロントウィンドシールドに入射させるハーフミラーとを備え、フロントウィンドシールドに入射したハーフミラーからの反射光および透過光により運転者の視野前方に反射虚像を結像させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、ハーフミラーの裏面に第2表示装置からの表示光が透過する部分を除いた全域に反射抑制層を形成したことを特徴としている。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle head-up display device that includes first and second display devices that are disposed in the vicinity of an instrument panel in a vehicle interior and emit display information as display light, respectively. A half mirror that reflects the display light from the device and transmits the display light from the second display device so that the reflected light and the transmitted light enter the front windshield in front of the driver's field of view. A vehicle head-up display device that forms a reflected virtual image in front of a driver's field of view with reflected light and transmitted light from an incident half mirror, and display light from a second display device is transmitted to the back surface of the half mirror. It is characterized in that a reflection suppressing layer is formed over the entire area excluding the portion.

上述した構成によれば、第1表示装置からの表示光のうちハーフミラーの表面で反射せずにハーフミラー内部に進入した光は、ハーフミラーの裏面に到達すると反射抑制層により吸収されてしまい、再びハーフミラーの表面からフロントウィンドシールドに向かって出射することがない。さらに、反射抑制層は、ハーフミラーの裏面に第2表示装置からの表示光が透過する部分を除いた全域に施されているので、第2表示装置からの表示光は反射抑制層に遮断されること無くハーフミラーを透過することができる。これにより、第2表示装置からの表示情報を正常に視認させつつ、フロントウィンドシールド上に結像される第1表示装置による表示情報の虚像が二重に見えてヘッドアップディスプレイ装置による虚像表示の見映えが悪くなる、という不具合を抑制することができる。   According to the above-described configuration, the light that has entered the half mirror without being reflected by the surface of the half mirror out of the display light from the first display device is absorbed by the reflection suppression layer when it reaches the back surface of the half mirror. The light is not emitted again from the surface of the half mirror toward the front windshield. Furthermore, since the reflection suppressing layer is applied to the entire area except for the portion where the display light from the second display device is transmitted to the back surface of the half mirror, the display light from the second display device is blocked by the reflection suppressing layer. Can be transmitted through the half mirror. As a result, while the display information from the second display device is normally visually recognized, the virtual image of the display information by the first display device formed on the front windshield looks double, and the virtual image display by the head-up display device is displayed. It is possible to suppress the problem of poor appearance.

本発明の請求項2に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、反射抑制層が施されない部分の形状は第2表示装置からの表示光により形成される表示意匠の形状と同一であることを特徴としている。   The vehicle head-up display device according to claim 2 of the present invention is characterized in that the shape of the portion not provided with the reflection suppressing layer is the same as the shape of the display design formed by the display light from the second display device. It is said.

このような構成によれば、ハーフミラーの裏面において反射抑制層が施されない部分の面積を必要最小限度として、フロントウィンドシールド上に結像される第1表示装置による表示情報の虚像が二重に見えてヘッドアップディスプレイ装置による虚像表示の見映えが悪くなる、という不具合を抑制することができる。   According to such a configuration, the virtual image of the display information by the first display device imaged on the front windshield is doubled with the area of the portion where the antireflection layer is not provided on the back surface of the half mirror as a necessary minimum. It is possible to suppress a problem that the appearance of the virtual image display by the head-up display device is deteriorated.

本発明の請求項3に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、反射抑制層は黒色または暗色塗料から形成されることを特徴としている。   The vehicle head-up display device according to claim 3 of the present invention is characterized in that the antireflection layer is formed of a black or dark paint.

このような構成によれば、容易且つ安価な手段によりハーフミラーの裏面に反射抑制層を施すことができる。   According to such a configuration, the reflection suppressing layer can be applied to the back surface of the half mirror by an easy and inexpensive means.

