特許 7433716 ヘッドアップディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20240213BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

B60K35/23

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020055674

(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2021157004

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(72)【発明者】

【氏名】大島 研介

(72)【発明者】

【氏名】井上 嘉亮

(72)【発明者】

【氏名】平松 宗也

【審査官】鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１４４５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２２９９６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／００４０９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第０３１７６７７５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２０６３６５（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｂ６０Ｋ ３５／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示装置を備え、前記表示装置に表示される画像を表す光を、透過反射部に反射させることで、当該画像を車両の前方空間の虚像として前記透過反射部に表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライト装置とを備え、
前記バックライト装置は、
複数の光源と、前記液晶パネルに光を照射する照射面とを備え、
前記照射面の四隅のうち前記車両の車幅方向に隣り合う２個の部分の輝度が中央部分の輝度に比べて低くなり、前記四隅のうち他の２個の部分の輝度が中央部分の輝度と同程度になるように、前記複数の光源が配置されている、
ヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項2】

前記照射面は、第１端縁と、前記第１端縁に直交する第２端縁とを備え、
前記複数の光源は、
前記第１端縁に最も近い位置に配置された第１光源と、
前記第２端縁に最も近い位置に配置された前記光源の中で前記第１端縁に最も近い第２光源と、
を含み、
前記第２光源は、前記第２端縁に平行な方向において、前記第１光源より、前記第１端縁とは反対側に配置されている、
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置に表示される画像を表す光を車両のウインドシールド（いわゆるフロントガラス）に反射させることで、当該画像を車両の前方空間の虚像としてウインドシールド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。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など）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。

【0003】

表示装置は、液晶パネルとバックライト装置とを備えており、バックライト装置が液晶パネルに光を照射することで、画像を表示する。バックライト装置は、液晶パネルの全面に均等に光を照射するために、複数の光源（例えば発光ダイオード）がマトリクス状に配置されている。例えば、特許文献１には、１０個の発光ダイオード（ＬＥＤ）が縦２行横５列に配置された面光源を備えるバックライト装置（照明装置）が開示されている。

【0004】

一方、液晶パネルは、液晶の特性上、黒を表示する場合でもバックライト装置の光が漏れるので、完全な黒を表示することが困難である。したがって、夜間、ヘッドアップディスプレイ装置によってウインドシールドの表示領域に表示された画像の黒と、表示領域の周囲の黒（夜間の風景）とのコントラスト差により、表示領域が浮き出て見えるポストカード効果が発生する。この場合、運転者は、表示領域の輪郭が視野に入って、煩わしく感じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－８７７９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ポストカード効果の対策として、ＯＬＥＤやＭＥＭＳレーザを用いたヘッドアップディスプレイ装置が開発されている。これらの方式の場合、液晶パネルを用いる場合との方式の違いにより、ポストカード効果が表れにくい。しかしながら、これらの方式はいずれも、液晶パネルを用いる場合と比較して、コストが高い。

【0007】

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、簡易な構成で、ポストカード効果を軽減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目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0009】

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、表示装置を備え、前記表示装置に表示される画像を表す光を、透過反射部に反射させることで、当該画像を車両の前方空間の虚像として前記透過反射部に表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、前記表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライト装置とを備え、前記バックライト装置は、複数の光源と、前記液晶パネルに光を照射する照射面とを備え、前記照射面の四隅のいずれかの部分の輝度が中央部分の輝度に比べて低くなるように、前記複数の光源が配置されている。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記照射面は、第１端縁と、前記第１端縁に直交する第２端縁とを備え、前記複数の光源は、前記第１端縁に最も近い位置に配置された第１光源と、前記第２端縁に最も近い位置に配置された前記光源の中で前記第１端縁に最も近い第２光源とを含み、前記第２光源は、前記第２端縁に平行な方向において、前記第１光源より、前記第１端縁とは反対側に配置されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によると、バックライト装置は、照射面の四隅のいずれかの部分の輝度が中央部分の輝度に比べて低くなるように、複数の光源が配置されている。したがって、照射面から照射される光は、四隅のいずれかの部分が中央部分より暗くなる。よって、透過反射部の表示領域に表示される画像の四隅のいずれかの部分の黒色部分は、中央部分の黒色部分に比べて暗くなり、表示領域の周囲の黒とのコントラスト差が小さくなる。これにより、ポストカード効果が軽減される。また、本発明によると、複数の光源の配置を工夫しただけなので、簡易な構成で実現でき、ＯＬＥＤやＭＥＭＳレーザを用いる場合に比べて、製造コストを抑制できる。

