JP2000047134A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents
ヘッドアップディスプレイInfo
- Publication number
- JP2000047134A JP2000047134A JP21469298A JP21469298A JP2000047134A JP 2000047134 A JP2000047134 A JP 2000047134A JP 21469298 A JP21469298 A JP 21469298A JP 21469298 A JP21469298 A JP 21469298A JP 2000047134 A JP2000047134 A JP 2000047134A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- light source
- liquid crystal
- light
- combiner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】光源発熱の心配のない新規なヘッドアップディ
スプレイを提供することを目的とする。 【解決手段】本発明では、光源４の光は散乱板５で散乱
され、散乱光を反射型液晶３で反射することにより画像
が生成され、画像表示光は全反射ミラー２で反射され、
さらにコンバイナ１で反射されて、表示像として観察者
（運転手）の瞳Ｅに至る。反射型液晶３がカラーの反射
型液晶である場合、反射率は３０〜１００％であるた
め、光源４は強力なものを必要とせず、他の構成品に対
する熱影響が少ない。
スプレイを提供することを目的とする。 【解決手段】本発明では、光源４の光は散乱板５で散乱
され、散乱光を反射型液晶３で反射することにより画像
が生成され、画像表示光は全反射ミラー２で反射され、
さらにコンバイナ１で反射されて、表示像として観察者
（運転手）の瞳Ｅに至る。反射型液晶３がカラーの反射
型液晶である場合、反射率は３０〜１００％であるた
め、光源４は強力なものを必要とせず、他の構成品に対
する熱影響が少ない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前方視野に各種情
報を重畳して視認できるヘッドアップディスプレイに関
する。特に車両や船舶等の乗物に搭載するのに適したヘ
ッドアップディスプレイに関する。
報を重畳して視認できるヘッドアップディスプレイに関
する。特に車両や船舶等の乗物に搭載するのに適したヘ
ッドアップディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ナビゲーション情報を車両のド
ライバーに提供するヘッドアップディスプレイとして、
運転者の前方に配置されるコンバイナと、画像表示光を
画像表示面から出射する表示器とを備えたものが用いら
れている。ここで、表示器としては、透過型液晶とハロ
ゲンランプまたは冷陰極管の組み合わせまたは蛍光表示
管が使われ、この表示器から出射された表示光はミラー
やレンズなどの光学系を介して、コンバイナに導かれ
る。
ライバーに提供するヘッドアップディスプレイとして、
運転者の前方に配置されるコンバイナと、画像表示光を
画像表示面から出射する表示器とを備えたものが用いら
れている。ここで、表示器としては、透過型液晶とハロ
ゲンランプまたは冷陰極管の組み合わせまたは蛍光表示
管が使われ、この表示器から出射された表示光はミラー
やレンズなどの光学系を介して、コンバイナに導かれ
る。
【０００３】例えば、図３に示すように従来のヘッドア
ップディスプレイは、光源３１から出射された光は散乱
板３２で散乱され、輝度むらが防止される。散乱された
光は透過型液晶３３を透過し画像が生成され、光学系３
４で反射され、コンバイナ（ハーフミラー）３５で反射
されて表示像として運転者の目に至る。
ップディスプレイは、光源３１から出射された光は散乱
板３２で散乱され、輝度むらが防止される。散乱された
光は透過型液晶３３を透過し画像が生成され、光学系３
４で反射され、コンバイナ（ハーフミラー）３５で反射
されて表示像として運転者の目に至る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置に
おいて、精細な画像を表示する場合、ＴＦＴ液晶やＮＴ
液晶を使用する必要があるが、例えばカラー表示に関し
ては、液晶に偏光板およびカラーフィルタが必要とさ
れ、光源光の透過率が低くなる（３〜５％程度）。この
ため、充分な表示像の輝度を得るには、強力な光源を必
要としたり、反射率の高いハーフミラーを必要とし、光
源の発熱による液晶の機能低下やドライバ回路の破壊、
周辺機器への影響が懸念される。
おいて、精細な画像を表示する場合、ＴＦＴ液晶やＮＴ
液晶を使用する必要があるが、例えばカラー表示に関し
ては、液晶に偏光板およびカラーフィルタが必要とさ
