車両用表示装置
【課題】 インストルメントパネルおよびフロントウインドシールドにそれぞれ別個の映像を表示する車両用表示装置の構造の簡素化を図る。
【解決手段】 インストルメントパネル１３の内部に配置された単一の投影手段１８から第１映像および第２映像を車体後方に向けて投影すると、インストルメントパネル１３に設けられた透過型の第１スクリーン１６に第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーン１６の下部に一体に設けられた反射型の第２スクリーン１７に映し出された第２映像が反射手段１９に反射されてフロントウインドシールド１４に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段１８を用いながら、インストルメントパネル１３およびフロントウインドシールド１４にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【解決手段】 インストルメントパネル１３の内部に配置された単一の投影手段１８から第１映像および第２映像を車体後方に向けて投影すると、インストルメントパネル１３に設けられた透過型の第１スクリーン１６に第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーン１６の下部に一体に設けられた反射型の第２スクリーン１７に映し出された第２映像が反射手段１９に反射されてフロントウインドシールド１４に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段１８を用いながら、インストルメントパネル１３およびフロントウインドシールド１４にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者に報知すべき情報をインストルメントパネルおよび映像表示部の両方に映像として表示する車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インストルメントパネルの内部に第１の表示器２１および第２の表示器２２を配置し、第１の表示器２１からの表示像を透光性を有する第１の反射板３１を透過させた後に、凹面鏡よりなる第２の反射板４１と、前記第１の反射板３１とに反射させてインストルメントパネルの開口から運転者に視認させるとともに、第２の表示器２２からの表示像を第３の反射板６１、第４の反射板７１およびフロントウインドウの内面に反射させて運転者に視認させるものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７２５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、インストルメントパネルの開口に臨む第１の反射板３１に表示像を表示させる第１の表示器２１と、フロントウインドウに表示像を表示させる第２の表示器２２とが別個に設けられているため、重量、部品点数、設置スペース、コスト等が増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ別個の映像を表示する車両用表示装置の構造の簡素化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、インストルメントパネルの内部に配置されて第１映像および第２映像を生成可能な単一の映像生成手段を備え、前記第１映像は前記インストルメントパネルの開口を通して車室側から視認可能であり、前記第２映像は乗員の前方に配置された映像表示部に表示されて車室側から虚像として視認可能であることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す透過型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンの下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された映像を反射して前記映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンの下方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された映像を反射して前記映像表示部に虚像として投影する反射手段とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーンと、前記映像表示部に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンとを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像を車室側から視認できるように映し出すとともに、前記第２映像を車室側から視認できないように映し出す単一のディスプレイからなり、前記ディスプレイに映し出された第２映像を反射して前記映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段を備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１１】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンに映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段と、前記第１スクリーンの上方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１２】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を上方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を映し出す透過型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンに映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段と、前記第１スクリーンの前方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１３】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を後方に向けて投影する単一のレーザープロジェクタからなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンに映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段と、前記インストルメントパネルに設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された映像を反射して前記映像表示部に虚像として投影する反射手段とを備え、前記レーザープロジェクタから前記第１スクリーンまでの距離と、前記レーザープロジェクタから前記第２スクリーンまでの距離とが異なることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１４】
また請求項９に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像に加えて第３映像を投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を乗員に視認可能に映し出す透過型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンの下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部と、車室のルーフに設けられて前記第３映像を視認可能に映し出す第３スクリーンとを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１５】
尚、実施の形態のフロントウインドシールド１３およびバイザー５４は本発明の映像表示部に対応し、実施の形態の投影手段１８は本発明の映像生成手段に対応し、実施の形態の凹面鏡１９，４２，４３，５３，６３，８３，８４は本発明の反射手段に対応し、実施の形態の液晶ディスプレイ４１および電子ペーパー４４は本発明の映像生成手段あるいはディスプレイに対応する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の映像生成手段が第１映像および第２映像を生成すると、第１映像はインストルメントパネルの開口を通して車室側から視認され、第２映像は映像表示部に表示されて車室側から虚像として視認されるので、単一の映像生成手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００１７】