【0012】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の概略を示す模式図である。

【図2】図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の機能構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態に係るバックライト装置における発光ダイオードＤの配置を示す概略平面図である。

【図4】図３に示すバックライト装置の内部構成を示すブロック図である。

【図5】ウインドシールドに表示された画像の一例を示す図である。

【図6】第１実施形態に係るバックライト装置の変形例を示す概略平面図である。

【図7】第１実施形態に係るバックライト装置の変形例を示す概略平面図である。

【図8】第１実施形態に係るバックライト装置の変形例を示す概略平面図である。

【図9】第２実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置のバックライト装置を示す概略平面図である。

【図10】ウインドシールドに表示された画像の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

【0015】

図１～図５は、第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置Ａ１を説明するための図である。図１は、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の概略を示す模式図である。図２は、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の機能構成を示すブロック図である。図３は、バックライト装置を示す平面図である。図４は、図３に示すバックライト装置の内部構成を示すブロック図である。図５は、ウインドシールドに表示された画像の一例を示す図であり、夜間の走行時のものである。

【0016】

図１および図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、表示装置１、第１ミラー５１、第２ミラー５２、および制御装置４を備えている。ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、車両Ｂのインストルメントパネルの内部空間を利用して、運転席に対応する車幅方向位置に配置される。図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、表示装置１に表示される画像を表す光を、ウインドシールド７（いわゆるフロントガラス）に反射させることで、当該画像を車両Ｂの前方空間の虚像Ｖとしてウインドシールド７に表示させる。ウインドシールド７は、例えばガラスなどの透明板であり、入射される光の角度によって、光を透過、または、反射させる透過反射部として機能する。表示装置１に表示される画像としては、速度情報やナビゲーション情報など、車両Ｂの走行に関連する各種の情報（以下では、「走行情報」とする）を示す画像が含まれる。表示装置１に表示される画像は、画像生成部６０によって生成される。走行情報を含む画像が虚像Ｖとして、ウインドシールド７の前方の景色に重ね合わせて表示されるので、運転者は、インストルメントパネルに配置されているメータユニットや、カーナビゲーション用のモニタなどに視線を移動させることなく、走行情報を認識できる。

【0017】

例えば、図５に示すように、ウインドシールド７の表示領域７１には、時刻、車速、燃料ゲージ、および道路情報を示す画像が、前方の景色に重ね合わせて表示されている。なお、ウインドシールド７に表示される走行情報は、限定されない。図５においては、表示領域７１の範囲を示すために、便宜上、表示領域７１を二点鎖線で示しているが、実際には、表示領域７１はウインドシールド７に表示されない。本実施形態では、表示領域７１はウインドシールド７の下方に配置されている。

【0018】

表示装置１は、走行情報を示す画像を表示して、当該画像を表す光を出射する。本実施形態では、図１に示すように、表示装置１は、画像を表示する表示面１ａを、やや後方斜め上方に向けるようにして、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の筐体に配置されている。表示装置１の内部構成の詳細については後述する。

【0019】

第１ミラー５１は、表示装置１からの光を第２ミラー５２に向けて反射させるための鏡である。本実施形態では、第１ミラー５１は、側方視において、表示装置１からの光の反射光を前方に向けて反射させるように、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の筐体に配置されている。本実施形態では、第１ミラー５１は、平面鏡である。

