(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
(第1の実施形態)
本発明に係る表示装置の第1の実施形態について
図1〜
図5を参照しつつ説明する。なお、以下では、表示装置を視認する視認者(例えば運転者)から見て、視認者に近づく方向を前方向と規定し、視認者から離れる方向を後方向と規定する。
【0010】
表示装置1は、
図3に示すように、第1表示部10と、第2表示部20と、ガイドフレーム30と、スモーク層60と、ケース70と、光源ユニット90と、を備える。
【0011】
ケース70は、
図1に示すように、遮光性を有する合成樹脂により中空の直方体で形成されている。ケース70には、その前側において前方に向けて開口する第1開口部71が形成されている。第1開口部71は略6角形状をなす。第1開口部71には第1表示部10が嵌め込まれている。
また、ケース70には、その上面において上方に向けて開口する第2開口部72が形成されている。第2開口部72は、前後方向に長い長方形状をなす。第2開口部72には、互いに積層されるマイクロミラーアレイ40及びスモーク層60が嵌め込まれている。
【0012】
第1表示部10は、
図3に示すように、TFT(Thin Film Transistor)液晶パネルからなる表示パネル11と、表示パネル11の背面側に位置し、表示パネル11に照明光を照射するバックライト12と、表示パネル11の前側に位置するカバーガラス13と、を備える。
第1表示部10は、
図1に示すように、その表示面15を前側に向けて露出するように、ケース70の第1開口部71に配置されている。表示パネル11の表示面15には、後述する制御部100による制御のもと、車両情報を表す画像が表示される。表示パネル11の表示面15は、上方に向かうにつれて後方へ傾斜している。
【0013】
また、第1表示部10は、表示面15の周囲に位置するインジケータ部14を備える。インジケータ部14は、各種警告に係るアイコンからなり、車載ECU(Electronic Control Unit)からの情報に基づきアイコンを点灯させる。例えば、インジケータ部14は、何れも図示しない、カバーガラス13における表示面15の周囲に形成される遮光層と、その遮光層の一部が省略されることで形成されるアイコンと、そのアイコンに後側から光を照射する光源と、を備える。
【0014】
また、第1表示部10は、
図2(a)に示すように、視認者から見て、左右方向に長い略六角形をなし、左側傾斜辺10L及び右側傾斜辺10Rを備える。左側傾斜辺10L及び右側傾斜辺10Rは、上方に向かうにつれて第1表示部10の中央に近づくように傾斜する。
【0015】
第2表示部20は、
図3に示すように、ケース70から離れてケース70の上方に位置する仮想的な空間像面50に空間像51を表示する。詳しくは、第2表示部20は、表示光Lを出射する表示器23と、表示光Lに基づき空間像面50に空間像51を表示するマイクロミラーアレイ40と、を備える。
【0016】
表示器23は、
図3に示すように、TFT液晶パネル又はDMD(Digital Micro-mirror Device)素子からなる表示パネル21と、表示パネル21の背面側に位置し、表示パネル21に照明光を照射するバックライト22と、を備える。
第2表示部20は、ケース70内における第1表示部10の後方に配置される。第2表示部20は、後述する制御部100による制御のもと、表示パネル21に車両情報を含む画像を長方形の表示領域に表示しつつバックライト22を通じて照明光を照射する。これにより、第2表示部20は、画像を表す表示光Lを後方斜め上へマイクロミラーアレイ40に向けて出射する。
【0017】
マイクロミラーアレイ40は、表示器23からの表示光Lに基づき、ケース70の外部に位置する空間像面50に空間像51を結像させる。マイクロミラーアレイ40は、ケース70の第2開口部72を塞ぐように長方形板状をなす。マイクロミラーアレイ40は、表示器23からの表示光Lを前方斜め上に向けて反射させて空間像面50に光を集める図示しない多数のマイクロミラー(コーナーリフレクタ)を備える。
空間像面50は、空間像51を表示可能な仮想的な領域であり、マイクロミラーアレイ40を中心に表示器23に対して面対称位置に形成される。また、空間像面50は、ケース70の上面における第2開口部72の前方であって、ケース70の上面から一定距離だけ離れて位置する。この一定距離は、ガイドフレーム30の高さよりも大きく設定される。空間像面50は、表示パネル21の画像と同様に長方形の表示領域をなすとともに、第1表示部10の表示面15に沿って、上方に向かうにつれて後方へ傾斜する。