本発明の請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、車両の室内のインストルメントパネル近傍に配置されてそれぞれ表示情報を表示光として出射する表示装置と、表示装置からの表示光を反射させてこの反射光を運転者の視野前方のフロントウィンドシールドに入射させるハーフミラーと、ハーフミラーの背後にハーフミラーに光を入射可能に配置された発光装置と、ハーフミラーは発光装置からの光を部分的に遮ることにより所定形状の表示光を透過光として出射させる表示光形成手段を備え、フロントウィンドシールドに入射した表示装置の表示光のハーフミラーからの反射光および発光装置の光のハーフミラーからの透過光により運転者の視野前方に反射虚像を結像させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、表示光形成手段は反射抑制層であり、反射抑制層はハーフミラーの裏面の透過光の透過部を除く全域に施されたことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a head-up display device that is disposed in the vicinity of an instrument panel in a vehicle interior and that emits display information as display light, and reflects display light from the display device. A half mirror that makes this reflected light incident on the front windshield in front of the driver's field of view, a light emitting device that is placed behind the half mirror so that light can be incident on the half mirror, and the half mirror partly emits light from the light emitting device Display light forming means that emits display light of a predetermined shape as transmitted light by blocking, and reflected from the half mirror of the display light of the display device incident on the front windshield and from the half mirror of the light of the light emitting device The vehicle head-up display device forms a reflected virtual image in front of the driver's field of view with transmitted light of Light forming means is a reflection suppression layer, antireflection layer is characterized in that applied to the entire region except for the transmissive portion of the light transmitted through the back surface of the half mirror.

上述の構成によっても、表示光形成手段により形成された表示情報を正常に視認させつつ、フロントウィンドシールド上に結像される表示装置による表示情報の虚像が二重に見えてヘッドアップディスプレイ装置による虚像表示の見映えが悪くなる、という不具合を抑制することができる。   Even with the above-described configuration, while the display information formed by the display light forming means is normally visually recognized, the virtual image of the display information formed by the display device formed on the front windshield appears double, and the head-up display device A problem that the appearance of the virtual image display is deteriorated can be suppressed.

以下、本発明による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態を、自動車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置1に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of a vehicle head-up display device according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the vehicle is applied to a head-up display device 1 mounted in an automobile.

本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1は、当該自動車の走行速度を数字で指示するデジタル式の速度計S、およびマスターウォーニングWを備えている。ここで、マスターウォーニングWは、当該車両に何らかの異常が発生した場合にのみ運転者に注意を促すために表示されるもので、図4に示すように、正三角形およびエクスクラメーションマークからなる図形として表示される。   The head-up display device 1 according to an embodiment of the present invention includes a digital speedometer S that indicates the running speed of the automobile by numbers, and a master warning W. Here, the master warning W is displayed in order to call the driver's attention only when some abnormality occurs in the vehicle. As shown in FIG. 4, a figure composed of an equilateral triangle and an exclamation mark. Is displayed.

本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1は、大きくは、第1表示装置2、第2表示装置3、およびハーフミラー4を備えている。第1表示装置2、第2表示装置3、およびハーフミラー4は、図1に示すように、ケーシング5内に収容固定されている。ケーシング5は、当該自動車の運転席前方且つ当該自動車のフロントウィンドシールド7の下縁部から車室内下方へ延出しているインストルメントパネル8の裏面側に配置されている。   The head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention mainly includes a first display device 2, a second display device 3, and a half mirror 4. As shown in FIG. 1, the first display device 2, the second display device 3, and the half mirror 4 are housed and fixed in the casing 5. The casing 5 is disposed on the back side of the instrument panel 8 that extends forward of the driver's seat of the vehicle and from the lower edge of the front windshield 7 of the vehicle to the lower part of the vehicle interior.

第1表示装置2は、速度計Sを構成しており、透過型液晶パネル2aと、光源2bとを備えている。透過型液晶パネル2a上には表示情報としての当該自動車の走行速度を表す数字や文字が形成されている。透過型液晶パネル2aが背後に配置された光源2bからの光により照射されると、第1表示装置2からは、当該自動車の走行速度を表す数字や文字が表示光として出射される。   The 1st display apparatus 2 comprises the speedometer S, and is provided with the transmissive liquid crystal panel 2a and the light source 2b. On the transmissive liquid crystal panel 2a, numbers and letters representing the traveling speed of the vehicle are formed as display information. When the transmissive liquid crystal panel 2a is irradiated with light from the light source 2b disposed behind, the first display device 2 emits numbers and characters representing the traveling speed of the vehicle as display light.