れ、光源光の透過率が低くなる（３〜５％程度）。この
ため、充分な表示像の輝度を得るには、強力な光源を必
要としたり、反射率の高いハーフミラーを必要とし、光
源の発熱による液晶の機能低下やドライバ回路の破壊、
周辺機器への影響が懸念される。
【０００５】この場合、光源を液晶より遠ざけることに
より、液晶への熱影響は少なくなるが、反面輝度の低
下、構成部品の配置スペースが大きくなるなどの問題が
ある。また、ハーフミラーの反射率が高くなると、透過
率は低くなり、運転者の前方視野を妨げる。なお、光源
に蛍光表示管を使用した場合の発熱による影響は、上述
の構成よりは少ないが、表示は固定パターンかまたは粗
いものであり、表示内容の表現に制約がある。
より、液晶への熱影響は少なくなるが、反面輝度の低
下、構成部品の配置スペースが大きくなるなどの問題が
ある。また、ハーフミラーの反射率が高くなると、透過
率は低くなり、運転者の前方視野を妨げる。なお、光源
に蛍光表示管を使用した場合の発熱による影響は、上述
の構成よりは少ないが、表示は固定パターンかまたは粗
いものであり、表示内容の表現に制約がある。
【０００６】そこで、本発明は、光源発熱の心配のない
新規なヘッドアップディスプレイを提供することを目的
とする。
新規なヘッドアップディスプレイを提供することを目的
とする。
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため観察者の前方に配置されるコンバイナと、画
像表示光を画像表示面から出射する表示器とを備え、そ
の画像表示光をコンバイナにより偏光することで、その
コンバイナの前方に観察対象の虚像を形成可能なヘッド
アップディスプレイにおいて、前記表示器が反射型表示
素子と光源とからなることを特徴とする。ここで、反射
型表示素子としては、例えば反射型液晶を用いることが
できる。反射型液晶は、透過型液晶に比較して偏光板の
数を減らすか、または無くすことができると共に、カラ
ー表示に対してもカラーフィルタの透過率を大きくする
か廃止することができ、全体として透過型液晶の透過率
に相当する反射率を大きく取れる（反射率３０〜１００
％）。
決するため観察者の前方に配置されるコンバイナと、画
像表示光を画像表示面から出射する表示器とを備え、そ
の画像表示光をコンバイナにより偏光することで、その
コンバイナの前方に観察対象の虚像を形成可能なヘッド
アップディスプレイにおいて、前記表示器が反射型表示
素子と光源とからなることを特徴とする。ここで、反射
型表示素子としては、例えば反射型液晶を用いることが
できる。反射型液晶は、透過型液晶に比較して偏光板の
数を減らすか、または無くすことができると共に、カラ
ー表示に対してもカラーフィルタの透過率を大きくする
か廃止することができ、全体として透過型液晶の透過率
に相当する反射率を大きく取れる（反射率３０〜１００
％）。
【０００７】光源は反射型表示素子を照射する位置に配
置され、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドラン
プ、ＬＥＤ、冷陰極管を用いることができるが、これら
に限定されない。光源と反射型表示素子の間には、光源
の輝度むらを防止するために散乱板を配置してもよい。
また、光源は、反射型表示素子に対し光軸上に配置して
も、光軸からはずれた位置に配置してもよい。ただし、
光源を反射型表示素子に対し、光軸からはずれた位置に
配置することにより、反射された光源点を直視すること
無く、輝度むらの少ない表示像を得られる。
置され、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドラン
プ、ＬＥＤ、冷陰極管を用いることができるが、これら
に限定されない。光源と反射型表示素子の間には、光源
の輝度むらを防止するために散乱板を配置してもよい。
また、光源は、反射型表示素子に対し光軸上に配置して
も、光軸からはずれた位置に配置してもよい。ただし、
光源を反射型表示素子に対し、光軸からはずれた位置に
配置することにより、反射された光源点を直視すること
無く、輝度むらの少ない表示像を得られる。
【０００８】コンバイナは、外界からの光線を透過させ
るとともに、表示器から投光された画像表示光を観察者
が視認できる方向に偏光させるものならば何でもよく、
例えば、ハーフミラー、ホログラム素子、プリズム等を
用いることができる。また、フロントガラスの反射を直
接用いてもよい。ハーフミラーを用いる場合は反射によ
り画像表示光を偏光し、ホログラム素子を用いる場合は
回折により画像表示光を偏光し、プリズムを用いる場合
はプリズムの入射面での屈折と、その入射面に対向する
プリズムの内部面での反射とにより画像表示光を偏光す
る。
るとともに、表示器から投光された画像表示光を観察者
が視認できる方向に偏光させるものならば何でもよく、
例えば、ハーフミラー、ホログラム素子、プリズム等を
