JP2004268638A

JP2004268638A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2004268638A
Application number: JP2003059050A
Authority: JP
Inventors: Kinya Tamura; 欣也田村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】表示像の減少と虚像の高拡大を低コストで両立させることができる車両用表示装置を提供すること。
【解決手段】表示器３の画像を車のフロントウィンドウ５に拡大鏡４を介して投影して虚像で表示する車両用表示装置１において、画像の周縁形状を形成する隠蔽用マスク３３を予め歪ませた形状となるよう設けた、表示器３の画像が略矩形に形成されたものであり、略矩形の表示器３の画像の周縁を覆うように歪ませた隠蔽用マスク３３を表示器３に取り付けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドアップディスプレイとも称され、車両側より主に運転者に情報を伝達するために、表示部の画像を直接又は拡大鏡を介してフロントウィンドウに投影して虚像で表示する車両用表示装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用表示装置は、重畳用反転画像の像光が反射される際に発生する歪みが相殺されるように、表示デバイスに表示させる重畳用反転画像を交換可能な外付けＲＯＭの格納内容にしたがって予め歪ませておくように構成している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、歪の相殺が可能な単一の曲率半径によって形成される曲面のみを有して構成するレンズである補正部材を設けたものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０５５７１号公報（第４−６頁、第３図）
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−２０２４７５号公報（第３−５頁、第５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来において、表示情報を拡大率の大きい虚像にて表示するようにした自動車等の車両用のヘッドアップディスプレイにおいて、一般に、フロントウィンドウは、自動車の構造上、上下方向に非対称な湾曲面形状を有する。また、フロントウィンドウは左右方向で対象的な湾曲形状を有するが、左右両端部にて、インストルメントパネルの上下に位置するフロントウィンドウの視界領域部及び表示装置の表示面の双方を臨むように位置しているため、凹面鏡の光軸はフロントウィンドウの上方への傾斜方向に傾斜していた。
また、拡大率が大きいと曲率半径が急に小さくなるため、フロントウィンドウの非対称な湾曲形状と相まって、表示光のうち凹面鏡の周辺部で反射された表示光部分に起因する虚像の歪みが顕著となるという不具合を生じていた。
この対策として、補正レンズを設けたり、画像を予め歪ませるのは、コストが高くなってしまう。しかし、低コストで大きい表示像を得るためには、高拡大にする必要があり、両立しなかった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、表示像の減少と虚像の高拡大を低コストで両立させることができる車両用表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、表示部の画像を直接又は拡大鏡を介して車のフロントウィンドウに投影して虚像で表示する車両用表示装置において、画像の周縁形状を形成する画像周縁枠を予め歪ませた形状となるよう設けたことを特徴とする手段とした。
なお、本発明における「画像の周縁形状」とは、矩形や楕円、多角形、あるいは複雑な組み合わせ形状の画像の外側に接する周縁で表現される画像全体の形状を指すものとする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、表示部の画像が略矩形に形成されたものであり、略矩形の表示部の画像の周縁を覆うように歪ませた画像周縁枠を表示部に取り付けたことを特徴とする手段とした。
【００１０】
【発明の作用と効果】
請求項１記載の発明では、画像周縁枠を予め歪ませることによって、フロントウィンドウに表示された画像は歪むが、画像の周縁形状は歪みが補正された表示像となる。人間の視覚特性（錯覚）として、画像の中身に多少の歪みが存在しても、その周縁形状が歪んでいない形状の場合、殆ど歪みを感じないか、わずかに歪みを感じる程度となる。よって、拡大鏡等歪みを補正するための特別な画像処理の回路や補正レンズのようなものを必要とせず、安価に歪みの補正と高拡大を両立させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、矩形の表示部の画像の周縁を覆うように歪ませた画像周縁枠を表示部に取り付けたことにより、フロントウィンドウに表示された際の画像の歪みを補正する。矩形の画像は直線部を有し、その形状が人間に認識されやすいので、歪みが補正されていると人間が感じやすい。また、画像周縁枠を取り付ければよいため、既存の表示器にコストを抑制して使用でき、その取り付けも容易に行えてコストがさらに抑制できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用表示装置を実現する実施の形態を、請求項１，２に係る発明に対応する第１実施例と、第２実施例とに基づいて説明する。
【００１３】
（第１実施例）
【００１４】
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両用表示装置の表示器を示す説明図である。図２は第１実施例の車両用表示装置によりフロントウィンドウに表示させた画像の説明図である。図３は第１実施例の車両用表示装置の概略図である。図１〜３における主要符号を説明すると、１は車両用表示装置、２は光源、３は表示器（表示部）、３１は回路基板、３２は液晶表示部、３２１は画像周縁、３３は隠蔽用マスク（画像周縁枠）、４は拡大鏡、５はフロントウィンドウ、６０はフロントウィンドウに表示された補正しない表示像、６０１は補正しない表示像の画像周縁、６１はフロントウィンドウに表示された補正した表示像、６１１は補正した表示像の画像周縁、Ａ１は走行中に外を見る際の視線、Ａ２はヘッドアップディスプレイを見る際の視線、ｈは人である。