請求項２の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体後方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた透過型の第１スクリーンに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの下方に設けられた反射型の第２スクリーンに映し出された第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００１８】
また請求項３の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体前方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの下方に設けられた透過型の第２スクリーンに映し出された第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００１９】
また請求項４の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体前方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ映像表示部に設けられた反射型の第２スクリーンに第２映像が車室側から視認できるように映し出される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２０】
また請求項５の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一のディスプレイに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第２映像が車室側から視認できないように映し出され、前記第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一のディプレイを用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２１】
また請求項６の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体後方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに映し出された第１映像が反射手段に反射されて車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの上方に設けられた反射型の第２スクリーンに映し出された第２映像が映像表示部に反射されて車室側から視認できる虚像として表示される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２２】
また請求項７の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一の投影手段から第１映像および前記第２映像を上方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた透過型の第１スクリーンに映し出された第１映像が反射手段に反射されて車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの前方に設けられた透過型の第２スクリーンに映し出された第２映像が映像表示部に反射されて車室側から視認できる虚像として表示される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２３】
また請求項８の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一のレーザープロジェクタから第１映像および第２映像を後方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに映し出された第１映像が反射手段に反射されて車室側から視認できるように映し出され、かつインストルメントパネルに設けられた反射型の第２スクリーンに映し出された第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。しかもレーザープロジェクタを用いたことで第１、第２スクリーンを離して配置することができるので、インストルメントパネルの内部における光学系のレイアウトの自由度が向上する。
【００２４】
また請求項９の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一の投影手段から第１映像および第２映像に加えて第３映像を投影すると、インストルメントパネルに設けられた透過型の第１スクリーンに第１映像が乗員に視認可能に映し出され、第１スクリーンの下方に設けられた反射型の第２スクリーンに写し出された第２映像が反射手段で反射されて車室側から視認できる虚像として前記映像表示部に表示され、かつ車室のルーフに設けられた第３スクリーンに第３映像が視認可能に映し出される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示するとともに、車室のルーフの第３スクリーンに第３映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２および第３映像の連携が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】自動車の前部の側面図。（第１の実施の形態）
【図２】図１の２方向矢視図。（第１の実施の形態）
【図３】図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図４】前記図３に対応する図。（第２の実施の形態）
【図５】前記図３に対応する図。（第３の実施の形態）
【図６】前記図３に対応する図。（第４の実施の形態）
【図７】前記図３に対応する図。（第５の実施の形態）
【図８】前記図３に対応する図。（第６の実施の形態）
【図９】前記図３に対応する図。（第７の実施の形態）
【図１０】前記図３に対応する図。（第８の実施の形態）
【図１１】前記図３に対応する図。（第９の実施の形態）
【図１２】前記図３に対応する図。（第１０の実施の形態）
【図１３】図１２の１３方向矢視図。（第１０の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１〜図３は請求項２に記載された発明に対応する本発明の第１の実施の形態示すもので、図１は自動車の前部の側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３−３線拡大断面図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、自動車の運転席１１に着座した乗員により操作されるステアリングホイール１２の前方にインストルメントパネル１３が配置され、インストルメントパネル１３の前方にフロントウインドシールド１４が配置される。ステアリングホイール１２の前方のインストルメントパネル１３に開口１３ａが形成されており、その奥部に各種メータ類が表示されるメータパネル１５が設けられる。
【００２９】
図３に示すように、インストルメントパネル１３に開口１３ａの奥部に運転者から視認可能に設けられたメータパネル１５は、透過型の第１スクリーン１６で構成されており、この第１スクリーン１６の下部に反射型の第２スクリーン１７が一体に設けられる。第２スクリーン１７はインストルメントパネル１３の開口１３ａの下方に位置しており、インストルメントパネル１３の内部に収納されて運転者からは視認不能である。
【００３０】
インストルメントパネル１３の内部に、プロジェクタよりなる単一の投影手段１８が車体後向きに配置される。投影手段１８は、その後方に位置する第１、第２スクリーン１６，１７にそれぞれ異なる第１映像および第２映像を投影するもので、第１スクリーン１６に投影される映像はスピードメータやタコメータ等のメータパネル１５の映像である（図２参照）。第１スクリーン１６は透過型のものであるため、その裏面（前面）に投影された第１映像は、その正面（後面）側に透過して運転者から視認可能となる。
【００３１】
一方、第２スクリーン１７は高輝度の反射型のものであるため、その裏面（前面）に投影された第２映像は前方に反射された後、インストルメントパネル１３の内部に配置された凹面鏡１９により反射され、更にインストルメントパネル１３の上面の開口１３ｂを通過してフロントウインドシールド１４の内面に反射されるため、運転者が第２映像をフロントウインドシールド１４の前方に存在する虚像として視認することができる。第２映像は、例えば車速や各種の警報のような、運転者が確実に認識する必要がある情報を提供する（図２参照）。
【００３２】
以上のように、本実施の形態によれば、単一の投影手段１８が、その上半部から投影した第１映像を直接第１スクリーン１６に表示し、その下半部から投影した第２映像を第２スクリーン１７および凹面鏡１９を介してフロントウインドシールド１４に表示するので、第１、第２映像をそれぞれ対応する２個の投影手段で投影する場合に比べて、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になる。しかも第１、第２映像の連携が容易なため、第１映像のスピードメータの表示が所定値を超えた場合や、第１映像のタコメータの表示が所定値を超えた場合に、第２映像によって警報を発することができる。
