JP2991214B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ装置

Info

Publication number
JP2991214B2
JP2991214B2 JP2248922A JP24892290A JP2991214B2 JP 2991214 B2 JP2991214 B2 JP 2991214B2 JP 2248922 A JP2248922 A JP 2248922A JP 24892290 A JP24892290 A JP 24892290A JP 2991214 B2 JP2991214 B2 JP 2991214B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
head
display device
display
image
windshield
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2248922A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04128817A (ja
Inventor
敬和 有竹
雅之 加藤
松本  剛
順二 富田
文雄 山岸
雅人 中島
正男 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Yazaki Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Yazaki Sogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Yazaki Sogyo KK filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2248922A priority Critical patent/JP2991214B2/ja
Priority to EP91115953A priority patent/EP0479059B1/en
Priority to DE69119017T priority patent/DE69119017T2/de
Publication of JPH04128817A publication Critical patent/JPH04128817A/ja
Priority to US08/353,304 priority patent/US5497170A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2991214B2 publication Critical patent/JP2991214B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Instrument Panels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 スピードメータ等の情報映像をウインドシールドで反
射させ、車輛の運転者に向けて表示させる自動車用投射
型ヘッドアップディスプレイに関し、 ヘッドアップディスプレイモジュールの出射口部をで
きるだけ小さくして外乱光による影響を少なくするとと
もにウインドシールドでの反射による像回転を補正する
ことを目的とし、 スピードメータ等の情報映像をウインドシールドで反
射させ、車輛の運転者に向けて表示させる装置におい
て、ウインドシールドに投射する映像の下側の線が車輛
の進行方向と略垂直となるよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スピードメータ等の情報映像をウインドシ
ールドで反射させ、車輛の運転者に向けて表示させる自
動車用投射型ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
近年、自動車が社会に普及するに伴し、安全性や運転
操作の簡素化に関心が集まっている。特に、運転者が未
習熟である初心者に対しても快適で安全且つ簡単な運転
操作方向に関して多くの研究開発が行われている。この
中の1つに、表示像をウインドシールドで反射し運転者
に映像を重ねて見せる投射型ヘッドアップディスプレイ
装置(以下投射型HUD装置という)がある。
〔従来の技術〕 (1)投射型HUD装置の概要 第9図は、投射型HUD装置の概要を説明するための図
である。投射型HUD装置は、表示器1上の映像をレンズ
やミラー、ホログラムを用いて拡大し、所望の角度で光
束20として出射し、ウインドシールド3に入射させる。
光束20は、ウインドシールド3で反射され光束21になり
運転者の目4に到る。光束20を生成するHUDモジュール
5において、表示器1上の映像は第1虚像60として光束
20に対して垂直に映しだされる。運転者はこの第1虚像
60をウインドシールド3前方に第2虚像61として見るこ
とになる。
ここで、運転者に向けて表示する映像は、表示する映
像が視野を遮蔽することやスピード表示においては、表
示セグメントがたえずON,OFFを繰返すことでわずらわし
