JP2023033325A - 情報表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1(a)は、後述する本発明の実施例に係る情報表示装置100を、自動車や電車や航空機等のうち、特に、自動車に搭載した上面図である。自動車1010の運転席前部には被投影部材としてのフロントガラス6が存在する。このフロントガラス6は自動車のタイプによって車体に対する傾斜角度が異なる。更に、発明者らは最適な虚像光学系を実現するためこの曲率半径も調査した。その結果、フロントガラス6は図1(b)に示すように、自動車の接地面に対して水平な水平方向の曲率半径Rhと水平軸に対して垂直方向の曲率半径Rvとでは異なり、RhとRvの間には一般に下記の関係が成り立つことが判った。
Rh>Rv
また、この曲率半径の違い、即ち、Rvに対するRhは1.5倍から2.5倍の範囲にあるものが多いことも判明した。
(1)昼間の所定条件化においてフロントガラスを通過したP偏光の太陽光成分(コンバイナ方式ではその後コンバイナも通過)を凹面ミラーの手前で吸収することで、フロントガラスを通過した太陽光が液晶パネルと偏光板に戻らないようにする。
(2)情報表示装置を使用しない場合には太陽光が映像表示装置に戻らないように凹面ミラーを所定の角度を回転させることで凹面ミラーにより集光される太陽光が映像表示装置に戻ることを防止する。
図2は本発明の車両用情報表示装置の第一の情報表示装置の周辺機器構成を示す概略構成図であり、ここでは、その一例として、自動車のフロントガラス6に画像を投影する情報表示装置100について説明する。本発明の一実施例である情報表示装置100としてのヘッドアップディスプレイ装置は、運転者の視線(アイポイント:後に詳述する)8において自車両の前方に虚像V1を形成するため、被投影部材(本実施例では、フロントガラス6の内面)にて反射された各種情報を虚像VI(Virtual Image)として表示する装置(所謂、HUD(Head up Display))である。かかるHUD装置を構成する図示の制御装置40は、ナビゲーションシステム61から、自車両が走行している現在位置に対応する道路の制限速度や車線数、ナビゲーションシステム61に設定された自車両の移動予定経路などの各種の情報を、前景情報(即ち、上記虚像により自車両の前方に表示する情報)として取得する。
次に、車両の運転席における太陽光の上述した情報表示装置内への侵入について説明する。
図3は、車両の運転席の近傍における状態を示しており、上述した情報表示装置100は、車体を構成するボンネット44と天井板45との間に取り付けられたフロントガラス6の下方において、例えば、速度計42等の計器類を含むダッシュボードの裏側(後方のボンネット側)に配置されている。また、この図には、車両のステアリング43や、運転者である観視者の目8と共に、車両の上方には昼間の太陽60が示されている。また、図4は、図3の構成から、主に、太陽60とフロントガラス6と観視者の目8とを取り出して示しており、図5は、情報表示装置100の筐体7内に収納された構成を示している。
続いて、上述した知見に基づいて構成された情報表示装置100の具体的な光学的な構成について、以下に説明する。
続いて、本願発明の情報表示システムの第二の情報表示装置についての具体的な光学的な構成について、以下に説明する。
本願発明の第二の情報表示装置である情報表示装置48としては、図3や図7にも示すように、例えばスマートフォン300等からの高解像度の映像(大型高解像度の映像表示装置の映像)を、フロントガラス6の表面に設けたフィルム(例えば、透明フィルムやシート等)51で観視者の眼に向かって反射させることで、疑似的にフロントガラス上に映像を表示する。
上述した情報表示装置100と情報表示装置48を含む本発明の情報表示システムを配置した自動車のコックピット内の配置の一例を図13に示す。図13(a)は、左側にステアリングを配置した自動車に対応したシステムを、図13(b)は、右側にステアリングを配置した自動車に対応したシステムを示す。図の画像表示領域1(a)には、情報表示装置100を用いて映像情報をフロントガラス6で反射させ、虚像をドライバに観視させる。画像表示領域1(b)には、情報表示装置48に表示された映像情報をフロントガラスで反射させ、実映像をドライバに観視させる。なお、映像情報を、フィルム51を設けたコンバイナで反射させても良い。