用いることができる。また、フロントガラスの反射を直
接用いてもよい。ハーフミラーを用いる場合は反射によ
り画像表示光を偏光し、ホログラム素子を用いる場合は
回折により画像表示光を偏光し、プリズムを用いる場合
はプリズムの入射面での屈折と、その入射面に対向する
プリズムの内部面での反射とにより画像表示光を偏光す
る。
【０００９】また、コンバイナと表示器との間には、光
学素子を配置し、表示器からの画像表示光を光学素子で
光路変更して、コンバイナに照射しても良い。光学素子
としては、例えば全反射凹面ミラー、全反射平面ミラ
ー、ホログラム素子、プリズム等を用いることができ
る。光学素子を用いることにより、装置を大型化するこ
となく、光路長を長くすることができる。光学素子の形
状と相対配置は、例えば、コンバイナの反射点における
法線と、光学素子の反射面の法線とが非平行となるよう
に定められる。
学素子を配置し、表示器からの画像表示光を光学素子で
光路変更して、コンバイナに照射しても良い。光学素子
としては、例えば全反射凹面ミラー、全反射平面ミラ
ー、ホログラム素子、プリズム等を用いることができ
る。光学素子を用いることにより、装置を大型化するこ
となく、光路長を長くすることができる。光学素子の形
状と相対配置は、例えば、コンバイナの反射点における
法線と、光学素子の反射面の法線とが非平行となるよう
に定められる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明に係るヘッドアップディ
スプレイ（以下ＨＵＤという）の光学系の概略図を示し
ており、例えば車両用ＨＵＤとして用いる場合について
説明する。１はコンバイナであり、例えばダッシュボー
ド上に取り付けられたり、フロントガラスに貼り付けら
れることで観察者（ドライバー）の前方に配置される。
コンバイナ１は、例えば凹面形状の反射面を有するハー
フミラーにより構成される。
いて説明する。図１は、本発明に係るヘッドアップディ
スプレイ（以下ＨＵＤという）の光学系の概略図を示し
ており、例えば車両用ＨＵＤとして用いる場合について
説明する。１はコンバイナであり、例えばダッシュボー
ド上に取り付けられたり、フロントガラスに貼り付けら
れることで観察者（ドライバー）の前方に配置される。
コンバイナ１は、例えば凹面形状の反射面を有するハー
フミラーにより構成される。
【００１１】２は、コンバイナ１側に反射面を有する全
反射ミラーで、例えばダッシュボード上に取り付けられ
たり、ダッシュボードに内蔵されることで、観察者の前
方においてコンバイナ１よりも観察者に近接した位置に
配置される。なお、全反射ミラー２をダッシュボードに
内蔵する場合、コンバイナ１と全反射ミラー２との間に
おいてダッシュボードに形成された開口を透明部材によ
り覆うようにすればよい。
反射ミラーで、例えばダッシュボード上に取り付けられ
たり、ダッシュボードに内蔵されることで、観察者の前
方においてコンバイナ１よりも観察者に近接した位置に
配置される。なお、全反射ミラー２をダッシュボードに
内蔵する場合、コンバイナ１と全反射ミラー２との間に
おいてダッシュボードに形成された開口を透明部材によ
り覆うようにすればよい。
【００１２】３は反射型液晶で、コンバイナ１の下方に
おいて、例えば、ダッシュボード上に取り付けられた
り、ダッシュボードに内蔵されることで、全反射ミラー
２よりも観察者から前方に離れた位置において、コンバ
イナ１に可及的に近接して配置される。また、反射型液
晶の前方下方には光源４が配置されており、この光源４
は、光学系で定まる光軸６上に配置され、光源４の出射
方向７と光軸６は一致する。光源４としては、例えばハ
ロゲンランプが用いられる。なお、光源４と反射型液晶
３の間には、散乱板５を配置し、光源４の輝度むらを防
止する。したがって、反射型液晶３には、散乱板５で散
乱された光が照射され、反射型液晶３で反射されること
により画像が生成される。
おいて、例えば、ダッシュボード上に取り付けられた
り、ダッシュボードに内蔵されることで、全反射ミラー
２よりも観察者から前方に離れた位置において、コンバ
イナ１に可及的に近接して配置される。また、反射型液
晶の前方下方には光源４が配置されており、この光源４
は、光学系で定まる光軸６上に配置され、光源４の出射
方向７と光軸６は一致する。光源４としては、例えばハ
ロゲンランプが用いられる。なお、光源４と反射型液晶
３の間には、散乱板５を配置し、光源４の輝度むらを防
止する。したがって、反射型液晶３には、散乱板５で散
乱された光が照射され、反射型液晶３で反射されること
により画像が生成される。
【００１３】反射型液晶３の一点から出射した画像表示
光が観察者の瞳Ｅに至るまでの光路は一義的に定まり、
その反射型液晶３の一点から出射した画像表示光の全反
射ミラー２からコンバイナ１までの光路は、その画像表
示光の出射点から全反射ミラー２までの光路よりも上