第2表示装置3は、マスターウォーニングWを構成しており、表示パタンスクリーン3aと、光源3bとを備えている。表示パタンスクリーン3aが光源3bからの光により透過照明されることにより、第2表示装置3からは、表示情報であるマスターウォーニング表示Xが表示光として出射される。表示パタンスクリーン3aは、たとえば透光性樹脂のフィルムあるいは薄板に、印刷等により、図3に示すマスターウォーニングW図形を形成している。本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1では、マスターウォーニングW図形は透光性の橙色で形成され、マスターウォーニングW図形の周囲は遮光性黒色で形成されている。光源3bは、発光体、たとえば白色発光ダイオード(図示せず)と光拡散板(図示せず)とから構成され、マスターウォーニングW図形を含む領域が面状に発光するいわゆる面光源である。光源3bからの光によって表示パタンスクリーン3aが透過照明されると、マスターウォーニングW図形、すなわち図3中の正三角形およびエクスクラメーションマークが橙色で発光表示される。   The second display device 3 constitutes a master warning W, and includes a display pattern screen 3a and a light source 3b. When the display pattern screen 3a is transmitted and illuminated by the light from the light source 3b, a master warning display X as display information is emitted from the second display device 3 as display light. The display pattern screen 3a forms a master warning W figure shown in FIG. 3 by printing or the like on, for example, a translucent resin film or thin plate. In the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention, the master warning W figure is formed of a translucent orange color, and the periphery of the master warning W figure is formed of a light-shielding black color. The light source 3b is a so-called surface light source that is composed of a light emitter, for example, a white light emitting diode (not shown) and a light diffusing plate (not shown), and an area including the master warning W figure emits light in a planar shape. When the display pattern screen 3a is transmitted and illuminated by the light from the light source 3b, the master warning W figure, that is, the equilateral triangle and the exclamation mark in FIG.

ハーフミラー4は、透光性材質、たとえばガラスの薄板を、図4に示すように、湾曲した曲面状に形成してなる基板40の表面、詳しくは凹面を形成する側の表面40aにたとえば誘電体多層膜(図示せず)等をコーティングして形成されている。このため、ハーフミラー4は、外部から表面40aに入射した光の一部を凹面鏡として作用して反射するとともに、入射光の残部を透過させる性質を有する。すなわち、ハーフミラー4は、図4において右側から表面40aに入射する光、つまり第1表示装置2から発せられた表示光に対しては凹面鏡として機能するとともに、或る程度の光透過性を有している。したがって、図4において左側からハーフミラー4の裏面40bに入射した光の一部はハーフミラー4を透過することができる。   As shown in FIG. 4, the half mirror 4 has, for example, a dielectric material on the surface of the substrate 40 formed by forming a thin sheet of glass, for example, a curved curved surface, specifically, the surface 40a on the side where the concave surface is formed. It is formed by coating a body multilayer film (not shown). For this reason, the half mirror 4 has a property of reflecting a part of light incident on the surface 40a from the outside as a concave mirror and transmitting the remainder of the incident light. That is, the half mirror 4 functions as a concave mirror for light incident on the surface 40a from the right side in FIG. 4, that is, display light emitted from the first display device 2, and has a certain degree of light transmittance. is doing. Therefore, in FIG. 4, part of the light incident on the back surface 40 b of the half mirror 4 from the left side can pass through the half mirror 4.

ハーフミラー4は、図1および図4に示すように、表面40a、すなわち凹面鏡を形成する側を第1表示装置2に対向させて配置されている。ハーフミラー4の背後、すなわち第1表示装置と反対側には、図1および図4に示すように、第2表示装置3が配置されている。これにより、第1表示装置2から出射した表示光は、ハーフミラー4の表面40aで反射され同時に拡大されてフロントウィンドシールド7に入射する。一方、第2表示装置3から出射した表示光は、ハーフミラー4の裏面40bに入射しハーフミラー4を透過して、フロントウィンドシールド7に入射する。   As shown in FIGS. 1 and 4, the half mirror 4 is disposed with the surface 40 a, that is, the side on which the concave mirror is formed facing the first display device 2. As shown in FIGS. 1 and 4, the second display device 3 is disposed behind the half mirror 4, that is, on the side opposite to the first display device. As a result, the display light emitted from the first display device 2 is reflected by the surface 40 a of the half mirror 4, is simultaneously enlarged, and enters the front windshield 7. On the other hand, the display light emitted from the second display device 3 enters the back surface 40 b of the half mirror 4, passes through the half mirror 4, and enters the front windshield 7.

