JPH0358080A

JPH0358080A - ヘッドアップディスプレイ

Info

Publication number: JPH0358080A
Application number: JP1195196A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Saito; 英文斎藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1991-03-13
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JP2797487B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ．発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、航空機または自動車等の乗物の操縦者が前方
外界の景色を見ながら操縦する際に、その操縦者が見て
いる前方の外界の情景に種々の情報を重ねて表示するヘ
ッドアップディスプレイに関し、特に、陸上乗物で使用
するのに通したヘッドアップディスプレイに関する。

このようなヘッドアップディスプレイを使用すれば、操
縦者は一々外界から視線をそらせて計器類を見る必要が
なくなるので、外界から視線をそらせている間に生じる
不慮の事故を防ぐことができる。

（２）従来の技術次に、第３図により従来のヘッドアップディスプレイに
ついて説明する。

車両０１前端部の運転室０２前端には車体下部０３と天
井０４との間にフロントガラス０５が配設されている。

また、運転室０２には、操縦者Ｍ用の座席０６の前方に
計器盤０７が配設されている．この計器盤０７には情報
表示手段としてのＣＲ　Ｔ　（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ
　Ｔｕｂｅ）　　０　８がその表示面を前記フロントガ
ラス０５に向けて配設されている。

また、前記計器盤０７には、前記情報表示手段０８の前
方に光学部材としてのレンズ系０９が配設されており、
このレンズ系０９は、前記情報表示手段０８から出射し
た情報表示光Ｄを前記フロントガラス０５で反射させて
から操縦者Ｍに視認させるように配置されている。

前記フロントガラス０５は前記レンズ系０９から入射し
た情報表示光Ｄの一部を透過させるとともに残部を前記
操縦者Ｍに向けて反射させるように配置されており、ま
た外部の情景から入射した外部光Ｘの一部を反射すると
ともに残部を前記操縦者Ｍに向けて透過させるように配
置されている．すなわち、フロントガラス０５はコンバ
イナの機能を備えている。なお、このようにフロントガ
ラス０５そのものをコンバイナとして使用する代わりに
、フロントガラス０５に別途張り付けたハーフミラーを
コンバイナとして使用する場合もある．そして、これら
のいずれの場合においてもコンバイナとしての作用を奏
するハーフミラー面はフロントガラス０５に平行に配設
されることが多い。

（３）発明が解決しようとする課題ところで、前記コンバイナとしての機能を有するフロン
１・ガラス０５が第３図の実線で示した状態と仮想線で
示した状態とでは、情報表示手段０８の設置場所が変わ
ってくる。すなわち、フロントガラス０５が実線で示す
ように鉛直状態に近い場合には情報表示手段０８を操縦
者Ｍに近い位置に配設する必要があり、破線で示すよう
に鉛直状態から後方に傾斜するにつれて前記情報表示手
段０８を操縦者Ｍから離れた前方位置に配設できるよう
になる。

したがって、計器盤０７に装着する計器等の配置の都合
上、情報表示手段０８をある所定の位置に配置しようと
した場合、その所定位置に応じてフロントガラス０５は
所定の値の傾斜角度が要求される。しかしながら、車体
設計の観点からフロントガラス０５の鉛直状態からの傾
斜角度を大きくしたくないという要求がある場合もある
。

これらの２つの要求は相反する要求であり、それらの要
求を同時に満たすことは容易でない。

本発明は前述の事情に鑑み、フロントガラスそのものを
コンバイナとして使用したり、フロントガラスに沿って
別途配置されたたハーフミラー面をコンバイナとして使
用した場合、コンバイナとして機能するハーフ竜ラー面
の鉛直方向からの実質的な傾斜角度をフロントガラスの
傾斜角度よりも大きくできるようにすることを課題とす
る。