【0020】

第２ミラー５２は、第１ミラー５１からの反射光を、ウインドシールド７に向けて反射させるための鏡である。本実施形態では、第２ミラー５２は、側方視において、第１ミラー５１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７の下方領域に向けて、上方斜め後方に反射させるように、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の筐体に配置されている。ウインドシールド７は、第２ミラー５２からの反射光を運転者の視点Ｅに向けて反射させる。ウインドシールド７は通常、室内側に凹形状に湾曲しており、第２ミラー５２は凹面鏡とされている。これにより、表示装置１に表示される画像は、ウインドシールド７から視点Ｅに至る光路Ｌの先に、拡大された虚像Ｖとして表示される。第２ミラー５２の表面形状は、ウインドシールド７の湾曲の態様、および、画像の拡大率に応じて、適宜設計される。

【0021】

次に、表示装置１の内部構成の詳細について説明する。

【0022】

表示装置１は、図２に示すように、液晶パネル２およびバックライト装置３を備えている。表示装置１は、透過型の表示装置であって、バックライト装置３が液晶パネル２に光を照射し、液晶パネル２を通過した光によって画像を表示する。

【0023】

液晶パネル２は、一般的な液晶ディスプレイに使用されるものと同様であり、型や形式は限定されない。液晶パネル２は、制御装置４によって、各画素の駆動（光の通過と遮断の切り替え）を制御される。

【0024】

バックライト装置３は、複数の発光ダイオードＤを備えており、液晶パネル２の裏側（第１ミラー５１が配置されている側とは反対側）に、配置されている（図１参照）。バックライト装置３は、複数の発光ダイオードＤが発する光を、液晶パネル２に向けて照射する照射面３ａを備えている。照射面３ａの形状は、液晶パネル２の形状に合わせた矩形状である。なお、バックライト装置３は、各発光ダイオードＤから発せられて拡散する光を集光したり拡散させるレンズと拡散用のフィルムとを備えているが、詳細な説明は省略する。表示装置１は、バックライト装置３が照射面３ａから照射した光のうち、液晶パネル２を通過した光によって、表示面１ａに画像を形成する。

【0025】

本実施形態では、バックライト装置３は、図３および図４に示すように、直列光源群３０および駆動回路３１を備えている。直列光源群３０は、図４に示すように、直列接続された７個の発光ダイオードＤを備えている。なお、７個の発光ダイオードＤの接続の順番は限定されない。また、７個の発光ダイオードＤの接続方法も限定されない。例えば、７個の発光ダイオードＤのすべてが並列接続されてもよいし、発光ダイオードＤが３個直列接続されたものと、４個直列接続されたものとが並列接続されてもよい。各発光ダイオードＤは、通電されることで白色光を発する発光ダイオードである。７個の発光ダイオードＤは、図３に示すように、発光面Ｄａを液晶パネル２側（図３においては紙面の手前側）に向けて、配置されている。なお、図３においては、各発光ダイオードＤの配置を表すために、レンズおよびフィルムを透過している。フィルムの外面が、光を照射する照射面３ａに相当する。

【0026】

７個の発光ダイオードＤは、発光ダイオードＤ１～Ｄ７を含んでいる。発光ダイオードＤ１～Ｄ４は、照射面３ａの長手方向であり、車両Ｂの車幅方向であるｘ方向に、等間隔で並んで配置されている。発光ダイオードＤ５～Ｄ７は、ｘ方向に等間隔で並んで配置されており、発光ダイオードＤ１～Ｄ４に対して、ｘ方向に直交する方向であるｙ方向の一方側（図３においては上側）に配置されている。発光ダイオードＤ５は、ｘ方向において、発光ダイオードＤ１と発光ダイオードＤ２との間に配置されている。発光ダイオードＤ６は、ｘ方向において、発光ダイオードＤ２と発光ダイオードＤ３との間に配置されている。発光ダイオードＤ７は、ｘ方向において、発光ダイオードＤ３と発光ダイオードＤ４との間に配置されている。発光ダイオードＤ１～Ｄ４は、ウインドシールド７の表示領域７１のうち、下側に位置する領域に対応する、液晶パネル２の領域に光を照射する。発光ダイオードＤ５～Ｄ７は、ウインドシールド７の表示領域７１のうち、上側に位置する領域に対応する、液晶パネル２の領域に光を照射する。