ここで、ハーフミラー4と第1表示装置2および第2表示装置3との位置関係について説明する。   Here, the positional relationship between the half mirror 4 and the first display device 2 and the second display device 3 will be described.

第1表示装置2は、ハーフミラー4の表面40aに対向して表面40aに表示光を入射可能に配置されている。第2表示装置3は、ハーフミラー4の裏面40bに対向して裏面40bに表示光を入射可能に配置されている。また、第1表示装置2および第2表示装置3は、図5に示すように、それぞれの表示光の光軸が交差せずにすれ違うような位置関係に、言い換えると互いに正対せずにずれた配置関係に配置されている。これにより、第1表示装置2からの表示光は、図5に示すように、ハーフミラー4の表面40aにおける領域A内に入射しそこで反射してフロントウィンドシールド7に向けて進行し、第2表示装置3からの表示光は、図5に示すように、ハーフミラー4の裏面40bに入射し表面40aにおける領域B内からフロントウィンドシールド7に向けて進行する。   The first display device 2 is arranged to face the surface 40a of the half mirror 4 so that display light can enter the surface 40a. The second display device 3 is arranged to face the back surface 40b of the half mirror 4 so that display light can enter the back surface 40b. Further, as shown in FIG. 5, the first display device 2 and the second display device 3 are displaced so that the optical axes of the respective display lights do not cross each other, in other words, do not face each other. Are arranged in a relationship. As a result, as shown in FIG. 5, the display light from the first display device 2 enters the region A on the surface 40a of the half mirror 4, is reflected there and travels toward the front windshield 7, As shown in FIG. 5, the display light from the display device 3 is incident on the back surface 40b of the half mirror 4, and travels from the region B on the front surface 40a toward the front windshield 7.

ハーフミラー4の裏面、つまり基板40の裏面40bには、反射抑制層として黒色塗料層41が設けられている。黒色塗料層41は、艶消し且つ遮光性を備えている。黒色塗料層41は、基板40の裏面40bにおいて、第2表示装置3からの表示光が透過する部分を除いた全域に施されている。すなわち、黒色塗料層41は、図6に示すように、基板40の裏面40bにおいて表面40aの領域A、つまり第1表示装置2から出射された光が入射する領域を完全に覆うように施されるとともに、基板40の裏面40bにおいて表面40aの領域B、つまり第2表示装置3から出射される光が出射する領域内においても、第2表示装置3から出射される表示光が実際に入射する部分を除いた部分に施されている。   On the back surface of the half mirror 4, that is, the back surface 40b of the substrate 40, a black paint layer 41 is provided as a reflection suppressing layer. The black paint layer 41 has a matte and light shielding property. The black paint layer 41 is applied to the entire area of the back surface 40 b of the substrate 40 except for the part through which the display light from the second display device 3 is transmitted. That is, as shown in FIG. 6, the black paint layer 41 is applied so as to completely cover the area A of the front surface 40 a on the back surface 40 b of the substrate 40, that is, the area where the light emitted from the first display device 2 is incident. In addition, the display light emitted from the second display device 3 actually enters the region B of the front surface 40a on the back surface 40b of the substrate 40, that is, the region where the light emitted from the second display device 3 is emitted. It is given to the part except the part.

ここで、基板40の裏面40bにおいて第2表示装置3から出射される表示光が実際に入射する部分は、図6に示すように、マスターウォーニングW図形と同一形状を成している。   Here, the portion where the display light emitted from the second display device 3 is actually incident on the back surface 40b of the substrate 40 has the same shape as the master warning W figure as shown in FIG.

以上説明した、第1表示装置2および第2表示装置3の表示作動は、図示しないコントローラ6により制御されている。コントローラ6は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。コントローラ6は、第1表示装置2の透過型液晶表示器2aを駆動し、光源2bの点灯・消灯を制御する。コントローラ6は、第2表示装置3の光源3bの点灯・消灯を制御する。コントローラ6は、図示しないコンビネーションメータ内の回路基板等に実装されている。   The display operations of the first display device 2 and the second display device 3 described above are controlled by a controller 6 (not shown). The controller 6 is composed of, for example, a microcomputer. The controller 6 drives the transmissive liquid crystal display 2a of the first display device 2 to control the turning on / off of the light source 2b. The controller 6 controls turning on / off of the light source 3 b of the second display device 3. The controller 6 is mounted on a circuit board or the like in a combination meter (not shown).