【００３３】
次に、図４に基づいて請求項３に記載された発明に対応する本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００３４】
第１の実施の形態では投影手段１８が車体後向きに配置されていたが、第２の実施の形態では投影手段１８が車体前向きに配置されており、その前方に一体に形成された上側の第１スクリーン２１と下側の第２スクリーン２２とが配置される。第１スクリーン２１はインストルメントパネル１３の開口１３ａから視認可能な位置に配置された高輝度の反射型のもので、その正面（後面）に投影された第１映像は運転者から直接視認可能となる。
【００３５】
一方、第２スクリーン２１はインストルメントパネル１３の開口１３ａの下方に隠れて運転者から視認不能な位置に配置される。第２スクリーン２１は透過型のものであり、その背面（後面）に投影手段１８から投影された第２映像は、その正面（前面）側に透過する。そして第２スクリーン２１の正面（前面）の映像はインストルメントパネル１３の内部に配置された凹面鏡１９により反射され、更にインストルメントパネル１３の上面の開口１３ｂを通過してフロントウインドシールド１４の内面に反射されるため、運転者が第２映像をフロントウインドシールド１４の前方に存在する虚像として視認することができる。
【００３６】
この第２の実施の形態によっても、単一の投影手段１８で第１映像および第２映像を投影することで、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３７】
次に、図５に基づいて請求項４に記載された発明に対応する本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００３８】
第３の実施の形態も、第２の実施の形態と同様に投影手段１８が車体前向きに配置されているが、インストルメントパネル１３の内部には第１スクリーン３１だけが配置される。第１スクリーン３１はインストルメントパネル１３の開口１３ａから視認可能な位置に配置された高輝度の反射型のもので、その正面（後面）に投影された第１映像は運転者から直接視認可能となる。
【００３９】
一方、第２スクリーン３２はフロントウインドシールド１４の一部に埋め込まれた偏光散乱シートで構成されており、投影手段１８から投影された第２映像が、インストルメントパネル１３の前記開口１３ａを通してフロントウインドシールド１４の第２スクリーン３２に実像として直接表示され、運転者により視認される。
【００４０】
この第３の実施の形態によっても、単一の投影手段１８で第１映像および第２映像を投影することで、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００４１】
次に、図６に基づいて請求項５に記載された発明に対応する本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００４２】
第４の実施の形態は、第１〜第３の実施の形態の投影手段１８に代えて、インストルメントパネル１３の内部に単一の液晶ディプレイ４１を備える。映像表示面が後向きになるように配置された液晶ディプレイ４１は、上側の第１映像表示部分４１ａと下側の第２映像表示部分４１ｂとを一体に備えており、第１映像表示部分４１ａはインストルメントパネル１３の開口１３ａを通して運転者から直接視認可能である。
【００４３】
また運転者から視認不能な第２映像表示部分４１ｂの後方および前方に、それぞれ第１、第２凹面鏡４２，４３が配置されており、第２映像表示部分４１ｂに表示された第２映像は第１凹面鏡４２および第２凹面鏡４３により反射され、更にインストルメントパネル１３の上面の開口１３ｂを通過してフロントウインドシールド１４の内面に反射されるため、運転者が第２映像をフロントウインドシールド１４の前方に存在する虚像として視認することができる。
【００４４】
この第４の実施の形態によっても、単一の液晶ディプレイ４１で第１映像をインストルメントパネル１３の内部に表示し、第２映像をフロントウインドシールド１４に表示することで、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００４５】
次に、図７に基づいて請求項５に記載された発明に対応する本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００４６】
第５の実施の形態は第４の実施の形態の変形であって、第４の実施の形態の液晶ディスプレイ４１に代えて電子ペーパー４４を用いたものである。電子ペーパー４４とは、紙のような屈曲可能な薄い素材に、帯電した白い粒子を入れた微小なカプセルと、帯電した黒い粒子を入れた微小なカプセルとを多数含ませ、電圧を印加することで白いカプセルおよび黒いカプセルを移動させて画像を表示するものである。
【００４７】
本実施の形態では１枚の電子ペーパー４４をＪ字状に湾曲させ、その屈曲部を挟む一端側を運転者が直接視認可能な第１映像表示部分４４ａとし、その屈曲部を挟む他端側を凹面鏡４３に対向する第２映像表示部分４４ｂとしている。可撓性を有する電子ペーパー４４は液晶ディプレイ４１に比べて形状の自由度が高いため、第４の実施の形態では２個必要であった凹面鏡４２，４３を、第５の実施の形態では１個の凹面４３で済ますことができ、部品点数の削減およびコストの削減が可能になる。
【００４８】
次に、図８に基づいて請求項６に記載された発明に対応する本発明の第６の実施の形態を説明する。
【００４９】
第６の実施の形態は第１の実施の形態の変形であって、第１の実施の形態では第１スクリーン１６が透過型であり、第２スクリーン１７が反射型であるが、第６の実施の形態では第１スクリーン５１および第２スクリーン５２が共に高輝度の反射型であり、かつ第１、第２スクリーン５１，５２の上下方向の位置関係が第１の実施の形態と入れ代わっている。
【００５０】
また第１の実施の形態では透過型の第１スクリーン１６の第１映像を運転者が直接視認するようになっているが、第６の実施の形態では反射型の第１スクリーン５１の第１映像を凹面鏡５３で反射させたものを運転者が目視するようになっている。更に、第１の実施の形態では反射型の第２スクリーン１７の第２映像を凹面鏡１９で反射させてフロントウインドシールド１４に投影しているが、第６の実施の形態では反射型の第２スクリーン５２の第２映像をバイザー（半透明板）５４で反射させることで、そのバイザー５４の前方に存在する虚像として視認可能にしている。バイザー５４はホログラムやハーフミラーで構成されるもので、第１の実施の形態のフロントウインドシールド１４の代わりに本発明の映像表示部を構成する。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、映像表示部としてフロントウインドシールド１４の代わりにバイザー５４を用いるので、既存のフロントウインドシールド１４を変更することなく、バイザー５４を付加するだけで対応が可能となるだけでなく、第２映像をバイザー５４の前方に存在する虚像として表示するので、運転中の焦点調節負担を軽減することができる。また反射型の第１スクリーン５１の第１映像も凹面鏡５３の前方に存在する虚像として表示されるので、運転中の焦点調節負担を軽減することができる。
【００５２】
次に、図９に基づいて請求項７に記載された発明に対応する本発明の第７の実施の形態を説明する。
【００５３】
第７の実施の形態は第６の実施の形態の変形であって、第６の実施の形態では投影手段１８が映像を後向きに投影しているが、第７の実施の形態では投影手段１８が映像を上向きに投影している。また第６の実施の形態では第１、第２スクリーン５１，５２が共に反射型であるのに対し、第７の実施の形態では第１、第２スクリーン６１，６２が共に透過型とされ、それに応じて凹面鏡６３の位置が変化している。そして第１スクリーン６１を透過した光がバイザー５４に当たらないように遮光板６４が設けられる。第７の実施の形態の他の構成は第６の実施の形態と同じであり、第６の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。
【００５４】
次に、図１０に基づいて本発明の第８の実施の形態を説明する。
【００５５】
第８の実施の形態は第７の実施の形態の変形であって、第７の実施の形態では投影手段１８が映像を上向きに投影しているが、第７の実施の形態では投影手段１８が映像を後向きに投影している。第７の実施の形態では第１スクリーン６１を透過した第１映像を１個の凹面鏡６３で反射させて運転者から目視可能にしているが、第８の実施の形態では第１スクリーン７１を透過した第１映像を２個の第１、第２凹面鏡７３，７４で反射させて運転者から目視可能にしている。また第７の実施の形態では第２スクリーン６２を透過した第２映像をバイザー５４で反射させているが、第８の実施の形態では第２スクリーン７２を透過した第２映像を凹面鏡７５で反射させた後にバイザー５４で反射させている。第１、第２スクリーン７１，７２の間には、第１スクリーン７１を透過した第１映像の光がバイザー５４に当たらないように遮光板７６が設けられる。
【００５６】
