JP2571262Y2 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は、操縦者の前方視野内にハーフミラーまたは
フォログラム素子等のコンバイナが配設され、その操縦
者が外界の景色と情報投光装置から投光された情報表示
光とを、それらが重なり合った状態で視認できるように
したヘッドアップディスプレイに関し、特に、陸上を走
行する乗物で使用するのに適したヘッドアップディスプ
レイに関する。

前記ヘッドアップディスプレイは、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景色に種々の情報
を重ねて表示する際等に使用される。このようなヘッド
アップディスプレイを用いれば、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 前記従来のヘッドアップディスプレイは、普通、操縦
者の視野前方にコンバイナを配置し、そのコンバイナは
外界の景色から出射した光線を操縦者の方向に透過させ
るとともに操縦室内側から前記コンバイナに入射した情
報表示光を操縦者の方向に反射または回折させるように
構成されている。そして、前記情報表示光をコンバイナ
に入射させる情報投光装置は、CRT、透過型液晶表示パ
ネル、プラズマディスプレイまたは発光ダイオードディ
スプレイ等の光学的情報表示手段とこの光学的情報表示
手段から出射した光を前記コンバイナに入射させる光学
系とを備えている。そして、前記光学系は、普通リレー
レンズ系または反射鏡等から構成されており、前記情報
表示光を操縦者が遠方に視認できるように構成されてい
る。

（３）考案が解決しようとする課題 前述の従来のヘッドアップディスプレイでは、情報表
示光を外界の景色に重ね合わせた状態で操縦者が遠方に
視認できるようにするため、操縦者の視野の中央部にコ
ンバイナを配置していた。このため、情報表示光が明る
く外界の景色が暗いときには、情報表示光が邪魔になっ
て外界の景色が見えにくくなるという問題点があった。

また、外界の景色が明るすぎるときには情報表示光が
視認し難くなるという問題点もあった。

ところで、鉄道車両の運転手にアイカメラを装着させ
て運転手（すなわち操縦者）の視野内の注視点をプロッ
トした実験報告書によれば、計器盤を除く注視点は第２
図に示すように前方正面が最も多く、そこから左右に広
がっている。なお、第２図中30°,60°,90°は運転手の
正面方向に対する視線の角度である。第２図から分かる
ように運転手は正面から上下に離れた位置はあまり注視
していないことになる。これは、運転手が運転中に必要
な外界の情報は、主として運転手の正面とその左右方向
の側部であることが分かる。したがって、運転手正面か
ら上方向にわずかに離れた位置に情報表示光を視認でき
るようにすれば、外界の景色を視認する妨げとならず、
しかも運転に必要な情報を容易に視認することができる
ものと考えられる。

本考案は、前述の事情に鑑みてなされたもので、ヘッ
ドアップディスプレイにおいて、運転中（すなわち操縦
中）に必要な外界の景色を視認する妨げとならずしかも
情報表示光を容易に視認することができるようにするこ
とを課題とする。

B.考案の構成 （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、本出願の考案のヘッドア
ップディスプレイは、光学的情報表示手段とこの光学的
情報表示手段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、 操縦者の前方に傾斜して設けられ、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
または回折するコンバイナと、 を備えた乗物用のヘッドアップディスプレイにおい
て、 前記コンバイナを操縦者の視野中央部より上部に配設
するとともに、外界からコンバイナに透過する光量を調
節する光量調節部材を設けたことを特徴とする。

（２）作用 前述の構成を備えた本考案のヘッドアップディスプレ
イにおいては、情報投光装置から出射した情報表示光
は、操縦者の視野中央部より上部に配設したコンバイナ
で反射または回折されてから操縦者に視認される。その
際、前記情報表示光は操縦者の正面の上側に視認される
ので、操縦者が外界正面およびその左右の景色を視認す
る妨げとはならない。また光量調節部材により、外界か
らの太陽光やその反射光等がコンバイナを透過して操縦
者の目に大量に入るのを防止できる。

（３）実施例 以下、図面により本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す図である。第１図に
おいて、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には、操縦者Ｍ用の座席３の前方に計
器盤４が配設されており、その前方にはフロントガラス
５が設けられている。

この運転室２の天井６の前端部には表示面を下向きに
して設置されたCRTディスプレイ（すなわち光学的情報
表示手段）７およびレンズ８（すなわち光学部材）等か
ら構成された情報投光装置９が配設されている。前記CR
Tディスプレイ７は、車両の速度、ブレーキ用空気圧
力、または各種警告燈等に関する情報を表示するように
構成されている。

また、前記情報投光装置９の下方で且つ操縦者Ｍの前
方上部にはハーフミラー（コンバイナ）10が配設されて
いる。このハーフミラー10の前側面には液晶パネル（透
過光量調節部材）11が接合されている。前記ハーフミラ
ー10は情報投光装置９から入射した情報表示光の一部を
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
た光り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。