以上説明した、第1表示装置2、第2表示装置3およびハーフミラー4は、図1に示すように、ケーシング5内に収容保持されている。ケーシング5は、たとえば樹脂材料を成型加工して作られている。ケーシング5は、図1に示すように、ハーフミラー4で反射した第1表示装置2からの表示光およびハーフミラー4を透過した第2表示装置3からの表示光をフロントウィンドシールド7に入射させるための開口部5aを備えている。ケーシング5は、図1に示すように、インストルメントパネル8の裏側に配置されている。なお、インストルメントパネル8にも、ケーシング5の開口部5aに対応して開口部8aが設けられている。   The first display device 2, the second display device 3, and the half mirror 4 described above are accommodated and held in the casing 5, as shown in FIG. The casing 5 is made by molding a resin material, for example. As shown in FIG. 1, the casing 5 causes the display light from the first display device 2 reflected by the half mirror 4 and the display light from the second display device 3 transmitted through the half mirror 4 to enter the front windshield 7. For this purpose, an opening 5a is provided. The casing 5 is arrange | positioned at the back side of the instrument panel 8, as shown in FIG. The instrument panel 8 is also provided with an opening 8 a corresponding to the opening 5 a of the casing 5.

次に、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1の電気回路構成およびその作動について、図8に基づいて説明する。   Next, the electric circuit configuration and operation of the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8に示すように、コントローラ6には、バッテリ11から電力が常時供給されている。また、コントローラ6は、イグニッションスイッチ10が、その作動状態(ONまたはOFF)を検出可能に接続されている。   As shown in FIG. 8, power is constantly supplied from the battery 11 to the controller 6. Moreover, the controller 6 is connected so that the ignition switch 10 can detect the operation state (ON or OFF).

コントローラ6には、図4に示すように、第1表示装置2および第2表示装置3が接続されている。さらに、コントローラ6には、自動車の走行速度を検出するための速度センサ9、燃料タンク内の燃料液面位置を検出するフューエルセンダ12、エンジン冷却水温度を検出する温度センサ13、エンジン潤滑油圧力を検出する圧力センサ14がそれぞれ検出信号を入力可能に接続されている。   As shown in FIG. 4, the controller 6 is connected to the first display device 2 and the second display device 3. Further, the controller 6 includes a speed sensor 9 for detecting the traveling speed of the automobile, a fuel sender 12 for detecting the fuel level in the fuel tank, a temperature sensor 13 for detecting the engine coolant temperature, and an engine lubricating oil pressure. Each of the pressure sensors 14 is connected so that a detection signal can be input.

運転者の操作によりイグニッションスイッチ10がON状態に切り替えられると、コントローラ6はそれを検知して、スピードメータSの作動を開始する。すなわち、速度センサ9からの検出信号に基づいて自動車の走行速度を算出し、第1表示装置2の透過型液晶表示器2aを駆動して、算出した速度を指示する数字を表示し、第1表示装置2の光源2bを点灯させる。これにより、第1表示装置2から、自動車の走行速度を指示する表示光が発せられ、この表示光がハーフミラー4で反射してフロントウィンドシールド7に入射し、さらにフロントウィンドシールド7で反射して、図1に示すように、運転者の眼Eに入射する。これにより、フロントウィンドシールド7前方に、図1に示すように、虚像K1が結像されてスピードメータSが視認される。   When the ignition switch 10 is switched to the ON state by the driver's operation, the controller 6 detects it and starts the operation of the speedometer S. That is, the traveling speed of the vehicle is calculated based on the detection signal from the speed sensor 9, the transmission type liquid crystal display 2a of the first display device 2 is driven, and a number indicating the calculated speed is displayed. The light source 2b of the display device 2 is turned on. As a result, the first display device 2 emits display light for instructing the traveling speed of the automobile. The display light is reflected by the half mirror 4 and incident on the front windshield 7 and further reflected by the front windshield 7. Then, as shown in FIG. Thereby, as shown in FIG. 1, a virtual image K1 is formed in front of the front windshield 7, and the speedometer S is visually recognized.