【0018】
スモーク層60は、
図4に示すように、マイクロミラーアレイ40の上面に積層されている。スモーク層60は、例えば透過率が20%程度に調整された暗色系の光透過性樹脂により形成される。スモーク層60は、視認者から見て、空間像面50の背景となる範囲に形成される。例えば、視認者の視点のずれを考慮して、スモーク層60は空間像面50よりも大きい長方形状に形成されている。スモーク層60は、背景と空間像51のコントラストを上げる機能と、外光を吸収又は反射することで外光がケース70内に侵入することを抑制する機能とを有する。
スモーク層60はフィルム又は板材からなり、そのフィルム又は板材をマイクロミラーアレイ40の上面に光透過性接着剤により接着する。また、これに限らず、スモーク層60はマイクロミラーアレイ40の上面に塗装又は印刷により形成されてもよい。
【0019】
ガイドフレーム30は、
図1に示すように、視認者から見て第1表示部10の表示面15と空間像面50の間であって、
図3に示すように空間像面50の直下に位置する。ガイドフレーム30は、視認者が空間像51に視点を合わせることをガイドするための構造物である。詳しくは、ガイドフレーム30は、アクリル等の光透過性樹脂により形成され、ケース70の上面において第2開口部72よりも前方に位置する。
【0020】
図1に示すように、ガイドフレーム30は、フレーム状、より詳しくはアーチ状に形成されている。ガイドフレーム30の右側端部30R及び左側端部30Lはケース70の上壁に挿通されている。ガイドフレーム30がアーチ状をなしているため、ガイドフレーム30はケース70の上面との間に透視孔34を有する。また、ガイドフレーム30の頂点の上方に空間像面50が形成されている。また、視認者から見た左右方向において、ガイドフレーム30の中央に空間像面50が位置する。また、ガイドフレーム30は、
図2(c)及び
図3に示すように、側方から見て、第1表示部10の表示面15と空間像面50に沿う方向に傾斜している。すなわち、ガイドフレーム30は、上方へ向かうにつれて後方へ傾斜している。
図2(a)に示すように、ガイドフレーム30の右側端部30R及び左側端部30Lは、視認者から見て、第1表示部10の左側傾斜辺10L及び右側傾斜辺10Rに連結するように位置する。これにより、表示装置1にデザイン的な一体感を与えることができ、表示装置1の意匠性を高めることができる。
【0021】
光源ユニット90は、ガイドフレーム30を点灯させる。詳しくは、光源ユニット90は、
図3に示すように、基板91と、その基板91の上面に実装される光源92R,92Lと、を備える。基板91は、ケース70内においてガイドフレーム30に対向する位置に設けられている。
各光源92R,92Lは、本例では何れも白色光を照射するLED(Light Emitting Diode)により構成され、基板91の上面に実装される。各光源92R,92Lは、エッジライト方式によりガイドフレーム30を点灯させる。
図2(a),(b)に示すように、光源92Rは、ガイドフレーム30の右側端部30Rに対向する位置に設けられ、右側端部30Rに光を照射する。光源92Lは、ガイドフレーム30の左側端部30Lに対向する位置に設けられ、左側端部30Lに光を照射する。
光源92R,92Lは、後述する制御部100による制御のもと、対応するガイドフレーム30の右側端部30R及び左側端部30Lに光を照射する。右側端部30R及び左側端部30Lから入射した光はガイドフレーム30の全域にわたって導かれる。これにより、ガイドフレーム30が点灯する。
【0022】
次に、
図5を参照しつつ、表示装置1の電気的構成について説明する。
表示装置1は、第1表示部10、第2表示部20及び光源ユニット90を制御する制御部100を備える。
制御部100は、動作プログラムが記憶されるROM(Read Only Memory)、記憶される動作プログラムを実行することで表示装置1の動作処理を実行するCPU(Central Processing Unit)、第1表示部10及び第2表示部20に表示させる画像を生成するグラフィックコントローラ (Graphics Controller)及びCPUのワークエリアとして利用されるRAM(Random Access Memory)等を備える。
【0023】
