JP2002104017A - ヘッドアップディスプレイおよび調光機構 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイおよび調光機構

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JP2002104017A
JP2002104017A JP2000293174A JP2000293174A JP2002104017A JP 2002104017 A JP2002104017 A JP 2002104017A JP 2000293174 A JP2000293174 A JP 2000293174A JP 2000293174 A JP2000293174 A JP 2000293174A JP 2002104017 A JP2002104017 A JP 2002104017A
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head
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Takeo Hayamatsu
竹男 早松
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Kenwood KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示映像の視認性を向上できるヘッドアップ
ディスプレイを提供することである。 【解決手段】 スクリーン１は、プロジェクタ２から投
射された映像を受けて反射させる投影用スクリーンであ
り、ガラス１１と液晶部材１２と透光性反射部材１３と
が積層されて形成される。液晶部材１２は、ガラス１１
と透光性反射部材１３とに挟まれ、印加された電圧に応
じて分子の向きを変化させ、光の透過量を変化させる。
透光性反射部材１３は、表面部が凸面状に形成されてス
クリーン１の表面側に配置され、所定の透光性と反射性
とを兼ね備えたハーフミラーとして機能する。プロジェ
クタ２は、コントロール部３に制御され、スクリーン１
に任意の映像を投射する。コントロール部３は、所定の
指示信号に従って液晶部材１２に印加する電圧を変化さ
せ、液晶部材１２等を透過する光の透過量を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両等において
種々の映像を表示するヘッドアップディスプレイに関
し、特に、表示映像の視認性を向上させることのできる
ヘッドアップディスプレイ及び調光機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両等に搭載され、ナビゲー
ション装置等から供給される種々の情報（映像）を表示
するヘッドアップディスプレイが知られている。このヘ
ッドアップディスプレイは、例えば、図６に示すよう
に、ミラーや透光性反射板等からなるスクリーン１０１
を備え、このスクリーン１０１にプロジェクタ１０２か
ら投射される映像を受けて反射させる。利用者は、スク
リーン１０１により反射される映像（光）を自己の眼Ｅ
にて受け、表示映像を視認する。
【０００３】このようなヘッドアップディスプレイに
は、図７に示すように、車両のフロントガラス２００の
一部にスクリーン１０１を設け、このスクリーン１０１
に映像を投射するタイプの物もある。このタイプのスク
リーン１０１は、透光性反射部材等をフロントガラス２
００の一部に蒸着して形成される。また、ヘッドアップ
ディスプレイには、図８に示すように、例えば、小型の
投影ユニット（プロジェクタ１０２等）が内部に格納さ
れ、起立した（収納位置から使用位置に回動した）スク
リーン１０１に映像を投射する据置タイプの物もある。
このタイプのヘッドアップディスプレイは、例えば、利
用者により車両のダッシュボード上に取り付けられて使
用される。
【０００４】何れのタイプのヘッドアップディスプレイ
も、例えば、ナビゲーション装置等から供給される映像
信号等に従った映像をスクリーン１０１に表示し、利用
者に種々の情報を報知することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヘッドアップディスプレイにおいて、表示される映像が
利用者にとって見づらくなる場面が生じてしまうという
問題があった。具体的には、図６に示すように、従来の
スクリーン１０１の大きさが比較的小さく、それに伴い
投影範囲Ｗも比較的狭いため、利用者の僅かな視点移動
によってもスクリーン１０１に表示される映像が見づら
くなるという欠点があった。また、外光等の明るさによ
っても、スクリーン１０１に表示される映像のコントラ
スト等が左右され、表示される映像が見づらくなる場合
があった。
【０００６】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、表示映像の視認性を向上させることのできるヘッ
ドアップディスプレイ及び調光機構を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点に係るヘッドアップディスプレ
イは、少なくとも液晶部材と透光性反射部材とが積層さ
れて形成されたスクリーンと、前記スクリーンに向けて
任意の映像を投射する映像投射手段と、前記スクリーン
を制御し、透過する光の量を調整する制御手段と、を備
えることを特徴とする。
【０００８】この発明によれば、スクリーンは、例え
ば、ガラスと液晶部材と透光性反射部材とが積層されて
形成されている。映像投射手段は、例えば、プロジェク
タ等からなり、スクリーンに向けて任意の映像を投射す
る。制御手段は、例えば、所定の指示信号に従ってスク
リーンの液晶部材に電圧を印加し、スクリーンを透過す
る光の量を調整する。すなわち、制御手段がスクリーン
を透過する光の量を適切に調整することにより、映像投
射手段によりスクリーンに投射される映像のコントラス
トが改善される。この結果、スクリーンに投射される表
示映像の視認性を向上させることができる。
【０００９】前記スクリーンは、積層される透光性反射
部材の表面が凸面状に形成され、前記映像投射手段は、
前記スクリーンの透光性反射部材に向けて所定の映像信
号に従った映像を投射してもよい。この場合、スクリー
ン（透光性反射部材）の表面が凸面形状であるため、利
用者が視点を多少ずらしても、表示映像が見づらくなる
ことがない。この結果、表示映像の視認性を向上させる
ことができる。
【００１０】前記制御手段は、所定の指示信号に従って
前記スクリーンに積層される液晶部材に電圧を印加し、
前記スクリーンを透過する光の量を調整してもよい。こ
の場合、例えば、利用者が操作するリモコン等から調光
を指示する指示信号が制御手段に供給され、そして、制
御手段が供給された指示信号に従って液晶部材に電圧を
印加し、スクリーンを透過する光の量を調整する。この
結果、利用者は、自分が表示映像を見やすいようにスク
リーンを透過する光を調光することができる。
【００１１】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点に係る調光機構は、少なくとも液晶部材と透光性反
射部材とが積層されて形成されたスクリーンと、所定の
指示信号に従って前記スクリーンに積層される液晶部材
に電圧を印加し、前記スクリーンを透過する光の量を調
整する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】この発明によれば、スクリーンは、例え
ば、ガラスと液晶部材と透光性反射部材とが積層されて
形成されている。制御手段は、例えば、リモコン等から
供給される指示信号に従ってスクリーンの液晶部材に電
圧を印加し、スクリーンを透過する光の量を調整する。
すなわち、制御手段がスクリーンを透過する光の量を適
切に調整することにより、スクリーンの表示映像のコン
トラストが改善される。この結果、スクリーンの表示映
像の視認性を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかるヘッ
ドアップディスプレイについて、以下図面を参照して説
明する。
【００１４】図１は、この発明の実施の形態に適用され
るヘッドアップディスプレイの構成を示す模式図であ
る。図示するようにヘッドアップディスプレイは、スク
リーン１と、プロジェクタ２と、コントロール部３とを
含んで構成される。
【００１５】スクリーン１は、プロジェクタ２から投射
された映像を受けて反射させる投影用スクリーンであ
り、ガラス１１と、液晶部材１２と、透光性反射部材１
３とが積層されて形成される。具体的にスクリーン１
は、図２に示すような液晶調光ガラス（液晶部材１２を
挟んだ１組のガラス１１）の一方のガラス１１を、透光
性反射部材に置き換えて形成したものである。すなわ
ち、スクリーン１は、電圧を印加させるとガラスの濃度
が変化する液晶調光ガラスを構成する一方のガラス１１