方、且つその画像表示光のコンバイナから観察者の瞳Ｅ
までの光路よりも下方に位置する。
光が観察者の瞳Ｅに至るまでの光路は一義的に定まり、
その反射型液晶３の一点から出射した画像表示光の全反
射ミラー２からコンバイナ１までの光路は、その画像表
示光の出射点から全反射ミラー２までの光路よりも上
方、且つその画像表示光のコンバイナから観察者の瞳Ｅ
までの光路よりも下方に位置する。
【００１４】上記構成により、光源４の光は散乱板５で
散乱され、散乱光を反射型液晶３で反射することにより
画像が生成され、画像表示光は全反射ミラー２で反射さ
れ、さらにコンバイナ１で反射されて表示像として観察
者（運転手）の瞳Ｅに至る。反射型液晶３がカラーの反
射型液晶である場合、反射率は３０〜１００％であるた
め光源４は強力なものを必要とせず、他の構成品に対す
る熱影響が少ない。また、同等の光源では、透過型液晶
に比較して反射型液晶を使う方が表示輝度を高くでき
る。
散乱され、散乱光を反射型液晶３で反射することにより
画像が生成され、画像表示光は全反射ミラー２で反射さ
れ、さらにコンバイナ１で反射されて表示像として観察
者（運転手）の瞳Ｅに至る。反射型液晶３がカラーの反
射型液晶である場合、反射率は３０〜１００％であるた
め光源４は強力なものを必要とせず、他の構成品に対す
る熱影響が少ない。また、同等の光源では、透過型液晶
に比較して反射型液晶を使う方が表示輝度を高くでき
る。
【００１５】なお、本発明の構成は上記のものに限定さ
れず、図２のものでも良い。図2中図１と同じものには
同じ番号が付してある。この図２の変形例は、光源４
は、光学系で決まる光軸６上から外された位置に配置さ
れ、光源４の出射方向８も光軸６から外される。これに
より、光源４を直接観察者（運転者）が視認することは
無くなるため、散乱板を廃止しても、観察者が輝度むら
を感じることは無くなる。さらに、散乱板を廃止できる
ことから、表示輝度を低下させること無く、コストダウ
ンが可能となる。また、光学系の配置も上述のものに限
定されない。
れず、図２のものでも良い。図2中図１と同じものには
同じ番号が付してある。この図２の変形例は、光源４
は、光学系で決まる光軸６上から外された位置に配置さ
れ、光源４の出射方向８も光軸６から外される。これに
より、光源４を直接観察者（運転者）が視認することは
無くなるため、散乱板を廃止しても、観察者が輝度むら
を感じることは無くなる。さらに、散乱板を廃止できる
ことから、表示輝度を低下させること無く、コストダウ
ンが可能となる。また、光学系の配置も上述のものに限
定されない。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、光源輝度は透過型液晶
に比較して低く押さえられるため、光源発熱による液晶
その他への熱影響は少なくなる。また、同等の光源では
透過型液晶に比較して表示輝度を高くできることから、
コンバイナの透過率を大きくでき、例えばフロントガラ
スに特殊なコーティングをすること無く、充分な表示輝
度が得られる。また、液晶と光源の距離も小さく取れる
ことから、構成部品配置スペースをコンパクトにでき
る。さらに、反射型液晶は、透過型と同等の精細化が可
能であるから、表示内容の表現に自由度がある。
に比較して低く押さえられるため、光源発熱による液晶
その他への熱影響は少なくなる。また、同等の光源では
透過型液晶に比較して表示輝度を高くできることから、
コンバイナの透過率を大きくでき、例えばフロントガラ
スに特殊なコーティングをすること無く、充分な表示輝
度が得られる。また、液晶と光源の距離も小さく取れる
ことから、構成部品配置スペースをコンパクトにでき
る。さらに、反射型液晶は、透過型と同等の精細化が可
能であるから、表示内容の表現に自由度がある。
【図１】本発明に係るＨＵＤの光学系の概略図
【図２】本発明に係るＨＵＤの光学系の他の概略図
【図３】従来のＨＵＤの光学系の概略図
１：コンバイナ ２：全反射ミラー ３：反射型液晶 ４：光源 ５：散乱板 ６：光軸
Claims (1)
- 【請求項１】 観察者の前方に配置されるコンバイナ
と、画像表示光を画像表示面から出射する表示器とを備
え、その画像表示光をコンバイナにより偏光することに
より、そのコンバイナの前方に観察対象の虚像を表示す
るヘッドアップディスプレイにおいて、前記表示器が反
射型表示素子と光源とからなることを特徴とするヘッド
アップディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21469298A JP2000047134A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ヘッドアップディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21469298A JP2000047134A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ヘッドアップディスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000047134A true JP2000047134A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16660029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21469298A Pending JP2000047134A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ヘッドアップディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000047134A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1262741A1 (de) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Anzeigevorrichtung |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP21469298A patent/JP2000047134A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1262741A1 (de) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Anzeigevorrichtung |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2755074B1 (en) | Display device for vehicle | |
| JP3059460B2 (ja) | 昼間に高輝度で夜間に高コントラストのヘッドアップ表示装置 | |
| US6359737B1 (en) | Combined head-up display | |
| JPH02299934A (ja) | 車輌用のヘッドアップディスプレイ | |
| US9429757B1 (en) | System for providing projected information combined with outside scenery | |
| WO2020183844A1 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
| JPH08123333A (ja) | 投写ユニット | |
| JP2019028137A (ja) | 車両用表示装置 | |
| JPS6231531A (ja) | 車両用表示装置 | |
| EP0424950A2 (en) | Polarized head up display | |
| JPS62275845A (ja) | 車両用表示装置 | |
| JPH10133137A (ja) | ディスプレイ装置とこれを用いた表示システム | |
| JP2005082103A (ja) | 車両用表示装置 | |
| JPH1191401A (ja) | 車両用ホログラフィック表示装置 | |
| JPH0986225A (ja) | ヘッドアップディスプレイユニット | |
| JP2000047134A (ja) | ヘッドアップディスプレイ | |
| JPS6145218A (ja) | 車両用表示装置 | |
| JPH10274747A (ja) | ホログラフィック表示装置およびホログラムの作製方法 | |
| JPH115457A (ja) | インストゥルメントパネル部における表示装置 | |
| JPH1191404A (ja) | 車両用ヘッドアップディスプレイ | |
| JPH06167671A (ja) | ホログラムを用いた表示システム | |
| JPH1152282A (ja) | 別置き型ヘッドアップディスプレイ | |
| JPH08190073A (ja) | ホログラフィック表示システム | |
| JPH09292587A (ja) | 表示装置 | |
| WO2024190460A1 (ja) | 画像投影装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060306 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070221 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20070316 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |