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車のHUDに積水化学工業の自発光ディスプレイ!広視野角でコンパクト

投稿日:2019年8月7日 更新日:

自動車に続々と高性能なディスプレイが搭載されるようになっています。カーナビやエンターテイメント用のモニターだけでなく、インパネなどの車の運転・安全に重要な部分にも最新のディスプレイが採用されています。その中でも注目のHUD用に積水化学工業が自発光ディスプレイを提案しています!

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車のHUDに積水化学工業の自発光ディスプレイ

自動車のインパネ(インスツメントパネル)やセンターコンソール部分に大型の高画質ディスプレイが導入され始めています。インパネ部分はドライバーが常に見る部分ですので、高画質で美しく、見やすくするだけでも魅力がありますが、ディスプレイとすることでデザイン的な自由度も上がり、車の商品力アップに一役買っています。

センターコンソール部分は、タッチパネルとすることが多く、大型の画面でいろいろな操作がしやすくなっています。これも斬新さが感じられ、デザイン的にも好印象でしょう。

しかし、現在注目すべきはHUD(ヘッドアップディスプレイ)です。自動車ではフロントガラスに映像を投影する形で使われることが多いです。車の運転中にドライバーは前方を見ますので、大きく視線を逸らさずに運手に必要な情報がフロントガラスに投影されれば便利です。

すでに一部の高級車でHUDが搭載されていますが、本格的な普及はこれからです。なぜ現在注目すべきかというと、自動ブレーキ(衝突被害軽減ブレーキ)などの普及が始まり、そのシステムで搭載される車載カメラなどから、車の周囲の画像情報などが得られるようになっているからです。例えば、前方に小さな子供がいる場合に、フロントガラス上にその位置を示すインジケーターなどを表示し、ドライバーに注意を促すといった使い方が簡単にできるようになっているからです。

このように車載のHUDが注目されている状況で、積水化学工業はなぜ自発光型ディスプレイを提案したのでしょうか?

積水化学工業の車載HUD用自発光ディスプレイとは?

積水化学工業と言えば、「セキスイハイム」ブランドの住宅メーカーとして有名な企業としてご存知の方も多いでしょう。確かにその通りなのですが、住宅事業の他にも塩化ビニルの配管や種々の高機能プラスチックを手掛ける国内有数の化学メーカーです。

車載HUDとの関係は、自動車のフロントガラス用中間膜です。自動車のフロントガラスは、衝撃で割れた時にガラスの破片が飛び散らないように中間膜と呼ばれる透明な樹脂フィルムが使われています。フロントガラスは2枚のガラスを重ねたような構成になっており、それらの間に中間膜を挿入し、万が一割れた時に破片が飛び散らないようにしているわけです。この中間膜を積水化学工業が作っています。

HUDでフロントガラスに映像を投影すると、ガラスの内側表面で反射して来た光と外側表面で反射して来た光の行路がわずかにずれるため、映像が二重に見えるという問題がありました。この問題を積水化学工業は、中間膜の断面を楔型にすることにより解決しています。またフロントガラスの基本性能として重要な遮音・遮熱機能なども付与しています。これらの技術により、同社は世界のフロントガラスの中間膜市場でトップシェアを持っています。

フロントガラスの中間膜事業を進める同社が、新たに提案しているのが車載HUD用自発光ディスプレイです。これは中間膜中に発光材料を導入し、それを外部からある波長のレーザー光を当てて発光させることにより映像を表示するものです。従来のHUDと比べてどこが優れているのでしょうか?

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積水化学工業の車載HUD用自発光ディスプレイは広視野角

従来の車載用HUDは、液晶ディスプレイの画面を投影するものや、DMD(デジタルミラーデバイス)を使用して投影するものが主流です。運転時にドライバーは遠方を見ていますので、フロントガラスに投影していても、その像が遠方にあるように投影した方が目の焦点距離を大きく変える必要がなくなり、ドライバーの負担が下がると言われています。そのため像との距離を調節するための光学系が組み込まれ、ある程度フロントガラスから距離をとって設置する必要があります。

その結果としてHUDシステム全体の容積が4-5L程度と大きくなり、車のダッシュボード周辺に組み込むことが難しくなります。また光学系の特性から、ドライバーの位置からは映像が見えても助手席からは見えないなど、横方向の視野角が狭くなる傾向があります。設計によっては、ドライバーも少しずれた位置からは見難くなることもあるでしょう。

積水化学工業の自発光型HUDは、現在は赤・青・緑の単色表示のみが可能で、フルカラー化は2025年頃に実現できるように開発中です。したがって、現時点ではフルカラー表示という点では従来のものに劣ります。しかし、自発光式であるため、助手席からも見やすいなどの特性があります。また照射するレーザーユニット等の容積は小さく、タバコの箱よりも小さくなっているとのことです。これらは従来のものに比べて大きなアドバンテージです。

まとめ

積水化学工業の車載HUD用自発光ディスプレイについて紹介しました。同社としては、車だけではなく、建築物などへも展開していくそうです。

車載用HUDで世界首位の日本精機のHUDについては、こちらの記事「車載ディスプレイはHUDに注目!日本精機が世界首位!」で紹介しています。

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