本例では、制御部100は、空間像面50への空間像51の表示内容に応じて、光源92R,92Lを点灯及び消灯させる。例えば、制御部100は、第2表示部20を介して空間像面50に空間像51を表示する場合、光源92R,92Lを点灯させる。これにより、ガイドフレーム30が点灯する。この際、本例では、制御部100は、光源92R,92Lを互いに同一の発光強度により発光させる。
一方、制御部100は、第2表示部20を介して空間像面50に空間像51を表示しない場合、光源92R,92Lを消灯させる。これにより、ガイドフレーム30が消灯する。
【0024】
(効果)
以上、説明した第1の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【0025】
(1)表示装置1は、ケース70と、ケース70に設けられる表示面15を含み、表示面15に情報を表示する第1表示部10と、視認者から見て表示面15から離れて位置する空間像面50に空間像51を表示する第2表示部20と、視認者から見て表示面15及び空間像面50の間であって空間像面50の下方に位置するガイドフレーム30(ガイド部材)と、を備える。
この構成によれば、ガイドフレーム30により表示面15と空間像面50に一体感を与えることができる。これにより、表示装置1における視認性を向上させることができる。
また、視認者は、ガイドフレーム30が存在することで、空間像面50に表示される空間像51に視点を合わせやすい。これによっても、表示装置1における視認性を向上させることができる。
【0026】
(2)第2表示部20はケース70の上方に空間像面50を形成する。ガイドフレーム30は、ケース70の上面に位置し、フレーム(縁)状に形成される。
この構成によれば、ガイドフレーム30がフレーム状に形成されるため、表示装置1の意匠性を高めることができる。
【0027】
(3)ガイドフレーム30はアーチ状に形成される。空間像面50は、視認者から見てガイドフレーム30の頂点に対応して位置する。
この構成によれば、空間像51に浮遊感を与えることができ、表示装置1の意匠性を高めることができる。
また、ガイドフレーム30には、ケース70の上面との間に透視孔34が形成される。よって、視認者は、透視孔34を介して表示装置1の後方を視認することができる。
【0028】
(4)表示装置1は、ガイドフレーム30を点灯させる光源ユニット90を備える。
この構成によれば、ガイドフレーム30を点灯させることで、ガイドフレーム30を目立たせることができる。
【0029】
(5)ガイドフレーム30は光透過性樹脂により形成され、ガイドフレーム30の右側端部30R(一端)及び左側端部30L(他端)は、それぞれケース70の上面に位置する。表示装置1は、ガイドフレーム30の右側端部30Rに光を照射する光源92R(第1の光源)と、ガイドフレーム30の左側端部30Lに光を照射する光源92L(第2の光源)と、を備える。
この構成によれば、ガイドフレーム30の右側端部30R及び左側端部30Lに光を照射するエッジライト方式によりガイドフレーム30を点灯させる。この方式では、光源92R,92Lはケース70内に収納されて外部に露出しないため、表示装置1の意匠性を高めることができる。
【0030】
(6)第2表示部20は、ケース70内に設けられ空間像51を表す表示光Lを照射する表示器23と、表示器23からの表示光Lに基づきケース70の外部に位置する空間像面50に空間像51を結像させるマイクロミラーアレイ40(結像光学パネル)と、を備える。表示装置1は、視認者から見て空間像面50の背景となるように位置し、マイクロミラーアレイ40に積層されるスモーク層60を備える。
この構成によれば、スモーク層60により、空間像面50の背景が暗くなり、背景と空間像51とのコントラストを上げることができる。
また、スモーク層60は、外光を吸収又は反射するため外光がケース70内に侵入することが抑制され、ひいては、外光が表示光Lに混じることで空間像51の表示品位が低下することが抑制される。
【0031】
(7)空間像面50は、表示面15と同一方向に沿って延びる。
この構成によれば、表示面15と空間像面50が同一方向に沿うため、表示面15と空間像面50に一体感を与えることができ、表示装置1の視認性を高めることができる。
【0032】
(8)ガイドフレーム30は、表示装置1の側方から見て表示面15に沿うように傾斜して形成される。
この構成によれば、ガイドフレーム30と表示面15に一体感を与えることができる。これにより、表示装置1における視認性を向上させることができる。
【0033】
(第2の実施形態)