Ｂ．発明の構或（１）課題を解決するための手段前記課題を解決するために、本発明のヘッドアップディ
スプレイは、情報表示用の表示面を有する情報表示手段
と前記表示面から出射した情報表示光を所定の方向に投
光する光学部材とを備えた情報投光装置と、操縦者の前方にフロントガラスと平行に設けられ、前方
の外界の景色を操縦者が視認できるように前記外界から
の光線を前方から後方に透過させるとともに、前記情報
投光装置から投光された情報表示光を操縦者が視認でき
る方向に反射するコンバイナと、を備えたヘッドアップディスプレイにおいて、前記コン
バイナは上下にルーバー状に列設された多数の水平方向
に延びる帯状ハーフミラー面を有し、前記多数の帯状ハ
ーフミラー面は後方に行くに従って上方に傾斜して形成
されていることを特徴とする．（２）作　用前述の構戒を備えた本発明のヘッドアップディスプレイ
によれば、操縦者の前方にフロントガラスと平行に設け
られ、前方の外界の景色を操縦者が視認できるように前
記外界からの光線を前方から後方に透過させるとともに
、前記情報投光装置から投光された情報表示光を操縦者
が視認できる方向に反射するコンバイナは、上下にルー
バー状に列設された多数の水平方向に延びる帯状ハーフ
ミラー面を有している。そして、前記多数の帯状ハーフ
ミラー面は後方に行くに従って上方に傾斜して形成され
ている。したがって、コンバイナは全体としては、フロ
ントガラスに平行な姿勢であっても、その帯状ハーフξ
ラ−面はフロントガラスよりも後方に傾斜する。したが
って、前記コンバイナは全体としてフロントガラスと平
行に配置されていても、実質的に、平板状のハーフ箋ラ
−面を有するコンバイナをフロントガラスよりも後方に
傾斜させて配置したもの、または、フロントガラス自体
をコンバイナとして使用する場合のフロントガラスを後
方に傾斜させたものと同様に作用する。

（３）実施例次に、図面により本発明のヘッドアップディスプレイの
実施例を説明する。

先ず、第１．２図により本発明のヘッドアップディスプ
レイＨの第１実施例を説明する。

電車１の前端部には運転室２が設置されている。

この運転室２の前方には電車１の車体下部３と天井４と
の間にコンバイナとしてのフロントガラス５が配設され
ている。このフロントガラス５は全体としてわずかに後
方に傾斜して配置されている。

そして第２図に示すように、前記フロントガラス５の内
面には水平に延びる帯状のハーフミラー面５ａ，５ａ．
・・・が上下方向にルーバー状に列設されている。前記
ハーフミラー面５ａ、５ａ，・・・はたとえば、透明な
金属薄膜を蒸着することにより容易に形成される。そし
て、このフロンＩ・ガラス５の外面は、前記内面と同様
の形状に形戒されている．また、前記運転室２には、操浸者Ｍ用の座席６の前方に
計器盤７が配設されている。

この運転室２の計器盤７には光学的情報表示手段として
のＣ　Ｒ　Ｔ　（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ、
陰極線管）８がその表示面を前記フロントガラス５に向
けて配設されている。なお、前記ＣＲＴ８の代わりに、
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイまたは発光ダ
イオードディスプレイ等のフラットな光学的情報表示手
段を採用することも可能である。

また、前記計器盤７には、前記ＣＲＴ８の前方に光学部
材としてのレンズ系９が配設されており、このレンズ系
９は、凹レンズ９ａおよび凸レンズ９ｂ等から構威され
ている。このレンズ系９は、前記ＣＲＴ８から出射した
情報表示光を前記フロントガラス５で反射させてから操
縦者Ｍに視認させるように配置されている。

前記フロントガラス５は前記レンズ系９から入射した情
報表示光Ｄの一部を透過させるとともに残部を前記操縦
者Ｍに向けて反射させるように配置されており、また外
部の景色から入射した光線Ｘの一部を反射するとともに
残部を前記操縦者Ｍに向けて透過させるように配置され
ている。すなわち、この実施例のフロントガラス５はそ
れ自体がコンバイナとしての機能を備えている。

なお、前記ＣＲＴ８および光学部材９から情報投光装置
Ｋが構戒されており、また、前記コンバイナとして機能
するフロントガラス５および前記情報投光装［Ｋからヘ
ッドアップディスプレイＨが構戒されている。

次′に、前述の構或を備えた本発明の実施例の作用につ
いて説明する。

第１図中左側にある外界からフロントガラス５に向って
進んできた光線Ｘは、一部はフロントガラス５で反射し
、残部はそのままフロントガラス５を透過して直進し、
操縦者Ｍの眼に至る。これにより操縦者Ｍは外界の景色
をそのまま視認することができる。一方、操縦者Ｍが必
要な情報は、前記ＣＲＴ８に表示される。

ＣＲＴ８から出射した情報表示光Ｄはレンズ系９で収束
されてフロントガラス５に入射する．そしてフロントガ
ラス５に入射した情報表示光Ｄは、一部はフロントガラ
ス５を透過して外界に出射されるが、残部はハーフ２ラ
−面５ａ．５ａ，・・・で反射して操縦者Ｍの眼に至る
。これにより操縦者Ｍは情報表示光Ｄを視認することが
できる。前記情報表示光Ｄがハーフミラー面５ａ，５ａ
，・・・で反射する際、ハーフ泉ラ−面５ａ，５ａ，・
・・は、フロントガラス５全体としての傾斜角度よりも
後方に傾斜しているため、平坦なフロントガラスをコン
バイナとして使用した場合のフロントガラスを、より後
方に傾斜させたものと同様に作用する。