ここで、コントローラ6には、各センサ12、13、14からの検出信号も入力されている。それらの信号レベルが正常作動範囲内にあるときは、コントローラ6は、第2表示装置3の光源3bを消灯させており、したがって、マスターウォーニングWは表示されない。つまり、図1において虚像K2は結像されない。一方、各センサ12、13、14の少なくとも1つからの検出信号のレベルが正常作動範囲外となった場合は、コントローラ6は、第2表示装置3の光源3bを点灯させ、それにより、虚像K2が結像されてマスターウォーニングWが表示される。   Here, the controller 6 also receives detection signals from the sensors 12, 13, and 14. When those signal levels are within the normal operating range, the controller 6 turns off the light source 3b of the second display device 3, and therefore the master warning W is not displayed. That is, the virtual image K2 is not formed in FIG. On the other hand, when the level of the detection signal from at least one of the sensors 12, 13, and 14 falls outside the normal operating range, the controller 6 turns on the light source 3b of the second display device 3, thereby causing a virtual image. K2 is imaged and a master warning W is displayed.

次に、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1の特徴である、ハーフミラー4の裏面40bに黒色塗料層41を設けたことによる作用効果について説明する。   Next, the function and effect obtained by providing the black paint layer 41 on the back surface 40b of the half mirror 4, which is a feature of the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention, will be described.

先ず、従来のヘッドアップディスプレイ装置においては、第1表示装置から表示光の一部がハーフミラー内に進入しハーフミラーの裏面で反射して、再びハーフミラーから出射する。ハーフミラーの表面からの反射光とハーフミラーの裏面からの反射光とは、ハーフミラーの板厚により光路が異なるため両反射光のフロントウィンドシールド上の入射点が異なる。これにより、フロントウィンドシールド上に結像される第1表示装置による表示情報の虚像は二重に見えてしまい、ヘッドアップディスプレイ装置による虚像表示の見映えが悪くなる恐れがある。   First, in the conventional head-up display device, part of the display light enters the half mirror from the first display device, is reflected by the back surface of the half mirror, and is emitted from the half mirror again. The reflected light from the front surface of the half mirror and the reflected light from the back surface of the half mirror have different optical paths depending on the thickness of the half mirror, and therefore the incident points on the front windshield of both reflected light are different. As a result, the virtual image of the display information displayed by the first display device formed on the front windshield appears double, and the appearance of the virtual image display by the head-up display device may be deteriorated.

これに対して、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1においては、ハーフミラー4の裏面40bに、第2表示装置3からの表示光が透過する部分を除いた全域に黒色塗料層41を設けている。これにより、第1表示装置2から表示光の一部がハーフミラー4内に進入しハーフミラー4の裏面40bに到達すると黒色塗料層41により吸収されてしまい、再びハーフミラー4の表面40aからフロントウィンドシールド7に向かって出射しないので、フロントウィンドシールド7上に結像される第1表示装置2による表示情報の虚像K1、つまりスピードメータSが二重に見えることがない。したがって、ヘッドアップディスプレイ装置1による虚像表示の見映えを良好なものとすることができる。一方、ハーフミラー4の裏面40bの第2表示装置3からの表示光が透過する部分、すなわちマスターウォーニングW図形部分には黒色塗料層41が施されずに透光性が維持されている。したがって、第2表示装置3による表示情報の虚像K2、つまりマスターウォーニングWは、従来どおり明瞭に視認される。   On the other hand, in the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention, the black paint layer 41 is provided on the entire back surface 40b of the half mirror 4 except for the portion through which the display light from the second display device 3 is transmitted. Is provided. As a result, when a part of the display light enters the half mirror 4 from the first display device 2 and reaches the back surface 40b of the half mirror 4, it is absorbed by the black paint layer 41 and again from the front surface 40a of the half mirror 4 to the front. Since it does not radiate | emit toward the windshield 7, the virtual image K1 of the display information by the 1st display apparatus 2 imaged on the front windshield 7, ie, the speedometer S, does not look double. Therefore, the appearance of the virtual image display by the head-up display device 1 can be improved. On the other hand, the portion of the back surface 40b of the half mirror 4 through which the display light from the second display device 3 is transmitted, that is, the master warning W figure portion, is not provided with the black paint layer 41 and the translucency is maintained. Therefore, the virtual image K2 of the display information by the second display device 3, that is, the master warning W is clearly visually recognized as before.

以上により、第2表示装置3による表示情報の虚像K2、つまりマスターウォーニングWは、従来どおり明瞭に視認可能としつつ、第1表示装置2による表示情報の虚像K1、つまりスピードメータSが二重に見えることを抑制して、ヘッドアップディスプレイ装置1による虚像表示の見映えを良好なものとすることができる。   As described above, the virtual image K2 of the display information displayed by the second display device 3, that is, the master warning W is clearly visible as before, while the virtual image K1 of the display information displayed by the first display device 2, that is, the speedometer S is doubled. It is possible to improve the appearance of the virtual image display by the head-up display device 1 by suppressing the visibility.

なお、以上説明した本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1において、第2表示装置3の代わりに発光装置としての面発光装置を用いても良い。この場合、面発光装置からの光の照射範囲を図6中の領域Bとすれば、面発光装置からの光は、ハーフミラー4の裏面40bにおける透光性部分、すなわち図6におけるマスターウォーニングW図形部分を透過し、これにより、フロントウィンドシールド7の前方にマスターウォーニングWとしての虚像K2を結像させることができる。このような構成によれば、第2表示装置3よりも単純な構成によりマスターウォーニングWとしての虚像K2を形成することができる。   In the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention described above, a surface light emitting device as a light emitting device may be used instead of the second display device 3. In this case, if the irradiation range of the light from the surface light emitting device is the region B in FIG. 6, the light from the surface light emitting device is a translucent portion on the back surface 40 b of the half mirror 4, that is, the master warning W in FIG. By passing through the graphic portion, a virtual image K2 as the master warning W can be formed in front of the front windshield 7. According to such a configuration, the virtual image K <b> 2 as the master warning W can be formed with a simpler configuration than the second display device 3.

また、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1においては、第1表示装置2によりスピードメータSを形成し、第2表示装置3によりマスターウォーニングWを形成しているが、スピードメータSを他の計器、たとえばエンジン回転速度を表示するタコメータに置き換えてもよい。また、マスターウォーニングWを他の表示、たとえば各種警告表示に置き変えてもよい。   In the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention, the speedometer S is formed by the first display device 2 and the master warning W is formed by the second display device 3. Other instruments such as a tachometer that displays the engine speed may be substituted. Further, the master warning W may be replaced with another display, for example, various warning displays.

また、本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1においては、反射抑制層として黒色塗料層41を用いているが、黒色塗料層41に限る必要は無く、入射光をほとんど反射させない性質を有する他の物質を用いてもよい。たとえば濃青色塗料層を用いてもよい。   In the head-up display device 1 according to the embodiment of the present invention, the black paint layer 41 is used as the reflection suppression layer. However, the black paint layer 41 is not necessarily limited, and has a property of hardly reflecting incident light. Other materials may be used. For example, a dark blue paint layer may be used.

また、上記実施形態では、本発明が自動車用のヘッドアップディスプレイ装置1に適用された例について説明したが、これに限ることなく、一般に、各種車両用ヘッドアップディスプレイ装置に本発明を適用して実施してもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example in which this invention was applied to the head-up display apparatus 1 for motor vehicles, generally, this invention is applied to the head-up display apparatus for various vehicles, without restricting to this. You may implement.

本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1の自動車搭載状態における断面図である。It is sectional drawing in the motor vehicle mounting state of the head-up display apparatus 1 by one Embodiment of this invention. 図1中のII矢視図である。It is II arrow directional view in FIG. 図1中のIII矢視図である。It is a III arrow directional view in FIG. 本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1のハーフミラー4の外観図である。It is an external view of the half mirror 4 of the head-up display apparatus 1 by one Embodiment of this invention. 図4中のV矢視図である。It is a V arrow directional view in FIG. 図4中のVI矢視図である。It is VI arrow directional view in FIG. 図6中のVII−VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line in FIG. 本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置1の電気回路構成を説明する模式図である。It is a mimetic diagram explaining the electric circuit composition of head up display device 1 by one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ヘッドアップディスプレイ装置(車両用ヘッドアップディスプレイ装置)
2 第1表示装置
2a 透過型液晶表示器
2b 光源
3 第2表示装置
3a 表示パタンスクリーン3a
3b 光源
4 ハーフミラー
40 基板
40a 表面
40b 裏面
41 黒色塗料層(反射抑制層)
5 ケーシング
5a 開口部
6 コントローラ
7 フロントウィンドシールド
8 インストルメントパネル
8a 開口部
9 速度センサ
10 イグニッションスイッチ
11 バッテリ
12 フューエルセンダ
13 温度センサ
14 圧力センサ
A、B 領域
E 眼
K1、K2 虚像
S スピードメータ
W マスターウォーニング
1. Head-up display device (vehicle head-up display device)
2 First display device 2a Transmission type liquid crystal display 2b Light source 3 Second display device 3a Display pattern screen 3a
3b Light source 4 Half mirror 40 Substrate 40a Front surface 40b Back surface 41 Black paint layer (reflection suppression layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Casing 5a Opening part 6 Controller 7 Front window shield 8 Instrument panel 8a Opening part 9 Speed sensor 10 Ignition switch 11 Battery 12 Fuel sender 13 Temperature sensor 14 Pressure sensor A, B area | region E Eye K1, K2 Virtual image S Speedometer W Master Warning