本発明に係る表示装置の第2の実施形態について説明する。本実施形態では、ガイドフレームの構成が上記第1の実施形態と異なる。以下、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
【0034】
図6〜
図8に示すように、ガイドフレーム130は、視認者から見て上下方向に並ぶ第1〜第3導光部材131〜133を備える。第1〜第3導光部材131〜133はそれぞれ径の異なるアーチ状をなす。
【0035】
図6(a)に示すように、第2導光部材132は第1導光部材131よりも大きい径をなし、第3導光部材133は第2導光部材132よりも大きい径をなす。第2導光部材132は、視認者から見て、第1導光部材131の上方に位置し、第3導光部材133は、視認者から見て、第2導光部材132の上方に位置する。
【0036】
図6(b)に示すように、第1〜第3導光部材131〜133は、前後方向に沿って並べられている。第1導光部材131は第2導光部材132よりも前方に位置し、第2導光部材132は第3導光部材133よりも前方に位置する。
【0037】
光源ユニット90は、第1〜第3導光部材131〜133毎に2つずつ計6つの光源92Ra,92La,92Rb,92Lb,92Rc,92Lcを備える。各光源92Ra,92La,92Rb,92Lb,92Rc,92Lcは基板91の上面に実装されている。
光源92Raは第1導光部材131の右側端部に対向する位置に設けられ、光源92Laは第1導光部材131の左側端部に対向する位置に設けられている。すなわち、光源92Raは第1導光部材131の右側端部に光を出射し、光源92Laは第1導光部材131の左側端部に光を出射する。
光源92Rbは第2導光部材132の右側端部に対向する位置に設けられ、光源92Lbは第2導光部材132の左側端部に対向する位置に設けられている。すなわち、光源92Rbは第2導光部材132の右側端部に光を出射し、光源92Lbは第2導光部材132の左側端部に光を出射する。
光源92Rcは第3導光部材133の右側端部に対向する位置に設けられ、光源92Lcは第3導光部材133の左側端部に対向する位置に設けられている。すなわち、光源92Rcは第3導光部材133の右側端部に光を出射し、光源92Lcは第3導光部材133の左側端部に光を出射する。
【0038】
制御部100は、第1導光部材131に対応する光源92Ra,92La、第2導光部材132に対応する光源92Rb,92Lb、第3導光部材133に対応する光源92Rc,92Lcの何れかを点灯させることで、
図6〜
図8に示すように、第1〜第3導光部材131〜133の何れかを点灯させる。
【0039】
詳しくは、制御部100は、第1導光部材131に対応する光源92Ra,92Laを点灯させ、他の光源92Rb,92Lb,92Rc,92Lcを消灯させる。これにより、
図6(a),(b)に示すように、第1導光部材131を点灯させ、第2導光部材132及び第3導光部材133を消灯させることができる。
また、制御部100は、第2導光部材132に対応する光源92Rb,92Lbを点灯させ、他の光源92Ra,92La,92Rc,92Lcを消灯させる。これにより、
図7(a),(b)に示すように、第2導光部材132を点灯させ、第1導光部材131及び第3導光部材133を消灯させることができる。
また、制御部100は、第3導光部材133に対応する光源92Rc,92Lcを点灯させ、他の光源92Ra,92La,92Rb,92Lbを消灯させる。これにより、
図8(a),(b)に示すように、第3導光部材133を点灯させ、第1導光部材131及び第2導光部材132を消灯させることができる。
制御部100は、空間像51の表示内容に応じて、第1〜第3導光部材131〜133を順に点灯させる。例えば、空間像51を非表示状態から表示状態に切り替える際に、第1導光部材131、第2導光部材132及び第3導光部材133の順で点灯させる。
【0040】
(効果)
以上、説明した第2の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【0041】
(1)ガイドフレーム130(ガイド部材)は、視認者から見て上下方向に並ぶ第1〜第3導光部材131〜133を備える。光源92Ra,92La,92Rb,92Lb,92Rc,92Lcは、第1〜第3導光部材131〜133に対応して設けられ、第1〜第3導光部材131〜133を異なるタイミングで点灯させる。
この構成によれば、ガイドフレーム130をより目立たせることができる。
【0042】
(第3の実施形態)