【0027】

照射面３ａは、ｘ方向の一方端側（図３においては左端側）の端縁３ｂ、ｙ方向の一方端側（図３においては上端側）の端縁３ｃ、ｘ方向の他方端側（図３においては右端側）の端縁３ｄ、および、ｙ方向の他方端側（図３においては下端側）の端縁３ｅを備えている。発光ダイオードＤ１は、端縁３ｂに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ４は、端縁３ｄに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ５～Ｄ７は、端縁３ｃに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ５は、発光ダイオードＤ５～Ｄ７の中で、端縁３ｂに最も近い位置に配置されており、ｘ方向において、発光ダイオードＤ１より、端縁３ｄ側に配置されている。発光ダイオードＤ７は、発光ダイオードＤ５～Ｄ７の中で、端縁３ｄに最も近い位置に配置されており、ｘ方向において、発光ダイオードＤ４より、端縁３ｂ側に配置されている。

【0028】

駆動回路３１は、直列光源群３０の各発光ダイオードＤを駆動する駆動回路である。駆動回路３１は、直列光源群３０のアノード側の端子に接続されている。直列光源群３０のカソード側の端子は、グランド接続されている。なお、バックライト装置３における、駆動回路３１の配置位置は限定されず、各発光ダイオードＤが発する光を妨げない位置であればよい。

【0029】

制御装置４は、液晶パネル２およびバックライト装置３を制御するものであり、例えば、ＣＰＵおよびメモリを備えたマイクロコンピュータによって実現されている。

【0030】

制御装置４は、画像生成部６０から入力される表示画像情報に基づいて、液晶パネル２の各画素の駆動を制御する。画像生成部６０は、各種センサや各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などから入力される走行情報に基づいて、表示装置１に表示するための画像を生成する。当該画像の生成のために画像生成部６０に入力される走行情報の例としては、車両Ｂの車速、エンジン回転数、燃料の残量、シフトポジション、ナビゲーション情報、積算走行距離、時刻、外気温、方向指示情報、パーキングブレーキ情報、ライトの点灯や状態を示す情報、シートベルトの着脱情報、冷却水の水温、故障診断に関する情報、セキュリティ情報などがある。なお、画像の生成に使用される走行情報は限定されない。画像生成部６０は、生成した画像の画像データを、表示画像情報として、制御装置４に出力する。なお、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、画像生成部６０を備えてもよい。

【0031】

また、制御装置４は、照度センサ６２から入力される照度に基づいて、バックライト装置３の駆動回路３１を制御する。照度センサ６２は、例えば車両Ｂの前方に配置され、周囲の照度を検出するセンサである。照度センサ６２によって検出された照度は、例えば、ライトの点灯および消灯の切り替えの判断に用いられる。照度センサ６２は、検出した照度を、制御装置４に出力する。

【0032】

制御装置４は、照度センサ６２から入力される照度に基づいて、直列光源群３０の輝度を設定する。照度センサ６２から入力される照度が大きく、車両Ｂの周囲が明るいほど、ウインドシールド７の表示領域７１の背景が明るくなる。したがって、制御装置４は、表示領域７１に表示される画像の輝度を大きくして視認性を高めるために、直列光源群３０の輝度を大きい値に設定する。なお、照度センサ６２から入力される照度に対して、設定する輝度をどのような値に設定するかは、実験によって、できるだけ最適になるように決定される。

【0033】

制御装置４は、いわゆるＰＷＭ調光によって、各発光ダイオードＤの輝度を調整する。ＰＷＭ調光は、発光ダイオードに駆動電流を流して点灯させる点灯期間と、駆動電流を遮断して消灯させる消灯期間とを、一定の短い周期で交互に切り替え、１周期における点灯期間の占める割合（デューティ比）を変化させることで、発光ダイオードの輝度を変化させる技術である。切り替えの周期を短くする（周波数を高くする）ことで、人の目には点灯と消灯によるちらつきが認識できなくなる。デューティ比が高くなると、点灯期間が長くなるので、発光ダイオードの輝度は大きくなり、デューティ比が低くなると、点灯期間が短くなるので、発光ダイオードの輝度は小さくなる。デューティ比が「０」の場合、発光ダイオードは消灯される。

【0034】

制御装置４は、設定された輝度に応じたパルス信号を、駆動回路３１に出力する。駆動回路３１は、制御装置４から入力されるパルス信号に応じて、直列光源群３０に流す駆動電流を切り替えることで、各発光ダイオードＤの輝度を設定された輝度に調整する。直列光源群３０の各発光ダイオードＤは、直列接続されているので、同じ駆動電流が流れ、同じ輝度で発光する。なお、制御装置４は、表示装置１に含まれてもよい。

【0035】

次に、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の作用および効果について説明する。

【0036】

本実施形態によると、直列光源群３０の各発光ダイオードＤは同じ輝度で発光するが、発光ダイオードＤ１～Ｄ７が図３に示すように偏って配置（マトリクス状ではない）されているので、照射面３ａは、全面で同じ輝度の光を照射しない。具体的には、照射面３ａの四隅のうち、端縁３ｂと端縁３ｃとが交わる角部分と、端縁３ｄと端縁３ｃとが交わる角部分とが、いずれの発光ダイオードＤからも離れているので、他の部分、例えば中央部分に比べて輝度が低い光を照射する。したがって、図５に示すウインドシールド７の表示領域７１のうち、上側の両側の角部分の領域７１１，７１２の黒色部分は、表示領域７１の中央部分の黒色部分に比べて暗くなり、表示領域７１の周囲の黒とのコントラスト差が小さくなる。これにより、表示領域７１の輪郭のうち、上側の両側の角部分が目立たなくなる。一般的に、人の目は輪郭を認識するときに、角の部分によって認識することが多い。したがって、角の部分の輪郭が目立たなければ、全体の輪郭はあまり目立たない。これにより、ポストカード効果が軽減され、運転者の煩わしさが軽減されて、走行安全性の向上と見た目の品質向上につながる。また、本実施形態によると、発光ダイオードＤの配置を工夫しただけなので、簡易な構成で実現でき、ＯＬＥＤやＭＥＭＳレーザを用いる場合に比べて、製造コストを抑制できる。

【0037】

なお、本実施形態では、表示領域７１のうち、上側の両側の角部分の領域７１１，７１２の輝度が低くなるので、これらの領域に画像が表示される場合、視認性が悪くなる。しかし、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１においては、表示される画像の各パーツの配置は固定されており、領域７１１，７１２には画像が表示されないように設定できる。また、本実施形態では、表示領域７１のうち、下側の両側の角部分の領域の黒色部分は、表示領域７１の中央部分の黒色部分と同程度なので、表示領域７１の下側の輪郭においては、ポストカード効果が生じうる。しかし、ポストカード効果が生じる夜間などでは、表示領域７１の下側の領域の背景となる道路がヘッドライトに照らされて明るくなるので、ポストカード効果はあまり生じない。

【0038】

また、本実施形態によると、複数の発光ダイオードＤをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードＤの数を削減できる。例えば、図３に示すバックライト装置３の場合、発光ダイオードＤをマトリクス状に配置すると８個の発光ダイオードＤが必要になるが、本実施形態では、７個の発光ダイオードＤで構成されている。これにより、部品点数の削減が可能である。よって、製造コストを抑制できる。また、使用される発光ダイオードＤの数が削減されることで、発光ダイオードＤから放出される熱の総量が低減される。これにより、ヒートシンクを小型化できるので、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１の小型軽量化が可能である。

【0039】

なお、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、ウインドシールド７に画像を表示する場合について説明したが、これに限られない。ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、ウインドシールド７と運転者との間に配置される、透明な板状部品であるコンバイナに画像を表示してもよい。この場合、「コンバイナ」が本発明の「透過反射部」に相当する。