第８の実施の形態の他の構成は第７の実施の形態と同じであり、第７の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。
【００５７】
次に、図１１に基づいて請求項８に記載された発明に対応する第９の実施の形態を説明する。
【００５８】
第９の実施の形態は第６の実施の形態の変形であって、第６の実施の形態では反射型の第１、第２スクリーン５１，５２が同一平面上に配置されているが、第９の実施の形態では反射型の第１スクリーン８１が投影手段１８から遠い位置に、反射型の第２スクリーン８２が投影手段１８に近い位置に配置されている。この場合、投影手段１８にレーザープロジェクタを採用することで、第１、第２スクリーン８１，８２の両方にピントを合わせて映像を結像することができる。第１スクリーン８１で反射された第１映像は凹面鏡８３で反射されて運転者に視認され、第２スクリーン８２で反射された第２映像は凹面鏡８４で反射されてフロントウインドシールド１４に照射される。
【００５９】
本実施の形態によれば、第１、第２スクリーン８１，８２を離して配置することができるので、インストルメントパネル１３の内部における光学系のレイアウトの自由度が向上する。
【００６０】
次に、図１２および図１３に基づいて請求項９に記載された発明に対応する第１０の実施の形態を説明する。
【００６１】
第１０の実施の形態は第１の実施の形態の変形であって、第１の実施の形態では反射型の第２スクリーン１７に反射された映像が凹面鏡１９で反射されてフロントウインドシールド１４に投影されるが、第９の実施の形態では反射型の第２スクリーン９１に反射された映像が直接フロントウインドシールド１４に投影される。投影手段１８は、第１、第２スクリーン９１，９２に投影する第１、第２映像の他に第３映像を投影し、その第３映像は３個のミラー９３，９４，９５で反射されて車室のルーフに設けた第３スクリーン９６に投影され、その映像は後席の乗員によって視認可能になる。ルーフの内装材が白色に近い場合には内装材を第３スクリーン９６として利用できるが、暗色の場合は専用の第３スクリーン９６を設ける必要がある。
【００６２】
本実施の形態によれば、共通の投影手段１８を用いて運転者および後席の乗員の両方に情報を提示することが可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６４】
例えば、実施の形態では運転席の乗員である運転者に対して映像を提示しているが、助手席等の運転席以外の席の乗員に対して映像を提示しても良い。
【００６５】
また本発明の反射手段は実施の形態の凹面鏡１９，４２，４３，５３，６３，８３，８４に限定されず、平面鏡や自由曲面鏡であっても良く、また複数の鏡やレンズを組み合わせてたものであっても良い。
【００６６】
また実施の形態の液晶ディプレイ４１や電子ペーパー４４に代えて、ＬＥＤ等を用いたディスプレイを採用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１３ インストルメントパネル
１３ａ 開口
１４ フロントウインドシールド（映像表示部）
１６ 第１スクリーン
１７ 第２スクリーン
１８ 投影手段（映像生成手段、レーザープロジェクタ）
１９ 凹面鏡（反射手段）
２１ 第１スクリーン
２２ 第２スクリーン
３１ 第１スクリーン
３２ 第２スクリーン
４１ 液晶ディスプレイ（映像生成手段、ディスプレイ）
４２ 第１凹面鏡（反射手段）
４３ 第２凹面鏡（反射手段）
４４ 電子ペーパー（映像生成手段、ディスプレイ）
５１ 第１スクリーン
５２ 第２スクリーン
５３ 凹面鏡（反射手段）
５４ バイザー（映像表示部）
６１ 第１スクリーン
６２ 第２スクリーン
６３ 凹面鏡（反射手段）
８１ 第１スクリーン
８２ 第２スクリーン
８３ 第１凹面鏡（反射手段）
８４ 第２凹面鏡（反射手段）
９１ 第１スクリーン
９２ 第２スクリーン
９６ 第３スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者に報知すべき情報をインストルメントパネルおよび映像表示部の両方に映像として表示する車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インストルメントパネルの内部に第１の表示器２１および第２の表示器２２を配置し、第１の表示器２１からの表示像を透光性を有する第１の反射板３１を透過させた後に、凹面鏡よりなる第２の反射板４１と、前記第１の反射板３１とに反射させてインストルメントパネルの開口から運転者に視認させるとともに、第２の表示器２２からの表示像を第３の反射板６１、第４の反射板７１およびフロントウインドウの内面に反射させて運転者に視認させるものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７２５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、インストルメントパネルの開口に臨む第１の反射板３１に表示像を表示させる第１の表示器２１と、フロントウインドウに表示像を表示させる第２の表示器２２とが別個に設けられているため、重量、部品点数、設置スペース、コスト等が増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ別個の映像を表示する車両用表示装置の構造の簡素化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、インストルメントパネルの内部に配置されて第１映像および第２映像を生成可能な単一の映像生成手段を備え、前記第１映像は前記インストルメントパネルの開口を通して車室側から視認可能であり、前記第２映像は乗員の前方に配置された映像表示部に表示されて車室側から虚像として視認可能であることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す透過型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンの下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された映像を反射して前記映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンの下方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された映像を反射して前記映像表示部に虚像として投影する反射手段とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーンと、前記映像表示部に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンとを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像を車室側から視認できるように映し出すとともに、前記第２映像を車室側から視認できないように映し出す単一のディスプレイからなり、前記ディスプレイに映し出された第２映像を反射して前記映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段を備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１１】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンに映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段と、前記第１スクリーンの上方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１２】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を上方に向けて投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を映し出す透過型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンに映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段と、前記第１スクリーンの前方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部とを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１３】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を後方に向けて投影する単一のレーザープロジェクタからなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンに映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段と、前記インストルメントパネルに設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された映像を反射して前記映像表示部に虚像として投影する反射手段とを備え、前記レーザープロジェクタから前記第１スクリーンまでの距離と、前記レーザープロジェクタから前記第２スクリーンまでの距離とが異なることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１４】