次に、第３図により本発明のヘッドアップディスプレイ
の第２実施例を説明する。

この第２実施例は、コンバイナの構戒が前記第１実施例
のヘッドアップディスプレイと異なる以外は前記第ｌ実
施例と同様に構或されているので、前記第１実施例と重
複する説明は省略する。

この第２実施例のヘソドアップディスプレイＨは、両面
平坦なフａントガラス５の後面（第３図中、右側面）に
透明なプラスチックで構或されたコンバイナ１０が張付
けられている。このコンバイナ１０は接合された一対の
プラスチック板１１，ｌ２から構威されている。前記プ
ラスチック板１１の前面は前記フロントガラス５の後面
に張付けられ、後面は水平に延びる帯状のハーフ逅ラー
面１１ａ，ｌｌａ，・・・が上下方向にルーバー状に列
設されている。前記ハーフミラー面１１ａ，１１ａ．・
・・はたとえば、透明な金属薄膜を蒸着することにより
容易に形戒される。このプラスチック板１１の後面には
プラスチック板１２の前面が接合されている。このプラ
スチック板ｌ２の前面は、水平に延びる帯状の面１２ａ
，１２ａ，・・・が上下方向にルーバー状に列設されて
おり、前記帯状のハーフミラー面１１ａ，ｌｌａ．・・
・と前記帯状の面１２ａ，１２ａ，・・・とは隙間無く
接合されている．そして、前記プラスチック仮１２の後
面は平坦に形戒されている。

前記第２実施例のヘッドアップディスプレイも前記第１
実施例のへッドアップディスプレイと同様に作用する。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行う
ことが可能である。

例えば、フロントガラス５自体を前記第３図に示したコ
ンバイナ１０と同様に前後一対のプラスチック仮から構
威したり、また、前後一対の合わせガラス板から構威し
たりすることが可能である。

さらに、前記合わせガラス板の数は３枚以上とすること
も可能である。

Ｃ．発明の効果前述の本発明のヘソドアップディスプレイによれば、前
記コンバイナは上下にルーバー状に列設された多数の水
平方向に延びる帯状ハーフミラー面を有し、前記多数の
帯状ハーフミラー面は後方に行くに従って上方に傾斜し
て形成されているので、コンバイナ全体としては、フロ
ントガラスに平行な姿勢であっても、その帯状ハーフミ
ラー面はフロントガラスよりも後方に傾斜している。し
たがって、平板状のハーフ多ラー面を有するコンバイナ
をフロントガラスよりも後方に傾斜させて配置したもの
、または、フロントガラス自体をコンバイナとして使用
する場合のフロントガラスを後方に傾斜させたものと同
様に作用する。

すなわち、フロントガラスそのものをコンバイナとして
使用したり、フロントガラスに沿って配置されたたフロ
ントガラスと同じ傾斜のコンパイナを使用しても、コン
バイナのハーフ【ラー面の鉛直方向からの傾斜角度を大
きくすることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のヘッドアップディスプレイの一実施
例の説明図、第２図は同実施例のコンバイナの説明図、
・第３図は本発明の第２実施例の説明図、第４図は従来
技術の説明図、である。Ｄ・・・情報表示光、Ｈ・・・ヘッドアップディスプレ
イ、Ｋ・・・情報投光装置、Ｍ・・・操縦者５．１０・
・・コンバイナ、８・・・光学的情報表示手段（ＣＲＴ
）、９・・・光学部材、第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】情報表示用の表示面を有する情報表示手段と前記表示面
から出射した情報表示光を所定の方向に投光する光学部
材とを備えた情報投光装置と、操縦者の前方にフロント
ガラスと平行に設けられ、前方の外界の景色を操縦者が
視認できるように前記外界からの光線を前方から後方に
透過させるとともに、前記情報投光装置から投光された
情報表示光を操縦者が視認できる方向に反射するコンバ
イナと、を備えたヘッドアップディスプレイにおいて、前記コン
バイナは上下にルーバー状に列設された多数の水平方向
に延びる帯状ハーフミラー面を有し、前記多数の帯状ハ
ーフミラー面は後方に行くに従って上方に傾斜して形成
されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ
。