を、図３に示すように透光性反射部材１３と置き換えて
形成される。
【００１６】図１に示すように、ガラス１１は、スクリ
ーン１の裏面側に配置される。また、液晶部材１２は、
ガラス１１と透光性反射部材１３とに挟まれ、コントロ
ール部３から印加された電圧に応じて分子の向きを変化
させ、光の透過量を変化させる。そして、透光性反射部
材１３は、スクリーン１の表面側に配置され、所定の透
光性と反射性とを兼ね備えたハーフミラーとして機能す
る。なお、透光性反射部材１３は、図１に示すように表
面部が凸面状に形成されている。
【００１７】なお、スクリーン１は、液晶部材１２等を
通して光を透過させることが可能となるため、比較的大
きく形成し、投影範囲を大きく確保することができる。
すなわち、利用者は、スクリーン１が比較的大きくて
も、スクリーン１を通して外界（前方）の景色等を見る
ことが可能となる。
【００１８】プロジェクタ２は、所定の光源及びレンズ
等を備える投影ユニット等からなり、コントロール部３
に制御され、スクリーン１に任意の映像を投射する。す
なわち、プロジェクタ２は、コントロール部３に入力さ
れる映像信号に従った映像を、スクリーン１に投射す
る。
【００１９】コントロール部３は、スクリーン１及びプ
ロジェクタ２を制御する制御ユニット等からなる。コン
トロール部３は、例えば、リモコン等から供給される指
示信号に従って、スクリーン１に印加する電圧を調整す
る。すなわち、コントロール部３は、指示信号に従って
液晶部材１２に印加する電圧を変化させ、液晶部材１２
等を透過する光の透過量を調整する。
【００２０】また、コントロール部３は、例えば、ナビ
ゲーション装置等から供給される映像信号に従って、プ
ロジェクタ２の光源を発光させスクリーン１に所定の映
像を投影させる。その際、コントロール部３は、光源の
輝度等も適切に調整する。
【００２１】このような構成のヘッドアップディスプレ
イは、スクリーン１（透光性反射部材１３の表面）にプ
ロジェクタ２から投射された映像を受けて反射させる。
利用者は、スクリーン１により反射される映像（光）を
自己の眼Ｅにて受け、表示映像を視認する。なお、映像
が投射されるスクリーン１が比較的大きいこと、そし
て、スクリーン１（透光性反射部材１３）の表面が凸面
形状であることから、利用者が視点を多少ずらしても、
表示映像が見づらくなることがない。この結果、表示映
像の視認性を向上させることができる。
【００２２】以下、この実施の形態に係るヘッドアップ
ディスプレイの動作について図４を参照して説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、スクリーン１に投射される映像
の一例を示す模式図である。
【００２３】コントロール部３は、ナビゲーション装置
等から供給される映像信号に従って、プロジェクタ２を
制御し、スクリーン１に図４（ａ）に示すような映像を
投影させる。なおこの際、コントロール部３は、予め定
められた規定電圧を液晶部材１２に印加し、液晶部材１
２等を透過する光の透過量を標準の状態としている。
【００２４】この後、例えば、太陽光が車両の前方から
差し込み、スクリーン１の裏側から透過する光の量が増
加した場合、図４（ｂ）に示すように、スクリーン１に
投射される表示映像が非常に見づらくなる。すなわち、
表示映像（文字「Ｆ」）のコントラストが悪化し、利用
者にとって表示映像を視認することが困難となる。
【００２５】この状態で利用者は、例えば、リモコンを
操作し、調光を指示する指示信号をコントロール部３に
送信する。コントロール部３は、供給された指示信号に
従って、スクリーン１に印加する電圧を調整する。すな
わち、コントロール部３は、指示信号に従って液晶部材
１２に印加する電圧を変化させ、液晶部材１２等を透過
する光の透過量を減少させる。
【００２６】スクリーン１（液晶部材１２等）に透過す
る光が調光されると、図４（ｃ）に示すように、スクリ
ーン１の表示映像が非常に見易くなる。すなわち、表示
映像（文字「Ｆ」）のコントラストが改善される。この
結果、スクリーン１に投射される表示映像の視認性を向
上させることができる。
【００２７】なお、図１に示すヘッドアップディスプレ
イは、スクリーン１をフロントガラスの一部に設け、こ
のスクリーン１に映像を投射してもよい。例えば、図５
に示すように、上述の構成のスクリーン１を車両のフロ
ントガラス４の所定箇所に貼り付け（又は、一体に形成
し）、プロジェクタ２から映像を投射してもよい。この
場合、スクリーン１を設置するために確保すべき空間が