【0040】

本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、表示装置１に表示された画像を、第１ミラー５１および第２ミラー５２に反射させて、ウインドシールド７に投影する場合について説明したが、表示装置１とウインドシールド７との間に配置される鏡の数は限定されない。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、第１ミラー５１および第２ミラー５２のいずれか一方のみを備えてもよいし、さらに鏡が追加されてもよい。また、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１は、第１ミラー５１および第２ミラー５２を備えず、表示装置１に表示された画像を、直接、ウインドシールド７に投影してもよい。表示装置１の表示面１ａの向きや、表示される画像の向き、および、各鏡の配置位置や形状、向きなどは、画像がウインドシールド７の表示領域７１に適切に表示されるように、適宜設計される。

【0041】

本実施形態では、制御装置４がＰＷＭ調光によって各発光ダイオードＤの輝度を調整する場合について説明したが、これに限られない。例えば、制御装置４は、各発光ダイオードＤに流す駆動電流の大きさを、駆動回路３１に変更させることで、各発光ダイオードＤの輝度を調整してもよい。

【0042】

本実施形態では、光源として発光ダイオードＤが用いられているが、これに限られない。その他の光源を用いてもよい。

【0043】

バックライト装置３における発光ダイオードＤの配置方法は、図３に示すものに限定されない。図６は、バックライト装置３の変形例を示す概略平面図である。当該変形例に係るバックライト装置３は、ｙ方向の一方側（図６においては上側）に配置されている発光ダイオードＤが、発光ダイオードＤ５および発光ダイオードＤ６の２個だけである。発光ダイオードＤ５は、ｘ方向において、発光ダイオードＤ２と同じ位置に配置されている。発光ダイオードＤ６は、ｘ方向において、発光ダイオードＤ３と同じ位置に配置されている。つまり、本変形例に係るバックライト装置３は、縦２行横４列のマトリクス状に配置された複数の発光ダイオードＤのうち、ｙ方向の一方端側の、ｘ方向両端にそれぞれ配置される発光ダイオードＤを配置していないものである。

【0044】

発光ダイオードＤ１は、端縁３ｂに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ４は、端縁３ｄに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ５～Ｄ６は、端縁３ｃに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ５は、発光ダイオードＤ５～Ｄ６の中で、端縁３ｂに最も近い位置に配置されており、ｘ方向において、発光ダイオードＤ１より、端縁３ｄ側に配置されている。発光ダイオードＤ６は、発光ダイオードＤ５～Ｄ６の中で、端縁３ｄに最も近い位置に配置されており、ｘ方向において、発光ダイオードＤ４より、端縁３ｂ側に配置されている。

【0045】

本変形例においても、照射面３ａの四隅のうち、端縁３ｂと端縁３ｃとが交わる角部分と、端縁３ｄと端縁３ｃとが交わる角部分とが、いずれの発光ダイオードＤからも離れているので、他の部分、例えば中央部分に比べて輝度が低い光を照射する。したがって、本変形例においても、ポストカード効果が軽減される。また、本変形例によると、配置される発光ダイオードＤの数を、さらに削減できる。したがって、製造コストをさらに抑制でき、また、さらなる小型軽量化が可能である。

【0046】

図７は、バックライト装置３の他の変形例を示す概略平面図である。図７（ａ）の変形例に係るバックライト装置３は、図３および図６の場合より、照射面３ａの面積が小さい場合のものである。当該変形例では、ｙ方向の一方側（図７においては上側）に２個の発光ダイオードＤが配置され、ｙ方向の他方側（図７においては下側）に３個の発光ダイオードＤが配置されている。図７（ｂ）の変形例に係るバックライト装置３は、図７（ａ）の変形例の場合より、照射面３ａの面積がさらに小さい場合のものである。当該変形例では、ｙ方向の一方側（図７においては上側）に１個の発光ダイオードＤが配置され、ｙ方向の他方側（図７においては下側）に２個の発光ダイオードＤが配置されている。これらの変形例においても、ポストカード効果が軽減される。また、複数の発光ダイオードＤをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードＤの数を削減できるので、製造コストを抑制でき、また、小型軽量化が可能である。