さを生ずるという理由から自動車の進行方向に対し少し
角度を付けて表示させる、すなわち、運転者からは車の
進行方向に対して斜め方向に表示が見えるようにするこ
とが望ましい。ここでは、右ハンドルの自動車の場合運
転者の左側、左ハンドルの場合運転者の右側に映像を表
示することを扱う。
光束20がウインドシールド3で反射される点7におい
て、ウインドシールド3の面の向きは通常運転者からみ
て傾いている。すなわち、右ハンドルの場合反射点7に
おけるウインドシールド3の法線方向は運転者から見て
左下方向となり、左ハンドルの場合右下方向となる。し
たがって、HUDモジュールを水平に置くと、第2虚像61
はウインドシールド3での反射により回転することとな
る。
(2)ウインドシールドによる像の回転の説明 第10図は、ウインドシールドによる像の回転を説明す
る図で、(a)は自動車の上面から見た図、(b)は自
動車の側面から見た図、(c)は運転者により観察され
る像を示した図である。表示器1上の映像を横方向に長
い長方形とすると、ウインドシールド3の反射点7にお
ける法線の方向により映像は運転者から見て反時計回り
に回転する。
したがって、HUDモジュールを配置する場合、運転者
からみて像が回転しないように像の回転を補正する必要
がある。
(3)像回転補正の従来方法 第11図は、像の回転を補正するための従来方法を説明
するための図で、(a)は自動車の上面から見た図、
(b)は自動車の側面から見た図、(c)は運転者によ
り観察される像を示した図である。従来では、HUDモジ
ュール5を像の回転角と同じだけ逆向きに回転させて自
動車に設置していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のように構成すると、HUDモジュール5自体を回
転させるため外形寸法が大きくなるとともに第12図
(a)に示すように出射口50が車の進行方向に対して斜
めとなり、自動車の美観を損ねるという問題があった。
また、第2虚像61は回転することになるので、出射口50
を長方形とするには第12図(b)に示すように、視認範
囲を確保するために出射口50′を大きくする必要があ
り、外乱光対策が難しくなるという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、HUDモジュール
の出射口部をできるだけ小さくして外乱光による影響を
少なくするとともにウインドシールドでの反射による像
回転を補正する機能を有する投射型HUD装置を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は、本発明の原理説明図であり、(a)は自動
車の上面から見た図、(b)は自動車の側面から見た図
である。同図において、第1虚像60の下方の端点のうち
自動車の中央よりを点60A、側面よりを点60Bとする。こ
の時、第1虚像60からウインドシールド3へ向かう光束
20は、通常ウインドシールド3へ斜めに入射するので、
60A,60Bから運転者の目4に到達する光の方向は、上下
方向で異なるものとなる。これが像を回転させる原因と
なっている。第1虚像60上の点60Aを固定して考える。
もう一方の点60Bからの光が点60Aと同じ高さ方向から目
に到達するようにすると、像は回転しない。そこで、点
60Bを矢印方向へずらすと、目に到達する光の方向は上
下方向について点60Bからのものと同じとなる。右ハン
ドルの場合運転者の左側、左ハンドルの場合運転者の右
側に映像を投射する時、点60Aと点60Bの位置は側面方向
から見て重ねることができる。すなわち、HUDモジュー
ルにより生成される第1虚像60を表示する矩形状の表示
面の下側の線を車の進行方向と略垂直に表示するように
構成することとなる。
〔作 用〕
第1虚像60の下側の線を車の進行方向と略垂直に表示
することにより像回転を補正することができる。また、
第1虚像60を斜めに見込むこととなるが、第1虚像60を
表示する矩形状の表示面の下側の線が自動車の進行方向
と略垂直であるため光束20を出射口部できったときの像
の水平方向の向きも自動車の進行方向と垂直となるた
め、HUDモジュール5の出射口50を小さくすることがで
きる。
〔実施例〕
第2図乃至第4図は本発明の第1乃至第3の実施例を
示す図であり、各図において、(a)は上面図、(b)
は側面断面図である。
第2図に示す第1の実施例のHUDモジュール5は、表
示器1、レンズ52a、ミラー51を具備して構成されてい
る。レンズ52aは表示器1上の像を拡大し、ミラー51に
より第1虚像60を作成するが、該第1虚像60が自動車の
バンパーと平行(進行方向と垂直)となるようにオフア
クシスに配置されている。第1虚像60からウインドシー
ルドへ向う光束20は出射口50から出射されるが、該出射
口50は矩形であり、その2辺は自動車の進行方向(−Y
方向)と垂直である。
第3図に示す第2の実施例は、第1の実施例のレンズ
52aの代りに凹面鏡52bを用いたもので他は第1の実施例
と同様である。なお該凹面鏡52bはオフアクシスで用い
られていることは第1の実施例と同様である。
第4図に示す第3の実施例は、第2の実施例の凹面鏡