本発明に係る表示装置の第3の実施形態について
図9〜
図11を参照しつつ説明する。本実施形態では、上記第1の実施形態のガイドフレームに代えてガイドプレートが採用される。以下、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
【0043】
図9及び
図10(a)〜(c)に示すように、ガイドプレート230は、視認者から見て左右方向に延びる略三角柱状をなし、第1表示部10の表示面15と空間像面50の間に位置する傾斜面231を有する。傾斜面231は、上方に向かうにつれて後方へ傾斜している。ガイドプレート230は、
図11に示すように、後方に向けて開口した中空状に形成される。ガイドプレート230の前端は表示面15の上部に位置し、ガイドプレート230の後端は空間像面50の下部に位置する。ガイドプレート230は、光透過性を有しない遮光性を有する樹脂により形成される。本実施形態では、表示装置1には光源ユニット90が設けられていない。
【0044】
(効果)
以上、説明した第3の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【0045】
(1)空間像面50は、第1表示部10の表示面15よりも視認者から離れた位置に形成される。ガイドプレート230は、空間像面50と表示面15の間に延びる傾斜面231を備える。この傾斜面231は、連結面に相当し、表示面15の上部と空間像面50の下部との間に延びる。
この構成によれば、ガイドプレート230により表示面15と空間像面50に一体感を与えることができる。これにより、表示装置1における視認性を向上させることができる。
【0046】
(第4の実施形態)
本発明に係る表示装置の第4の実施形態について
図12及び
図13を参照しつつ説明する。本実施形態では、ガイドプレートの形状と空間像面50の位置が上記第3の実施形態と異なる。以下、上記第3の実施形態との相違点を中心に説明する。
【0047】
図13に示すように、第2表示部20は、空間像面50が表示面15と同一平面上に位置するように配置される。第2表示部20は、ケース70内において第1表示部10の上方で、かつ後方に位置する。すなわち、
図3に示す第1の実施形態に比べて、表示器23は前方かつ上方に位置する。
【0048】
図12(a)〜(c)及び
図13に示すように、ガイドプレート330は、ケース70の上面の前縁部に位置する。ガイドプレート330は、視認者から見て左右方向に長い略長方形板状をなし、空間像面50と表示面15の間に延びる傾斜面331を備える。傾斜面331は、ガイドプレート330の前側に形成され、上方に向かうにつれて後方へ傾斜している。傾斜面331の下端は表示面15の上部に位置し、傾斜面331の上端は空間像面50の下部に位置する。
【0049】
(効果)
以上、説明した第4の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【0050】
(1)表示面15及び空間像面50は、同一平面上に位置する。
この構成によれば、表示面15及び空間像面50に一体感を与えることができ、表示装置1における視認性を向上させることができる。
【0051】
(変形例)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【0052】
第2の実施形態における第1〜第3導光部材131〜133の点灯態様は適宜変更可能である。例えば、第3導光部材133、第2導光部材132及び第1導光部材131の順で点灯させてもよいし、第1導光部材131、第2導光部材132及び第3導光部材133の順で点灯させてもよい。また、第1〜第3導光部材131〜133を同時に点灯させてもよいし、第1〜第3導光部材131〜133の少なくとも何れか一つを点滅させてもよい。
また、第1〜第3導光部材131〜133の数は3つに限らず、2つ又は4つ以上であってもよい。
【0053】
第1の実施形態においては、制御部100は、光源92R,92Lを互いに同一の発光強度により発光させていた。しかし、制御部100は、光源92R,92Lを互いに異なる発光強度により発光させてもよい。これにより、ガイドフレーム30の点灯態様を変化させることができる。
また、第1の実施形態においては、制御部100は、光源92R,92Lは何れも白色光を照射していたが、それぞれ異なる色の光を照射してもよい。これにより、ガイドフレーム30の点灯態様を変化させることができる。