(2)第一の情報表示装置を使用しない場合には、太陽光が映像表示装置に戻らないように凹面ミラーを所定の角度を回転させることで凹面ミラーにより集光される太陽光が映像表示装置に戻ることを防止する。
Claims (13)
- 車両のフロントガラスに映像光を反射させ観視者に映像情報を表示する情報表示システムを構成するための情報表示装置であって、
一部に開口部を有する筺体の内部に、
映像情報を表示する映像光を生成する映像光生成手段と、
前記映像光生成手段からの映像光に所定の光学的な処理を施す映像光処理手段と、
前記映像光処理手段からの映像光を、前記筺体の開口部を介して観視者が前記映像情報を前記フロントガラスの前方に虚像として認識するように投写する手段と、
を備えている、
情報表示装置。 - 請求項1に記載の情報表示装置において、
前記筺体の開口部には、グレアストップが回転可能に設けられている、
情報表示装置。 - 請求項2に記載の情報表示装置において、
前記グレアストップの片側面には、λ/4板またはλ/8板またはλ/16板を配置してS偏光を透過する偏光層が設けられている、
情報表示装置。 - 車両のフロントガラスに映像光を反射させ観視者に映像情報を表示する情報表示システムを構成するための情報表示装置であって、
指向性の強い照明光束を発生するバックライト装置と、
前記バックライト装置からの指向性の強い照明光束を映像情報に応じて変調して前記フロントガラスに出射する表示パネルと、
前記フロントガラスの一部に設けられ、前記表示パネルからの映像光を観視者が前記フロントガラスの前方外景に重ねて反射像を認識するように変換する光方向変換パネルと、
を備えている、
情報表示装置。 - 請求項4に記載の情報表示装置において、
前記バックライト装置は、一部にフレネルレンズを含んでいる、
情報表示装置。 - 請求項4に記載の情報表示装置において、
前記光方向変換パネルは、一部に光束を所望の方向に屈折させるリニアフレネルレンズを含んでいる、
情報表示装置。 - 請求項4に記載の情報表示装置において、
映像表示面に接する略透明な基材からなる保護カバーを含み、当該保護カバーの光出射側の一部にブラックストライプが設けられた、
情報表示装置。 - 請求項7に記載の情報表示装置において、
更に、前記保護カバーの互いに隣接する前記ブラックストライプの間に、反射防止膜が設けられた、
情報表示装置。 - 請求項4に記載の情報表示装置において、
映像表示面に接する略透明な基材からなる保護カバーを含み、当該保護カバーの光入射側には、光束のP波成分を吸収又は反射する膜又はフィルムが設けられた、
情報表示装置。 - 請求項4に記載の情報表示装置において、
映像表示面に接する略透明な基材からなる片面にリニアフレネルシートを設けた保護カバーが設けられた、
情報表示装置。 - 車両のフロントガラスに映像光を反射させ観視者に映像情報を表示する情報表示システムを構成するための情報表示装置であって、
指向性の強い照明光束を発生するバックライト装置と、
前記バックライト装置からの指向性の強い照明光束を映像情報に応じて変調して前記フロントガラスに出射する表示パネルと、
前記フロントガラスの一部に設けられ、前記表示パネルからの映像光を観視者が前記フロントガラスの前方外景に重ねて反射像を認識するように変換する光方向変換パネルと、
を備え、
前記光方向変換パネルは、映像光入射面から順にフロントガラスに向けて透明拡散シート、偏光板が順次配置されている、
情報表示装置。 - 請求項11に記載の情報表示装置において、
前記光方向変換パネルを構成する偏光板は、S偏光の映像光を吸収する、
情報表示装置。 - 請求項11に記載の情報表示装置において、
前記光方向変換パネルを構成する偏光板は、S偏光の映像光を反射する、
情報表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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