また請求項９に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像に加えて第３映像を投影する単一の投影手段からなり、前記インストルメントパネルに設けられて前記第１映像を乗員に視認可能に映し出す透過型の第１スクリーンと、前記第１スクリーンの下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーンと、前記第２スクリーンに映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部と、車室のルーフに設けられて前記第３映像を視認可能に映し出す第３スクリーンとを備えることを特徴とする車両用表示装置が提案される。
【００１５】
尚、実施の形態のフロントウインドシールド１３およびバイザー５４は本発明の映像表示部に対応し、実施の形態の投影手段１８は本発明の映像生成手段に対応し、実施の形態の凹面鏡１９，４２，４３，５３，６３，８３，８４は本発明の反射手段に対応し、実施の形態の液晶ディスプレイ４１および電子ペーパー４４は本発明の映像生成手段あるいはディスプレイに対応する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の映像生成手段が第１映像および第２映像を生成すると、第１映像はインストルメントパネルの開口を通して車室側から視認され、第２映像は映像表示部に表示されて車室側から虚像として視認されるので、単一の映像生成手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００１７】
請求項２の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体後方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた透過型の第１スクリーンに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの下方に設けられた反射型の第２スクリーンに映し出された第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００１８】
また請求項３の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体前方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの下方に設けられた透過型の第２スクリーンに映し出された第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００１９】
また請求項４の構成によれば、インストルメントパネルの内部に配置された単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体前方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ映像表示部に設けられた反射型の第２スクリーンに第２映像が車室側から視認できるように映し出される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２０】
また請求項５の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一のディスプレイに第１映像が車室側から視認できるように映し出され、かつ第２映像が車室側から視認できないように映し出され、前記第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一のディプレイを用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２１】
また請求項６の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一の投影手段から第１映像および第２映像を車体後方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに映し出された第１映像が反射手段に反射されて車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの上方に設けられた反射型の第２スクリーンに映し出された第２映像が映像表示部に反射されて車室側から視認できる虚像として表示される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２２】
また請求項７の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一の投影手段から第１映像および前記第２映像を上方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた透過型の第１スクリーンに映し出された第１映像が反射手段に反射されて車室側から視認できるように映し出され、かつ第１スクリーンの前方に設けられた透過型の第２スクリーンに映し出された第２映像が映像表示部に反射されて車室側から視認できる虚像として表示される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。
【００２３】
また請求項８の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一のレーザープロジェクタから第１映像および第２映像を後方に向けて投影すると、インストルメントパネルに設けられた反射型の第１スクリーンに映し出された第１映像が反射手段に反射されて車室側から視認できるように映し出され、かつインストルメントパネルに設けられた反射型の第２スクリーンに映し出された第２映像が反射手段に反射されて映像表示部に車室側から視認できる虚像として投影される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２映像の連携が容易になる。しかもレーザープロジェクタを用いたことで第１、第２スクリーンを離して配置することができるので、インストルメントパネルの内部における光学系のレイアウトの自由度が向上する。
【００２４】
また請求項９の構成によれば、インストルメントパネルに設けられた単一の投影手段から第１映像および第２映像に加えて第３映像を投影すると、インストルメントパネルに設けられた透過型の第１スクリーンに第１映像が乗員に視認可能に映し出され、第１スクリーンの下方に設けられた反射型の第２スクリーンに写し出された第２映像が反射手段で反射されて車室側から視認できる虚像として前記映像表示部に表示され、かつ車室のルーフに設けられた第３スクリーンに第３映像が視認可能に映し出される。よって、単一の投影手段を用いながら、インストルメントパネルおよび映像表示部にそれぞれ第１映像および第２映像を表示するとともに、車室のルーフの第３スクリーンに第３映像を表示することが可能となり、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になるだけでなく、第１、第２および第３映像の連携が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】自動車の前部の側面図。（第１の実施の形態）
【図２】図１の２方向矢視図。（第１の実施の形態）
【図３】図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図４】前記図３に対応する図。（第２の実施の形態）
【図５】前記図３に対応する図。（第３の実施の形態）
【図６】前記図３に対応する図。（第４の実施の形態）
【図７】前記図３に対応する図。（第５の実施の形態）
【図８】前記図３に対応する図。（第６の実施の形態）
【図９】前記図３に対応する図。（第７の実施の形態）
【図１０】前記図３に対応する図。（第８の実施の形態）
【図１１】前記図３に対応する図。（第９の実施の形態）
【図１２】前記図３に対応する図。（第１０の実施の形態）
【図１３】図１２の１３方向矢視図。（第１０の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１〜図３は請求項２に記載された発明に対応する本発明の第１の実施の形態示すもので、図１は自動車の前部の側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３−３線拡大断面図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、自動車の運転席１１に着座した乗員により操作されるステアリングホイール１２の前方にインストルメントパネル１３が配置され、インストルメントパネル１３の前方にフロントウインドシールド１４が配置される。ステアリングホイール１２の前方のインストルメントパネル１３に開口１３ａが形成されており、その奥部に各種メータ類が表示されるメータパネル１５が設けられる。