そして、前記情報投光装置９、ハーフミラー10および
液晶パネル11からこの実施例のヘッドアップディスプレ
イＨが構成されている。

次に、前述の構成を備えた本考案による実施例の作用
について説明する。

第１図中左側に在る外界からフロントガラス５に向っ
て進んで来た光線Ｘは、一部はフロントガラス５で外界
に反射し、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、情報
投光装置９の光学的情報表示手段７から出射した情報表
示光Ｄは、一部はハーフミラー10を透過するが残部はハ
ーフミラー10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は操縦者Ｍの正面より上側から操縦
者Ｍに向かうので、操縦者Ｍの正面の景色と情報表示光
Ｄとが重なり合うことはない。したがって、情報表示光
Ｄは、操縦者Ｍが正面の外界の景色を視認する妨げとは
ならない。また、情報表示光Ｄと重なり合う外界の景色
すなわち操縦者Ｍの正面よりも上部の景色は視認しずら
くなるが、その部分の外界の景色は操縦者Ｍがあまり注
視しない領域すなわち操縦に際して視認する必要性の低
い領域であるので、問題は生じない。

また、外界の景色が明る過ぎて情報表示光Ｄの視認が
困難になったときには、前記液晶パネル11の光透過量を
少なくすれば情報表示光Ｄの視認が容易になる。

前述の実施例によれば操縦者Ｍの正面から上または下
方向に離れた位置（すなわち運転中に必要な外界の景色
と重り合わない位置）の中で操縦者Ｍ正面の上側の位置
に情報表示光Ｄを視認できるようにしたので、操縦者Ｍ
正面よりも下側の外界の景色（すなわち路面上）を必要
に応じて容易に視認することができる。また前記実施例
ではCRTディスプレイ７およびレンズ８から構成された
情報投光装置９を乗物の天井に配設するとともに情報投
光装置９の下方で且つ操縦者Ｍの前方上部にハーフミラ
ー10を配設している。したがって、CRTディスプレイ７
から操縦者Ｍまでの光学的距離が短くなるので、CRTデ
ィスプレイ７の表示面積およびレンズ８の口径を小さく
することができる。したがって、情報投光装置９を小型
化することができ、製作コストを低減化することができ
る。そしてこのような情報投光装置９とその下方に配置
したコンバイナ10とを組合せたヘッドアップディスプレ
イＨは全体的に上下方向の位置を調整可能な構成とする
ことが容易であり、そうすることにより操縦者Ｍの目の
高さのバラツキに容易に対応させることが可能である。

前述の実施例によれば、前記コンバイナの前側に外界
からの入射光の光量を調節する透過光量調節部材が配設
されているので、外界の景色が明る過ぎるときには前記
透過光量調節部材を用いて外界からの入射光量を調節す
ることにより、情報表示光を視認し易くすることができ
る。そして、従来は通常第１図に仮想線で示す位置にサ
ンバイザＳが設けられていたが、この実施例では前記サ
ンバイザＳを省略することが可能となる。

以上、本考案の実施例を詳述したが、本考案は、前記
実施例に限定されるものではなく、実用新案登録請求の
範囲に記載された本考案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。

たとえば、コンバイナとしてハーフミラー10を使用す
る代わりに、フォログラム素子を使用することも可能で
あり、また、透過光量調節部材としては、液晶パネル11
の代わりに、重ね合わせた状態で相対回転可能な２枚の
偏向板、透明状態と所定の着色状態とその間を選択可能
なエレクトロクロミックパネルまたは部分的に着色濃度
の異なる巻き取り式の半透明フィルム等を採用すること
も可能である。そして、それらの透過光量調節部材は乗
物のフロントガラス自体に装着して使用することも可能
である。

C.考案の効果 前述の本考案のヘッドアップディスプレイによれば、
乗物の天井に配設された情報投光装置から出射した情報
表示光は、操縦者の視野中央部より上部に配設したコン
バイナで反射または回折されてから操縦者に視認され
る。その際、前記情報表示光は操縦者の正面の上側に視
認されるので、操縦者が外界正面の景色を視認する妨げ
とはならない。そして、操縦者は、外界正面の景色を視
認しながらわずかに視線を上にずらせるだけで情報表示
光をも視認することができる。また、光量調節部材によ
り、外界からの太陽光やその反射光等がコンバイナを透
過して操縦者の目に大量に入るのを防止できるので、外
界の景色が明る過ぎるときでも、情報表示光を容易に視
認できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のヘッドアップディスプレイの一実施例
の説明図、第２図は同第２実施例の説明図、である。 Ｄ…情報表示光、Ｈ…ヘッドアップディスプレイ、Ｍ…
操縦者、７…光学的情報表示手段、８…光学部材、９…
情報投光装置、10…コンバイナ、11…透過光量調節部材
（液晶パネル）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光学的情報表示手段とこの光学的情報表示
   手段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、 操縦者の前方に傾斜して設けられ、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入射光を前方
   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
   または回折するコンバイナと、を備えた乗物用のヘッド
   アップディスプレイにおいて、 前記コンバイナを操縦者の視野中央部より上部に配設す
   るとともに、外界からコンバイナに透過する光量を調節
   する光量調節部材を設けたことを特徴とするヘッドアッ
   プディスプレイ。