52bの代りにホログラム52cを、ミラー51の代りにホログ
ラム51cを用いたもので、その他は第2の実施例と同様
である。なお該ホログラム52cはオフアクシスで用いら
れていることは前実施例と同様である。なお第2図乃至
第4図においては、レンズ52a、凹面鏡52b、ホログラム
52c等の光学素子はX方向に偏移してオフアクシスとな
るようにしているが、これは右ハンドルの場合であり、
左ハンドルの場合は各光学素子は−X方向に偏移させる
ことが必要である。また各実施例において、各光学素子
は使用に際して枚数の制限を受けないことは周知であ
る。
このように構成された第1乃至第3の実施例は何れも
同様な作用をなすので、次にその作用を説明する。
第5図は実施例で使用するウインドシールドの形状と
表示方向を示す図で、(a)は自動車の上面から見た
図、(b)は自動車の側面から見た図である。
ここで、−Y方向に自動車が進行するとし、運転車か
ら見て左向きにX軸、鉛直方向上向きにZ軸をとってい
る。右ハンドルの自動車において、運転者からみて左側
5度、下側5度に映像が見え、反射点7におけるウイン
ドシールドの法線の方向を図に示したように仮定する。
このとき、HUDモジュールから出射する光束の角度は第
6図に示すようになる。ここで、第6図の座標系は、第
5図の座標系をモジュールの出射口を原点とするように
平行移動したものである。第7図の座標系は、第6図の
座標系を平行移動したものである。点60A,60Bは、第1
虚像60を表示する矩形状の表示面の下端の点を表してい
る。第1虚像60を表示する矩形状の表示面の下側の線L
を自動車の進行方向と垂直となるようにするとともに所
望の角度で光束を出射するようにHUDモジュールを構成
する。
第8図は運転者がウインドシールドを通して見る虚像
を計算機シュミレーションにより求めた結果を示す図
で、(a)は従来のHUDモジュールをそのまま実装した
場合で像回転補正効果のない像のシュミレーション結果
の図、(b)は第7図のモジュールを使用した場合の虚
像のシュミレーション結果の図である。本実施例によれ
ば像の回転を補正することができる。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によればHUDモジュールで
生成した第1虚像を表示する矩形状の表示面の下側の線
を自動車の進行方向と垂直とすることにより、ウインド
シールドによる像の回転を補正するたけでなく出射口を
小さくでき、外乱光による影響を少なく且つ美観を損な
わないようにすることができるとともにHUDモジュール
をダッシュボードにコンパクトに収納することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図で、(a)は自動車の上面
から見た図、(b)は自動車の側面から見た図、 第2図は本発明の第1の実施例を示す図、 第3図は本発明の第2の実施例を示す図、 第4図は本発明の第3の実施例を示す図、 第5図は本発明の実施例で使用するウインドシールドの
形状と表示方向を説明する図で、(a)は自動車の上面
から見た図、(b)は自動車の側面から見た図、 第6図はHUDモジュールから出射する光束を説明する
図、 第7図はHUDモジュールから出射する光束と虚像の関係
を示す図、 第8図は運転者が見る虚像の計算機シュミレーション結
果を示す図で、(a)は像回転補正のない場合のシュミ
レーション結果を示す図、(b)は回転補正した場合の
シュミレーション結果を示す図、 第9図は従来の投射型HUD装置の概要を説明するための
図、 第10図はウインドシールドによる像の回転を説明するた
めの図で、(a)は自動車の上面から見た図、(b)は
自動車の側面から見た図、(c)は運転者により観察さ
れる像を説明する図、 第11図は像回転補正の従来法を説明するための図、 第12図は本発明が解決しようとする課題を説明するため
の図で、(a)は出射口が斜めの形状となることを説明
するための図、(b)は出射口の大口径化を説明するた
めの図である。 図において、 1は表示器、 20,21は光束、 3はウインドシールド、 4は運転者の目、 5はHUDモジュール、 50は出射口、 51はミラー、 52は光学素子、 60はHUDモジュールが投影する第1虚像、 61はHUDモジュールとウインドシールドにより得られる
第2虚像、 60A,60Bは、虚像60上の端点、 7は反射点、 Lは虚像60上の下側の水平方向の線、 を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 剛 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 富田 順二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山岸 文雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中島 雅人 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 鈴木 正男 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭62−173336(JP,A) 実開 平2−58786(JP,U) 実開 平2−15524(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 27/02 B60K 35/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表示器と、レンズ、ミラー等よりなる投射
