JPH085349B2 - 自動車の画像再生装置 - Google Patents

自動車の画像再生装置

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JPH085349B2
JPH085349B2 JP63257419A JP25741988A JPH085349B2 JP H085349 B2 JPH085349 B2 JP H085349B2 JP 63257419 A JP63257419 A JP 63257419A JP 25741988 A JP25741988 A JP 25741988A JP H085349 B2 JPH085349 B2 JP H085349B2
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mirror
distance
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JP63257419A
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ヨースト ミヒャエル
ヴァイスハウプト ヴァルター
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バイエリッシエ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/33—Illumination features
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    • G—PHYSICS
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レンズを用いて実像を生じさせ、光路内で
レンズの次ぎにあるフロントガラスが虚像を乗員の視野
内に生じさせるようにした自動車の画像再生装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕 “ヘッドアップディスプレイ”とも呼ばれるこの種の
装置は、例えば欧州特許公開第216014号公報及びドイツ
特許公開第3532120号公報から知られている。これらの
画像再生装置では、実像を生じさせるための画像形成装
置とレンズが自動車の計器盤の領域に設けられている。
従って取り付け空間が狭いので構造上の問題が生じる。
例えば、虚像をその都度の乗員に適合させる装置とか、
自動車の前方に比較的大きな距離で存在しているこの虚
像の焦点距離を変化させる装置を付加的に設ける必要が
ある場合に問題が生じる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、構造を簡単にして且つ計器盤の領域
での取り付け空間をできるだけ狭くして自動車の内部に
収納することができるような画像再生装置を提供するこ
とである。
〔発明の構成及び効果〕
本発明は、上記課題を解決するため、実像とレンズが
フロントガラスの上縁にあり、レンズとフロントガラス
との間にして計器盤の表面の領域にミラーを設けたこと
を特徴とするものである。
計器盤の領域にはミラーだけが設けられている。この
ミラーは、例えば厚さの薄い平坦な物体として形成する
ことができる。さらにミラーをホログラムフィー光学的
要素として形成することによって（この場合ミラーの取
り付け空間は薄片のそれに対応している）、或いはフレ
ネルミラーとして形成することによって取り付け空間を
狭くすることができる。このように形成されたミラー要
素の形状は計器盤の表面に適合することができ、例えば
計器盤の上に載置することができる。
実像を生じさせるための画像形成装置とレンズとをフ
ロントガラスの上部領域に収納することによって、従来
はブラインドのために利用されていた比較的大きな空間
が自由になる。場合によってはこの空間で虚像を前記の
ように変化させることもできる。
本発明の有利な実施例によれば、ミラーをコリメータ
として形成することができる。これによって、特にレン
ズと関連して自動車の前方に若干の距離を置いて、また
は無限の位置に虚像を生じさせることができる。従って
虚像が交通の状況を知覚するような距離範囲にあるの
で、人間の眼の距離調節の必要がなくなる。
この種のコリメータ・ミラーもホログラフィーな光学
的要素またはフレネルミラーして形成することができ
る。フレネルミラーは、公知のフレネルレンズに対応し
て、横断面が段状に続いている環状の部分によって形成
されている。
画像形成装置としては例えば液晶（LCD）表示装置を
用いることができる。この種の表示装置は取り付け空間
が狭いことが特徴で、裏張りされた外乱光源を用いて輝
度を変化させることができる。この可変な輝度は周囲の
明るさに適合することができ、常に十分なコントラスト
が得られる。このため公知のフォトダイオードを用いて
周囲の明るさを決定し、外乱光源の明るさを調整するた
めの適当な制御信号に変換させることができる。
或いは日中に日光を用いてLCD照明を行なうこともで
きる。この場合日光は集光器を介して集められ、光伝導
体を介してLCDに送られる。
すでに述べた虚像の位置或いは焦点距離を変化させる
ための手段は、構造的に特に簡単な方法で、相互の間隔
を可変な２つの凸レンズ要素を用いて実現される。この
場合実像は光路内で最初にある第１の凸レンズ要素の焦
点面内にある。この種の凸レンズ要素もホログラフィー
な光学的要素またはフレネルレンズとして形成すること
ができる。両凸レンズ要素の相互の間隔を変化させるこ
とによって、第２の凸レンズ要素によって生じた中間実
像とコリメータとの間隔が変化する。それによって乗員
に見える虚像の大きさ或いは距離が変化する。
虚像の距離を変化させることは、レンズ要素が相互の
間隔を可変な２つの凸レンズ或いはホログラフィーな光
学的要素を有し、実像が第１のレンズ或いは第１のホロ
グラフィーな光学的要素の焦点面内にあることによっ
て、構造的に簡単な実現できる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明す
る。
添付の図面は、自動車車内の前部部分の一部分を断面
にて示した図である。１はフロントガラス、２は計器
盤、３はハンドル、４はステアリングピラーである。