【0047】

図８は、バックライト装置３の他の変形例を示す概略平面図である。図８の変形例に係るバックライト装置３は、図３および図６の場合より、照射面３ａの面積が大きい場合のものである。当該変形例では、ｙ方向の一方側（図７においては上側）に３個の発光ダイオードＤが配置され、ｙ方向の他方側（図７においては下側）に４個の発光ダイオードＤが配置され、ｙ方向の中央にも４個の発光ダイオードＤが配置されている。本変形例においても、ポストカード効果が軽減される。また、複数の発光ダイオードＤをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードＤの数を削減できるので、製造コストを抑制でき、また、小型軽量化が可能である。

【0048】

図７および図８に示すように、バックライト装置３に配置される発光ダイオードＤの数および配置は、照射面３ａの面積および形状に応じて、適宜設計される。つまり、バックライト装置３における、発光ダイオードＤのｘ方向の配置数、および、ｙ方向の配置数は限定されない。また、図６に示すように、バックライト装置３における発光ダイオードＤの配置方法にも自由度がある。バックライト装置３は、端縁３ｃに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤの中で端縁３ｂに最も近い発光ダイオードＤが、端縁３ｂに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤより、ｘ方向において端縁３ｄ側に配置されているか、端縁３ｃに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤの中で端縁３ｄに最も近い発光ダイオードＤが、端縁３ｄに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤより、ｘ方向において端縁３ｂ側に配置されていればよい。

【0049】

＜第２実施形態＞
図９および図１０は、本開示の第２実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置Ａ２を説明するための図である。図９は、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ２のバックライト装置３を示す概略平面図であり、図３に相当する図である。図１０は、ウインドシールド７に表示された画像の一例を示す図であり、図５に相当する図である。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置Ａ２は、ウインドシールド７における表示領域７１の位置が、第１実施形態と異なっている。

【0050】

図示を省略するが、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ２の第２ミラー５２（図１参照）は、第１ミラー５１からの反射光をウインドシールド７の上方領域に向けて反射させるように、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ２の筐体に配置されている。これにより、図１０に示すように、表示領域７１がウインドシールド７の上方に配置されている。

【0051】

第２実施形態に係るバックライト装置３は、図９に示すように、第１実施形態に係るバックライト装置３における発光ダイオードＤ１～Ｄ４の配置位置と、発光ダイオードＤ５～Ｄ７の配置位置とを、ｙ方向において反対にしたものである。すなわち、発光ダイオードＤ５～Ｄ７が、発光ダイオードＤ１～Ｄ４に対して、ｙ方向の他方側（図９においては下側）に配置されている。発光ダイオードＤ１～Ｄ４は、ウインドシールド７の表示領域７１のうち、上側に位置する領域に対応する、液晶パネル２の領域に光を照射する。発光ダイオードＤ５～Ｄ７は、ウインドシールド７の表示領域７１のうち、下側に位置する領域に対応する、液晶パネル２の領域に光を照射する。

【0052】

発光ダイオードＤ１は、端縁３ｂに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ４は、端縁３ｄに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ５～Ｄ７は、端縁３ｅに最も近い位置に配置されている。発光ダイオードＤ５は、発光ダイオードＤ５～Ｄ７の中で、端縁３ｂに最も近い位置に配置されており、ｘ方向において、発光ダイオードＤ１より、端縁３ｄ側に配置されている。発光ダイオードＤ７は、発光ダイオードＤ５～Ｄ７の中で、端縁３ｄに最も近い位置に配置されており、ｘ方向において、発光ダイオードＤ４より、端縁３ｂ側に配置されている。