ほぼ不要となり、ヘッドアップディスプレイ全体をコン
パクトに配置することができる。
【００２８】上記の実施の形態では、利用者がリモコン
等を操作して調光を指示する指示信号をコントロール部
３に供給し、そして、コントロール部３が供給された指
示信号に従って、スクリーン１に透過する光の量を調整
したが、コントロール部３にて自動的にスクリーン１に
透過する光の量を調整してもよい。例えば、スクリーン
１の近傍に光センサを配置し、スクリーン１に照射され
る外光の量を測定できるようにする。コントロール部３
は、光センサにて測定された外光の量を順次取得する。
そして、コントロール部３は、取得した外光の量に従っ
て、スクリーン１（液晶部材１２）に印加する電圧の量
を調整する。
【００２９】具体的に、コントロール部３は、自己が投
射する映像の輝度と外光の量（輝度）との比率が一定の
値となるように、順次スクリーン１を透過する光の量を
調光する。この場合、利用者がリモコン等を操作するこ
となく、スクリーン１に投射される表示映像のコントラ
ストが良好に保たれる。この結果、スクリーン１に投射
される表示映像の視認性を向上させることができる。
【００３０】上記の実施の形態では、スクリーン１を透
過する光の量を調整するために、液晶部材１２を用いた
が、他に、光透過率を変化させることのできる部材を用
いてもよい。例えば、印加される電圧に応じて明暗を変
化させる酸化タングステン等からなる部材を使用してス
クリーン１を透過する光の量を調整してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘッドアップディスプレイにおける表示映像の視認性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るヘッドアップディス
プレイの構成の一例を示す模式図である。
【図２】スクリーンの構成部材を説明するために参照さ
れる調光液晶ガラスを示す模式図である。
【図３】スクリーンの構成部材を示す模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）共に、プロジェクタによりスク
リーンに投射される映像を示す模式図である。
【図５】車両のフロントガラスの一部にスクリーンが設
けられたヘッドアップディスプレイの一例を示す模式図
である。
【図６】従来のヘッドアップディスプレイの構成等を説
明するための模式図である。
【図７】車両のフロントガラスの一部にスクリーンが設
けられた従来のヘッドアップディスプレイの一例を示す
模式図である。
【図８】従来の据置タイプのヘッドアップディスプレイ
の一例を示す外観図である。
【符号の説明】
１ スクリーン ２ プロジェクタ ３ コントロール部 １１ ガラス １２ 液晶部材 １３ 透光性反射部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも液晶部材と透光性反射部材とが
    積層されて形成されたスクリーンと、 前記スクリーンに向けて任意の映像を投射する映像投射
    手段と、 前記スクリーンを制御し、透過する光の量を調整する制
    御手段と、 を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
  2. 【請求項２】前記スクリーンは、積層される透光性反射
    部材の表面が凸面状に形成され、 前記映像投射手段は、前記スクリーンの透光性反射部材
    に向けて所定の映像信号に従った映像を投射する、 ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディス
    プレイ。
  3. 【請求項３】前記制御手段は、所定の指示信号に従って
    前記スクリーンに積層される液晶部材に電圧を印加し、
    前記スクリーンを透過する光の量を調整する、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップ
    ディスプレイ。
  4. 【請求項４】少なくとも液晶部材と透光性反射部材とが
    積層されて形成されたスクリーンと、 所定の指示信号に従って前記スクリーンに積層される液
    晶部材に電圧を印加し、前記スクリーンを透過する光の
    量を調整する制御手段と、 を備えることを特徴とする調光機構。
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