【００１５】
第１実施例では、フロントウィンドウ５の下方に光源２を設け、光源２の投光により表示像を投影する表示器３を設ける。さらに、表示器３から投影される像をフロントウィンドウ５に向かって拡大反射させる拡大鏡４を設ける。
表示器３は、図１に示すように、液晶表示部３２と液晶表示部３２に表示させるための回路基板３１で構成している。さらに、第１実施例では、拡大鏡４とフロントウィンドウ５の湾曲する面の曲率による歪みを考慮して、フロントウィンドウ５に表示した際に矩形に表示されるように予め歪ませた形状になるよう液晶表示部３２の周縁部分を覆う枠状の隠蔽用マスク３３を設ける。これにより、液晶表示部３２の画像周縁は図１に示す画像周縁３２１になる。
【００１６】
次に、作用を説明する。
【００１７】
［画像の歪み補正作用］
第１実施例の車両用表示装置１では、光源２による投光を表示器３に当てるようにして画像を拡大鏡４に投影する。拡大鏡４では、その湾曲により入射された画像を拡大反射する。拡大鏡４で拡大反射させた投影画像は、フロントウィンドウ５に表示され、運転者が走行のための視線を大きく変えることなく（Ａ１，Ａ２）、車両からの情報表示を得ることができる。
【００１８】
この際において、もし、矩形の液晶表示部３２をそのままフロントウィンドウ５に投影した場合には、拡大鏡４の拡大反射とフロントウィンドウ５の湾曲により、図２（ａ）のように歪んだ画像周縁６０１となった表示像６０になる。
【００１９】
第１実施例では、図１に示すように、液晶表示部３２に予め歪ませた枠形状である隠蔽用マスク３３が取り付けてあるため、液晶表示部３２の画像の周縁は図１に示す画像周縁３２１となる。この表示画像を拡大鏡４で反射させてフロントウィンドウ５に投影して表示させると図２（ｂ）のように画像周縁６１１が矩形を構成して、画像全体の形状が矩形の表示像６１となる。図２を見てわかるように、人間の視覚特性として画像周辺が歪んでいない場合は、表示内容に多少の歪みがあっても感じないか、わずかな歪みを感じる程度となり、これにより、歪み感なく表示を快く使用してもらう。
【００２０】
［コストの抑制作用］
第１実施例では、拡大鏡４により高拡大を行うため、液晶表示部３２を小さくできる。液晶表示部３２はその表示の大きさに比例してコストが高くなるため、液晶表示部３２を小さくすることはコストの抑制となる。
さらに、第１実施例では、表示画像の歪みの補正として隠蔽用マスク３３を用いている。隠蔽用マスク３３は液晶表示部３２の周縁部を覆えばよいため、特別な材質を用いる必要がなく、低コストなものである。また、既存の液晶表示部３２に取り付けてもコストを低く抑えることとなる。
【００２１】
次に、効果を説明する。
【００２２】
第１実施例の車両用表示装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００２３】
（１）表示器３の画像を車のフロントウィンドウ５に拡大鏡４を介して投影して虚像で表示する車両用表示装置１において、画像の周縁形状を形成する隠蔽用マスク３３を予め歪ませた形状となるよう設けたため、歪みを補正するための特別な画像処理の回路や補正レンズのようなものを必要とせず、安価に歪みの補正と高拡大を両立させることができる。
【００２４】
（２）表示器３の画像が略矩形に形成されたものであり、略矩形の表示器３の画像の周縁を覆うように歪ませた隠蔽用マスク３３を表示器３に取り付けたため、既存の表示器３にコストを抑制して使用でき、その取り付けも容易に行えてコストがさらに抑制できる。
【００２５】
（第２実施例）
【００２６】
第２実施例は、表示器３から直接フロントウィンドウに投影した例である。
【００２７】
すなわち、図４に示すように、光源２から表示器３に投光し、表示器３からフロントウィンドウ５に拡大鏡４を介さずに直接投影する。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
第２実施例の車両用表示装置のように表示器３から直接、フロントウィンドウ５に投影させるようにしても、フロントウィンドウ５の湾曲面による画像の歪みを補正することができる。
【００２８】
以上、本発明の車両用表示装置１を第１実施例，第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００２９】
例えば、第１実施例では、フロントウィンドウに画像を表示させていたが、別体のコンバイナ等に表示させるようにしてもよい。
また、画像周縁枠は第１実施例の隠蔽用マスクのように液晶表示部と別体で設けるようにしても、液晶表示部と一体で設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用表示装置の表示器を示す説明図である。
【図２】第１実施例の車両用表示装置によりフロントウィンドウに表示させた画像の説明図である。
【図３】第１実施例の車両用表示装置の概略図である。
【図４】第２実施例の車両用表示装置の概略図である。
【符号の説明】
１車両用表示装置
２光源
３表示器
３１回路基板
３２液晶表示部
３２１画像周縁
３３隠蔽用マスク
４拡大鏡
５フロントウィンドウ
６０（フロントウィンドウに表示された補正しない）表示像
６０１（補正しない表示像の）画像周縁
６１（フロントウィンドウに表示された補正した）表示像
６１１（補正した表示像の）画像周縁
Ａ１（走行中に外を見る際の）視線
Ａ２（ヘッドアップディスプレイを見る際の）視線
ｈ人

Claims

表示部の画像を直接又は拡大鏡を介して車のフロントウィンドウに投影して虚像で表示する車両用表示装置において、
画像の周縁形状を形成する画像周縁枠を予め歪ませた形状となるよう設けたことを特徴とする車両用表示装置。
請求項１に記載された車両用表示装置において、
表示部の画像が略矩形に形成されたものであり、略矩形の表示部の画像の周縁を覆うように歪ませた画像周縁枠を前記表示部に取り付けたことを特徴とする車両用表示装置。