さらに、制御部100は、光源92R,92Lをそれぞれ異なる色で発光させ、かつ各光源92R,92Lの発光強度を異ならせてもよい。これにより、ガイドフレーム30の点灯態様を変化させることができる。
【0054】
また、制御部100は、光源92R,92Lを同時に点灯又は消灯していたが、光源92R,92Lの何れか一方を点灯し、光源92R,92Lの何れか他方を消灯してもよい。
例えば、制御部100は、車載ECUから右側に関連する情報を受けると、光源92Rを点灯し、光源92Lを消灯させる。これにより、ガイドフレーム30の右側が点灯する。この際、制御部100は光源92Rを点滅させてもよい。この右側に関連する情報は、例えば、右側ターンシグナルが点灯する旨の情報、自車両の右側に障害物が接近する旨の情報、又はカーナビゲーションシステムにより自車両を右側に案内する旨の情報である。
また、制御部100は、車載ECUから左側に関連する情報を受けると、光源92Lを点灯し、光源92Rを消灯させる。これにより、ガイドフレーム30の左側が点灯する。この際、制御部100は光源92Lを点滅させてもよい。この左側に関連する情報は、例えば、左側ターンシグナルが点灯する旨の情報、自車両の左側に障害物が接近する旨の情報、又はカーナビゲーションシステムにより自車両を左側に案内する旨の情報である。
【0055】
上記各実施形態においては、各光源92R,92Lは、ケース70内に設けられていたが、ケース70外に設けられていてもよい。例えば、各光源92R,92Lはガイドフレーム30の後面に設けられていてもよい。
【0056】
上記各実施形態においては、制御部100は、空間像面50への空間像51の表示及び非表示に応じて、光源92R,92L、ひいてはガイドフレーム30を点灯及び消灯させていたが、ガイドフレーム30を点灯及び消灯させるタイミングはこれに限らない。例えば、制御部100は、空間像面50への空間像51の表示内容を切り替えたときに光源92R,92L、ひいてはガイドフレーム30を点灯させてもよい。また、制御部100は、第2表示部20の表示内容を切り替えたときに光源92R,92L、ひいてはガイドフレーム30を点灯させてもよい。
【0057】
第1の実施形態において、ガイドフレーム30は、光源92R,92Lからの光に基づき、全域にわたって均等に点灯していたが、ガイドフレーム30の所定の部位にシボ加工又は反射面を形成することで、ガイドフレーム30の当該所定の部位を他の部位に比べて高い輝度で点灯させてもよい。第2の実施形態も同様に、第1〜第3導光部材131〜133の所定の部位にシボ加工又は反射面を形成してもよい。これにより、ガイドフレーム30の点灯態様を変化させることができる。
【0058】
第3及び第4の実施形態においては、表示装置1には光源ユニット90が設けられていなかったが、光源ユニット90が設けられていてもよい。この場合、ガイドプレート230,330は光透過性樹脂により形成され、光源ユニット90は、制御部100による制御のもと、ガイドプレート230,330に光を照射することでガイドプレート230,330を点灯させる。
また、第3及び第4の実施形態におけるガイドプレート230の上面に透光部材を配置し、その透光部材を点灯させてもよい。さらに、ガイドプレート230の上面にも、第1表示部10と同様の表示部を設けてもよい。
【0059】
第3の実施形態において、ガイドプレート230は、表示装置1の周囲を覆うバイザーと一体化されていてもよい。
【0060】
上記各実施形態においては、第1表示部10は、表示パネル11及びバックライト12を備えていたが、これに限らず、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro-Luminescence Display)を備えていてもよいし、指針、その指針を回転させるモータ及び目盛が形成される文字盤を含む指針計器を備えていてもよい。
【0061】
第1の実施形態においては、ガイドフレーム30はアーチ状に形成されていたが、これに限らず、視認者から見て四角形の一辺が省略されたゲート(門)状に形成されてもよい。
また、ガイドフレーム30は、空間像面50の下方のみならず、空間像面50の周囲を囲むようなフレーム状をなしていてもよい。
【0062】
第1及び第2の実施形態において、ガイドフレーム30,130は光透過性樹脂により形成されていたが、光透過性を有していれば樹脂以外のガラス等により形成されていてもよい。
【0063】
上記各実施形態における表示装置1において、ガイドフレーム30,130及びガイドプレート230,330が省略されていてもよい。