【００２９】
図３に示すように、インストルメントパネル１３に開口１３ａの奥部に運転者から視認可能に設けられたメータパネル１５は、透過型の第１スクリーン１６で構成されており、この第１スクリーン１６の下部に反射型の第２スクリーン１７が一体に設けられる。第２スクリーン１７はインストルメントパネル１３の開口１３ａの下方に位置しており、インストルメントパネル１３の内部に収納されて運転者からは視認不能である。
【００３０】
インストルメントパネル１３の内部に、プロジェクタよりなる単一の投影手段１８が車体後向きに配置される。投影手段１８は、その後方に位置する第１、第２スクリーン１６，１７にそれぞれ異なる第１映像および第２映像を投影するもので、第１スクリーン１６に投影される映像はスピードメータやタコメータ等のメータパネル１５の映像である（図２参照）。第１スクリーン１６は透過型のものであるため、その裏面（前面）に投影された第１映像は、その正面（後面）側に透過して運転者から視認可能となる。
【００３１】
一方、第２スクリーン１７は高輝度の反射型のものであるため、その裏面（前面）に投影された第２映像は前方に反射された後、インストルメントパネル１３の内部に配置された凹面鏡１９により反射され、更にインストルメントパネル１３の上面の開口１３ｂを通過してフロントウインドシールド１４の内面に反射されるため、運転者が第２映像をフロントウインドシールド１４の前方に存在する虚像として視認することができる。第２映像は、例えば車速や各種の警報のような、運転者が確実に認識する必要がある情報を提供する（図２参照）。
【００３２】
以上のように、本実施の形態によれば、単一の投影手段１８が、その上半部から投影した第１映像を直接第１スクリーン１６に表示し、その下半部から投影した第２映像を第２スクリーン１７および凹面鏡１９を介してフロントウインドシールド１４に表示するので、第１、第２映像をそれぞれ対応する２個の投影手段で投影する場合に比べて、重量、部品点数、設置スペースおよびコストの削減が可能になる。しかも第１、第２映像の連携が容易なため、第１映像のスピードメータの表示が所定値を超えた場合や、第１映像のタコメータの表示が所定値を超えた場合に、第２映像によって警報を発することができる。
【００３３】
次に、図４に基づいて請求項３に記載された発明に対応する本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００３４】
第１の実施の形態では投影手段１８が車体後向きに配置されていたが、第２の実施の形態では投影手段１８が車体前向きに配置されており、その前方に一体に形成された上側の第１スクリーン２１と下側の第２スクリーン２２とが配置される。第１スクリーン２１はインストルメントパネル１３の開口１３ａから視認可能な位置に配置された高輝度の反射型のもので、その正面（後面）に投影された第１映像は運転者から直接視認可能となる。
【００３５】
一方、第２スクリーン２１はインストルメントパネル１３の開口１３ａの下方に隠れて運転者から視認不能な位置に配置される。第２スクリーン２１は透過型のものであり、その背面（後面）に投影手段１８から投影された第２映像は、その正面（前面）側に透過する。そして第２スクリーン２１の正面（前面）の映像はインストルメントパネル１３の内部に配置された凹面鏡１９により反射され、更にインストルメントパネル１３の上面の開口１３ｂを通過してフロントウインドシールド１４の内面に反射されるため、運転者が第２映像をフロントウインドシールド１４の前方に存在する虚像として視認することができる。
【００３６】
この第２の実施の形態によっても、単一の投影手段１８で第１映像および第２映像を投影することで、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３７】
次に、図５に基づいて請求項４に記載された発明に対応する本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００３８】
第３の実施の形態も、第２の実施の形態と同様に投影手段１８が車体前向きに配置されているが、インストルメントパネル１３の内部には第１スクリーン３１だけが配置される。第１スクリーン３１はインストルメントパネル１３の開口１３ａから視認可能な位置に配置された高輝度の反射型のもので、その正面（後面）に投影された第１映像は運転者から直接視認可能となる。
【００３９】
一方、第２スクリーン３２はフロントウインドシールド１４の一部に埋め込まれた偏光散乱シートで構成されており、投影手段１８から投影された第２映像が、インストルメントパネル１３の前記開口１３ａを通してフロントウインドシールド１４の第２スクリーン３２に実像として直接表示され、運転者により視認される。
【００４０】
この第３の実施の形態によっても、単一の投影手段１８で第１映像および第２映像を投影することで、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００４１】
次に、図６に基づいて請求項５に記載された発明に対応する本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００４２】
第４の実施の形態は、第１〜第３の実施の形態の投影手段１８に代えて、インストルメントパネル１３の内部に単一の液晶ディプレイ４１を備える。映像表示面が後向きになるように配置された液晶ディプレイ４１は、上側の第１映像表示部分４１ａと下側の第２映像表示部分４１ｂとを一体に備えており、第１映像表示部分４１ａはインストルメントパネル１３の開口１３ａを通して運転者から直接視認可能である。
【００４３】
また運転者から視認不能な第２映像表示部分４１ｂの後方および前方に、それぞれ第１、第２凹面鏡４２，４３が配置されており、第２映像表示部分４１ｂに表示された第２映像は第１凹面鏡４２および第２凹面鏡４３により反射され、更にインストルメントパネル１３の上面の開口１３ｂを通過してフロントウインドシールド１４の内面に反射されるため、運転者が第２映像をフロントウインドシールド１４の前方に存在する虚像として視認することができる。
【００４４】
この第４の実施の形態によっても、単一の液晶ディプレイ４１で第１映像をインストルメントパネル１３の内部に表示し、第２映像をフロントウインドシールド１４に表示することで、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００４５】
次に、図７に基づいて請求項５に記載された発明に対応する本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００４６】
第５の実施の形態は第４の実施の形態の変形であって、第４の実施の形態の液晶ディスプレイ４１に代えて電子ペーパー４４を用いたものである。電子ペーパー４４とは、紙のような屈曲可能な薄い素材に、帯電した白い粒子を入れた微小なカプセルと、帯電した黒い粒子を入れた微小なカプセルとを多数含ませ、電圧を印加することで白いカプセルおよび黒いカプセルを移動させて画像を表示するものである。
【００４７】
本実施の形態では１枚の電子ペーパー４４をＪ字状に湾曲させ、その屈曲部を挟む一端側を運転者が直接視認可能な第１映像表示部分４４ａとし、その屈曲部を挟む他端側を凹面鏡４３に対向する第２映像表示部分４４ｂとしている。可撓性を有する電子ペーパー４４は液晶ディプレイ４１に比べて形状の自由度が高いため、第４の実施の形態では２個必要であった凹面鏡４２，４３を、第５の実施の形態では１個の凹面４３で済ますことができ、部品点数の削減およびコストの削減が可能になる。
【００４８】
次に、図８に基づいて請求項６に記載された発明に対応する本発明の第６の実施の形態を説明する。
【００４９】
第６の実施の形態は第１の実施の形態の変形であって、第１の実施の形態では第１スクリーン１６が透過型であり、第２スクリーン１７が反射型であるが、第６の実施の形態では第１スクリーン５１および第２スクリーン５２が共に高輝度の反射型であり、かつ第１、第２スクリーン５１，５２の上下方向の位置関係が第１の実施の形態と入れ代わっている。
【００５０】
また第１の実施の形態では透過型の第１スクリーン１６の第１映像を運転者が直接視認するようになっているが、第６の実施の形態では反射型の第１スクリーン５１の第１映像を凹面鏡５３で反射させたものを運転者が目視するようになっている。更に、第１の実施の形態では反射型の第２スクリーン１７の第２映像を凹面鏡１９で反射させてフロントウインドシールド１４に投影しているが、第６の実施の形態では反射型の第２スクリーン５２の第２映像をバイザー（半透明板）５４で反射させることで、そのバイザー５４の前方に存在する虚像として視認可能にしている。バイザー５４はホログラムやハーフミラーで構成されるもので、第１の実施の形態のフロントウインドシールド１４の代わりに本発明の映像表示部を構成する。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、映像表示部としてフロントウインドシールド１４の代わりにバイザー５４を用いるので、既存のフロントウインドシールド１４を変更することなく、バイザー５４を付加するだけで対応が可能となるだけでなく、第２映像をバイザー５４の前方に存在する虚像として表示するので、運転中の焦点調節負担を軽減することができる。また反射型の第１スクリーン５１の第１映像も凹面鏡５３の前方に存在する虚像として表示されるので、運転中の焦点調節負担を軽減することができる。