フロントガラス１から屋根５への移行領域には、実像
と、直列に配置される２つの凸レンズ要素７と８から成
るレンズ９とのために、液晶マトリックスとしての画像
形成装置６が設けられている。画像形成装置６の後方に
は光源部13があり、この光源部は周囲の明るさに応じて
制御される。
画像形成装置６は第１の凸レンズ要素７の焦点面内に
設けられている。第１の凸レンズ要素７は、その光学的
結像特性により、該第１の凸レンズ要素７の大きさだけ
から決まる平行光束を画像形成装置６の各像点から生じ
させる。
この平行光束は第２の凸レンズ要素８を通過して、該
第２の凸レンズ要素８の焦点面内に中間像10として結像
される。この中間像10は、凹面鏡11とフロントガラス１
とを介して乗員の眼12に達する。
λ/4アンチレフレックスコーティングのように表面を
適当に処理することによりまぶしくないようにすること
ができ、画像形成装置６から出る光だけを通過させるこ
とができる。フロントガラス１で反射し乗員の方へ向け
られる光を望ましい仮の距離に応じて十分平行に指向さ
せるのは、フロントガラス１が平坦な場合には凹面鏡11
であり、フロントガラス１が湾曲している場合にはフロ
ントガラス１に関係している。従って光学的な結像特性
に応じて、少なくとも乗員に標準的な視野の実際の距離
にほぼ相当している距離に中間像を生じさせることがで
きる。この場合距離は例えば自動車の前方15ないし20m
であり、或いは無限である。
第２の凸レンズ要素８と第１の凸レンズ要素７との間
隔を変化させることによって、中間像10を凹面積11の方
向へずらし、従って乗員の眼12での中間像10の大きさを
小さくさせることができる。凹面鏡11の光軸に対して中
間像10の位置が傾斜していることによって、観察者の位
置での表示の仮の距離を高さに依存して増大させること
ができ、従って立体的な表現が強調される。
画像形成装置６と凸レンズ要素７及び８をフロントガ
ラス１の上縁に配置することによって、画像再生装置に
とって重要な構成要素を殆ど使用されない領域に収納さ
せることができる。さらに形成された仮の像は、フロン
トガラス１に対して比較的大きな距離をもっているの
で、自動車及び乗員に関する諸条件に広範囲で適合す
る。計器盤２の領域で必要な場所は凹面鏡11を取付ける
場所に限られており、この凹面鏡11を適当に選定し或い
は適合させて例えばホログラフィーな光学的要素に構成
することにより、必要な場所が少なくて済む。この種の
光学的要素の輪郭は計器盤２の表面に適合させることが
でき、例えば計器盤２の表面上に載置することができ
る。同時に色彩的に強調することによって、即ちコーテ
ィングすることによって、周囲光が凹面鏡11を介して乗
員の眼に反射することが防止される。また光発生器を用
いて画像形成装置６の輝度を光源13に適合させることに
より、乗員12の眼における仮の像は常に周囲光の明るさ
を上回り、従っていかなる場合も実際的な知覚が保証さ
れている。
次に、本発明の実施態様を列記しておく。
（１）ミラーがコリメータ（凹面鏡11）として形成され
ていることを特徴とする、請求項１に記載の画像再生装
置。
（２）ミラーがホログラフィーな光学的要素であること
を特徴とする、請求項１または上記第１項に記載の画像
再生装置。
（３）ミラーがフレネルレンズであることを特徴とす
る、請求項１または上記第１項に記載の画像再生装置。
（４）画像を液晶薄片を用いて生じさせるようにしたこ
とを特徴とする、請求項１または上記第１項から第３項
までのいずれか１つに記載の画像再生装置。
（５）レンズ要素が相互の間隔を可変な２つの凸レンズ
或いはホログラフィーな光学的要素を有し、実像が第１
のレンズ或いは第１のホログラフィーな光学的要素の焦
点面内にあることを特徴とする、請求項１または上記第
１項から第４項までのいずれか１つに記載の画像再生装
置。
【図面の簡単な説明】
第１図は自動車車内の前部部分の一部分を断面にて示し
た図である。 １……フロントガラス ２……計器盤 7,8……凸レンズ要素 11……コリメータ（凹面鏡）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−305038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−139728（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−168128（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−164035（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭62−502999（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】レンズを用いて実像を生じさせ、光路内で
    レンズの次ぎにあるフロントガラスが虚像を乗員の視野
    内に生じさせるようにした自動車の画像再生装置におい
    て、実像とレンズ（９）がフロントガラス（１）の上縁
    にあり、レンズ（９）とフロントガラス（１）との間に
    して計器盤（２）の表面の領域にミラー（11）を設けた
    ことを特徴とする画像再生装置。
JP63257419A 1987-10-16 1988-10-14 自動車の画像再生装置 Expired - Lifetime JPH085349B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19873735124 DE3735124A1 (de) 1987-10-16 1987-10-16 Bildwiedergabeeinrichtung fuer kraftfahrzeuge
DE3735124.9 1987-10-16

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JPH01208237A JPH01208237A (ja) 1989-08-22
JPH085349B2 true JPH085349B2 (ja) 1996-01-24

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