Claims (4)

車両の室内のインストルメントパネル近傍に配置されてそれぞれ表示情報を表示光として出射する第1および第2表示装置と、
前記第1表示装置からの表示光を反射するとともに前記第2表示装置からの表示光を透過させてこれら反射光および透過光を運転者の視野前方のフロントウィンドシールドに入射させるハーフミラーとを備え、
前記フロントウィンドシールドに入射した前記ハーフミラーからの前記反射光および前記透過光により運転者の視野前方に反射虚像を結像させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記ハーフミラーの裏面に前記第2表示装置からの表示光が透過する部分を除いた全域に反射抑制層を形成したことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
First and second display devices that are arranged in the vicinity of an instrument panel in a vehicle interior and emit display information as display light, respectively;
A half mirror that reflects the display light from the first display device, transmits the display light from the second display device, and makes the reflected light and transmitted light enter the front windshield in front of the driver's field of view. ,
A vehicle head-up display device that forms a reflected virtual image in front of the driver's visual field by the reflected light and the transmitted light from the half mirror incident on the front windshield,
A head-up display device for a vehicle, wherein a reflection suppression layer is formed on the entire back surface of the half mirror except for a portion through which display light from the second display device is transmitted.
前記反射抑制層が施されない部分の形状は前記第2表示装置からの表示光により形成される表示意匠の形状と同一であることを特徴とする請求項1に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。   2. The vehicle head-up display device according to claim 1, wherein the shape of the portion not provided with the antireflection layer is the same as the shape of a display design formed by display light from the second display device. 前記反射抑制層は黒色または暗色塗料から形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。   3. The vehicle head-up display device according to claim 1, wherein the antireflection layer is formed of a black or dark paint. 車両の室内のインストルメントパネル近傍に配置されてそれぞれ表示情報を表示光として出射する表示装置と、
前記表示装置からの表示光を反射させてこの反射光を運転者の視野前方のフロントウィンドシールドに入射させるハーフミラーと、
前記ハーフミラーの背後に前記ハーフミラーに光を入射可能に配置された発光装置と、
前記ハーフミラーは前記発光装置からの光を部分的に遮ることにより所定形状の表示光を透過光として出射させる表示光形成手段を備え、
前記フロントウィンドシールドに入射した前記表示装置の表示光の前記ハーフミラーからの前記反射光および前記発光装置の光の前記ハーフミラーからの前記透過光により運転者の視野前方に反射虚像を結像させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示光形成手段は反射抑制層であり、
前記反射抑制層は前記ハーフミラーの裏面の前記透過光の透過部を除く全域に施されたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
A display device arranged near the instrument panel in the interior of the vehicle and emitting display information as display light respectively;
A half mirror that reflects display light from the display device and causes the reflected light to enter the front windshield in front of the driver's field of view;
A light emitting device disposed behind the half mirror so that light can be incident on the half mirror;
The half mirror includes display light forming means for emitting display light having a predetermined shape as transmitted light by partially blocking light from the light emitting device,
A reflected virtual image is formed in front of the driver's visual field by the reflected light from the half mirror of the display light incident on the front windshield and the transmitted light from the half mirror of the light from the light emitting device. A head-up display device for a vehicle,
The display light forming means is a reflection suppressing layer,
The vehicle head-up display device, wherein the reflection suppression layer is applied to the entire area of the back surface of the half mirror except the transmitted light transmitting portion.
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