【００５２】
次に、図９に基づいて請求項７に記載された発明に対応する本発明の第７の実施の形態を説明する。
【００５３】
第７の実施の形態は第６の実施の形態の変形であって、第６の実施の形態では投影手段１８が映像を後向きに投影しているが、第７の実施の形態では投影手段１８が映像を上向きに投影している。また第６の実施の形態では第１、第２スクリーン５１，５２が共に反射型であるのに対し、第７の実施の形態では第１、第２スクリーン６１，６２が共に透過型とされ、それに応じて凹面鏡６３の位置が変化している。そして第１スクリーン６１を透過した光がバイザー５４に当たらないように遮光板６４が設けられる。第７の実施の形態の他の構成は第６の実施の形態と同じであり、第６の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。
【００５４】
次に、図１０に基づいて本発明の第８の実施の形態を説明する。
【００５５】
第８の実施の形態は第７の実施の形態の変形であって、第７の実施の形態では投影手段１８が映像を上向きに投影しているが、第７の実施の形態では投影手段１８が映像を後向きに投影している。第７の実施の形態では第１スクリーン６１を透過した第１映像を１個の凹面鏡６３で反射させて運転者から目視可能にしているが、第８の実施の形態では第１スクリーン７１を透過した第１映像を２個の第１、第２凹面鏡７３，７４で反射させて運転者から目視可能にしている。また第７の実施の形態では第２スクリーン６２を透過した第２映像をバイザー５４で反射させているが、第８の実施の形態では第２スクリーン７２を透過した第２映像を凹面鏡７５で反射させた後にバイザー５４で反射させている。第１、第２スクリーン７１，７２の間には、第１スクリーン７１を透過した第１映像の光がバイザー５４に当たらないように遮光板７６が設けられる。
【００５６】
第８の実施の形態の他の構成は第７の実施の形態と同じであり、第７の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。
【００５７】
次に、図１１に基づいて請求項８に記載された発明に対応する第９の実施の形態を説明する。
【００５８】
第９の実施の形態は第６の実施の形態の変形であって、第６の実施の形態では反射型の第１、第２スクリーン５１，５２が同一平面上に配置されているが、第９の実施の形態では反射型の第１スクリーン８１が投影手段１８から遠い位置に、反射型の第２スクリーン８２が投影手段１８に近い位置に配置されている。この場合、投影手段１８にレーザープロジェクタを採用することで、第１、第２スクリーン８１，８２の両方にピントを合わせて映像を結像することができる。第１スクリーン８１で反射された第１映像は凹面鏡８３で反射されて運転者に視認され、第２スクリーン８２で反射された第２映像は凹面鏡８４で反射されてフロントウインドシールド１４に照射される。
【００５９】
本実施の形態によれば、第１、第２スクリーン８１，８２を離して配置することができるので、インストルメントパネル１３の内部における光学系のレイアウトの自由度が向上する。
【００６０】
次に、図１２および図１３に基づいて請求項９に記載された発明に対応する第１０の実施の形態を説明する。
【００６１】
第１０の実施の形態は第１の実施の形態の変形であって、第１の実施の形態では反射型の第２スクリーン１７に反射された映像が凹面鏡１９で反射されてフロントウインドシールド１４に投影されるが、第９の実施の形態では反射型の第２スクリーン９１に反射された映像が直接フロントウインドシールド１４に投影される。投影手段１８は、第１、第２スクリーン９１，９２に投影する第１、第２映像の他に第３映像を投影し、その第３映像は３個のミラー９３，９４，９５で反射されて車室のルーフに設けた第３スクリーン９６に投影され、その映像は後席の乗員によって視認可能になる。ルーフの内装材が白色に近い場合には内装材を第３スクリーン９６として利用できるが、暗色の場合は専用の第３スクリーン９６を設ける必要がある。
【００６２】
本実施の形態によれば、共通の投影手段１８を用いて運転者および後席の乗員の両方に情報を提示することが可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６４】
例えば、実施の形態では運転席の乗員である運転者に対して映像を提示しているが、助手席等の運転席以外の席の乗員に対して映像を提示しても良い。
【００６５】
また本発明の反射手段は実施の形態の凹面鏡１９，４２，４３，５３，６３，８３，８４に限定されず、平面鏡や自由曲面鏡であっても良く、また複数の鏡やレンズを組み合わせてたものであっても良い。
【００６６】
また実施の形態の液晶ディプレイ４１や電子ペーパー４４に代えて、ＬＥＤ等を用いたディスプレイを採用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１３ インストルメントパネル
１３ａ 開口
１４ フロントウインドシールド（映像表示部）
１６ 第１スクリーン
１７ 第２スクリーン
１８ 投影手段（映像生成手段、レーザープロジェクタ）
１９ 凹面鏡（反射手段）
２１ 第１スクリーン
２２ 第２スクリーン
３１ 第１スクリーン
３２ 第２スクリーン
４１ 液晶ディスプレイ（映像生成手段、ディスプレイ）
４２ 第１凹面鏡（反射手段）
４３ 第２凹面鏡（反射手段）
４４ 電子ペーパー（映像生成手段、ディスプレイ）
５１ 第１スクリーン
５２ 第２スクリーン
５３ 凹面鏡（反射手段）
５４ バイザー（映像表示部）
６１ 第１スクリーン
６２ 第２スクリーン
６３ 凹面鏡（反射手段）
８１ 第１スクリーン
８２ 第２スクリーン
８３ 第１凹面鏡（反射手段）
８４ 第２凹面鏡（反射手段）
９１ 第１スクリーン
９２ 第２スクリーン
９６ 第３スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネル（１３）の内部に配置されて第１映像および第２映像を生成可能な単一の映像生成手段（１８，４１，４４）を備え、前記第１映像は前記インストルメントパネル（１３）の開口（１３ａ）を通して車室側から視認可能であり、前記第２映像は乗員の前方に配置された映像表示部（１４，５４）に表示されて車室側から虚像として視認可能であることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す透過型の第１スクリーン（１６）と、
前記第１スクリーン（１６）の下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（１７）と、
前記第２スクリーン（１７）に映し出された映像を反射して前記映像表示部（１４）に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段（１９）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーン（２１）と、
前記第１スクリーン（２１）の下方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーン（２２）と、
前記第２スクリーン（２２）に映し出された映像を反射して前記映像表示部（１４）に虚像として投影する反射手段（１９）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーン（３１）と、
前記映像表示部（１４）に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（３２）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記映像生成手段は、前記第１映像を車室側から視認できるように映し出すとともに、前記第２映像を車室側から視認できないように映し出す単一のディスプレイ（４１，４４）からなり、
前記ディスプレイ（４１，４４）に映し出された第２映像を反射して前記映像表示部（１４）に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段（４２，４３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーン（５１）と、
前記第１スクリーン（５１）に映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段（５３）と、
前記第１スクリーン（５１）の上方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（５２）と、