【0053】

本実施形態によると、発光ダイオードＤ１～Ｄ７が図９に示すように偏って配置（マトリクス状ではない）されているので、照射面３ａは、全面で同じ輝度の光を照射しない。具体的には、照射面３ａの四隅のうち、端縁３ｂと端縁３ｅとが交わる角部分と、端縁３ｄと端縁３ｅとが交わる角部分とが、いずれの発光ダイオードＤからも離れているので、他の部分、例えば中央部分に比べて輝度が低い光を照射する。したがって、図１０に示すウインドシールド７の表示領域７１のうち、下側の両側の角部分の領域７１３，７１４の黒色部分は、表示領域７１の中央部分の黒色部分に比べて暗くなり、表示領域７１の周囲の黒とのコントラスト差が小さくなる。これにより、表示領域７１の輪郭のうち、下側の両側の角部分が目立たなくなる。これにより、ポストカード効果が軽減され、運転者の煩わしさが軽減されて、走行安全性の向上と見た目の品質向上につながる。また、本実施形態によると、発光ダイオードＤの配置を工夫しただけなので、簡易な構成で実現でき、ＯＬＥＤやＭＥＭＳレーザを用いる場合に比べて、製造コストを抑制できる。

【0054】

なお、本実施形態では、表示領域７１のうち、下側の両側の角部分の領域７１３，７１４の輝度が低くなるので、これらの領域に画像が表示される場合、視認性が悪くなる。しかし、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ２においては、表示される画像の各パーツの配置は固定されており、領域７１３，７１４には画像が表示されないように設定できる。また、本実施形態では、表示領域７１のうち、上側の両側の角部分の領域の黒色部分は、表示領域７１の中央部分の黒色部分と同程度なので、表示領域７１の上側の輪郭においては、ポストカード効果が生じる。しかし、表示領域７１の上側部分は、運転時の運転者の視線から離れているので、運転者は、あまりわずらわしさを感じない。

【0055】

また、本実施形態においても、複数の発光ダイオードＤをマトリクス状に配置する場合に比べて、配置される発光ダイオードＤの数を削減できるので、製造コストを抑制でき、また、小型軽量化が可能である。

【0056】

本実施形態においても、第１実施形態に係るバックライト装置３の変形例（図６～図８参照）と同様に、バックライト装置３に配置される発光ダイオードＤの数および配置には、自由度がある。バックライト装置３は、端縁３ｅに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤの中で端縁３ｂに最も近い発光ダイオードＤが、端縁３ｂに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤより、ｘ方向において端縁３ｄ側に配置されているか、端縁３ｅに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤの中で端縁３ｄに最も近い発光ダイオードＤが、端縁３ｄに最も近い位置に配置されている発光ダイオードＤより、ｘ方向において端縁３ｂ側に配置されていればよい。

【0057】

なお、例えば図８に示すバックライト装置３において、端縁３ｅに最も近い位置に配置されている４個の発光ダイオードＤ１～Ｄ４に代えて、３個の発光ダイオードＤを、発光ダイオードＤ５～Ｄ７とｘ方向においてそれぞれ同じ位置に配置することで、表示領域７１のすべての四隅（図５における領域７１１，７１２、および、図１０における領域７１３，７１４）の黒色部分を、表示領域７１の中央部分の黒色部分より暗くしてもよい。

【0058】

第１および第２実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１，Ａ２が車両Ｂに取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。ヘッドアップディスプレイ装置Ａ１，Ａ２は、例えば飛行機や船などの他の乗り物に取り付けられてもよい。

【0059】

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0060】

Ａ１～Ａ２：ヘッドアップディスプレイ装置
１ ：表示装置
１ａ ：表示面
２ ：液晶パネル
３ ：バックライト装置
３ａ ：照射面
３ｂ～３ｅ：端縁
Ｄ，Ｄ１～Ｄ７：発光ダイオード
Ｄａ ：発光面
３０ ：直列光源群
３１ ：駆動回路
４ ：制御装置
５１ ：第１ミラー
５２ ：第２ミラー
６０ ：画像生成部
６２ ：照度センサ
７ ：ウインドシールド
７１ ：表示領域
７１１～７１４：領域
Ｂ ：車両
Ｅ ：視点
Ｌ ：光路
Ｖ ：虚像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】