前記第２スクリーン（５２）に映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部（５４）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を上方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を映し出す透過型の第１スクリーン（６１）と、
前記第１スクリーン（６１）に映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段（６３）と、
前記第１スクリーン（６１）の前方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーン（６２）と、
前記第２スクリーン（６２）に映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部（５４）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項８】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を後方に向けて投影する単一のレーザープロジェクタ（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーン（８１）と、
前記第１スクリーン（８１）に映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段（８３）と、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（８２）と、
前記第２スクリーン（８２）に映し出された映像を反射して前記映像表示部（１４）に虚像として投影する反射手段（８４）と、
を備え、前記レーザープロジェクタ（１８）から前記第１スクリーン（８１）までの距離と、前記レーザープロジェクタ（１８）から前記第２スクリーン（８２）までの距離とが異なることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項９】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像に加えて第３映像を投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を乗員に視認可能に映し出す透過型の第１スクリーン（９１）と、
前記第１スクリーン（９１）の下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（９２）と、
前記第２スクリーン（９２）に映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部（１４）と、
車室のルーフに設けられて前記第３映像を視認可能に映し出す第３スクリーン（９６）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項１】
インストルメントパネル（１３）の内部に配置されて第１映像および第２映像を生成可能な単一の映像生成手段（１８，４１，４４）を備え、前記第１映像は前記インストルメントパネル（１３）の開口（１３ａ）を通して車室側から視認可能であり、前記第２映像は乗員の前方に配置された映像表示部（１４，５４）に表示されて車室側から虚像として視認可能であることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す透過型の第１スクリーン（１６）と、
前記第１スクリーン（１６）の下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（１７）と、
前記第２スクリーン（１７）に映し出された映像を反射して前記映像表示部（１４）に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段（１９）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーン（２１）と、
前記第１スクリーン（２１）の下方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーン（２２）と、
前記第２スクリーン（２２）に映し出された映像を反射して前記映像表示部（１４）に虚像として投影する反射手段（１９）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体前方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を車室側から視認できるように映し出す反射型の第１スクリーン（３１）と、
前記映像表示部（１４）に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（３２）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記映像生成手段は、前記第１映像を車室側から視認できるように映し出すとともに、前記第２映像を車室側から視認できないように映し出す単一のディスプレイ（４１，４４）からなり、
前記ディスプレイ（４１，４４）に映し出された第２映像を反射して前記映像表示部（１４）に車室側から視認できる虚像として投影する反射手段（４２，４３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を車体後方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーン（５１）と、
前記第１スクリーン（５１）に映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段（５３）と、
前記第１スクリーン（５１）の上方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（５２）と、
前記第２スクリーン（５２）に映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部（５４）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を上方に向けて投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を映し出す透過型の第１スクリーン（６１）と、
前記第１スクリーン（６１）に映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段（６３）と、
前記第１スクリーン（６１）の前方に設けられて前記第２映像を映し出す透過型の第２スクリーン（６２）と、
前記第２スクリーン（６２）に映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部（５４）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項８】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像を後方に向けて投影する単一のレーザープロジェクタ（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を映し出す反射型の第１スクリーン（８１）と、
前記第１スクリーン（８１）に映し出された前記第１映像を車室側から視認できるように反射する反射手段（８３）と、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（８２）と、
前記第２スクリーン（８２）に映し出された映像を反射して前記映像表示部（１４）に虚像として投影する反射手段（８４）と、
を備え、前記レーザープロジェクタ（１８）から前記第１スクリーン（８１）までの距離と、前記レーザープロジェクタ（１８）から前記第２スクリーン（８２）までの距離とが異なることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項９】
前記映像生成手段は、前記第１映像および前記第２映像に加えて第３映像を投影する単一の投影手段（１８）からなり、
前記インストルメントパネル（１３）に設けられて前記第１映像を乗員に視認可能に映し出す透過型の第１スクリーン（９１）と、
前記第１スクリーン（９１）の下方に設けられて前記第２映像を映し出す反射型の第２スクリーン（９２）と、
前記第２スクリーン（９２）に映し出された前記第２映像を反射して車室側から視認できる虚像として表示する前記映像表示部（１４）と、
車室のルーフに設けられて前記第３映像を視認可能に映し出す第３スクリーン（９６）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１６４９４１（Ｐ２０１０−１６４９４１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９５０６８（Ｐ２００９−１９５０６８）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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