    光学系とを具備したヘッドアップディスプレイモジュー
    ル(5)により生成した第1虚像(60)をウインドシー
    ルド(3)に反射させ、運転者の斜め前方に第2虚像と
    して投影する投射型ヘッドアップディスプレイ装置にお
    いて、 右ハンドルの自動車の場合は運転者の左側前方に、左ハ
    ンドルの自動車の場合は運転者の右側前方に前記第2虚
    像(61)を投影し、運転者から見た該第2虚像(61)を
    表示した矩形状の表示面の下側の線が略水平となるよう
    にし、且つヘッドアップディスプレイモジュール(5)
    の単体での第1虚像(60)を表示した表示面がヘッドア
    ップディスプレイモジュール(5)から出射される光束
    (20)と直交しないことを特徴とするヘッドアップディ
    スプレイ装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のヘッドアップディスプレイ
    装置において、 ウインドシールド(3)へ映像を投影するヘッドアップ
    ディスプレイモジュール(5)を自動車に実装した時、
    前記ウインドシールド(3)に向う表示光が形成する第
    1虚像(60)を表示する矩形状の表示面の下側の線
    (L)が車両の進行方向と略垂直で且つ車両における水
    平面に対して略水平となることを特徴とするヘッドアッ
    プディスプレイ装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載のヘッドアップディスプレイ
    装置において、 ヘッドアップディスプレイモジュール(5)中に素子の
    中心が前段の素子の中心とその法線ベクトルからずれて
    配置されてオフアクシスで使用される光学素子(52)を
    少なくとも1つ以上有することを特徴とするヘッドアッ
    プディスプレイ装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載のヘッドアップディスプレイ
    装置において、 ヘッドアップディスプレイモジュール(5)の出射口
    (50)が長方形であることを特徴とするヘッドアップデ
    ィスプレイ装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載のヘッドアップディスプレイ
    装置において、 ヘッドアップディスプレイモジュール(5)の出射口
    (50)の縁をなす少なくとも1辺が自動車の進行方向に
    対して略垂直であることを特徴とするヘッドアップディ
    スプレイ装置。
  6. 【請求項6】請求項3記載のヘッドアップディスプレイ
    装置において、 ウインドシールド(3)へ映像を投影するヘッドアップ
    ディスプレイモジュール(5)の出射口(50)の、少な
    くとも1組の相対する2辺が略平行であることを特徴と
    するヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載のヘッドアップディスプレイ
    装置において、 ヘッドアップディスプレイモジュール(5)の出射口
    (50)の縁をなす少なくとも1辺が自動車の進行方向に
    対して略垂直であることを特徴とするヘッドアップディ
    スプレイ装置。
JP2248922A 1990-09-20 1990-09-20 ヘッドアップディスプレイ装置 Expired - Lifetime JP2991214B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2248922A JP2991214B2 (ja) 1990-09-20 1990-09-20 ヘッドアップディスプレイ装置
EP91115953A EP0479059B1 (en) 1990-09-20 1991-09-19 A headup display apparatus
DE69119017T DE69119017T2 (de) 1990-09-20 1991-09-19 Bildanzeigegerät
US08/353,304 US5497170A (en) 1990-09-20 1994-12-05 Headup display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2248922A JP2991214B2 (ja) 1990-09-20 1990-09-20 ヘッドアップディスプレイ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04128817A JPH04128817A (ja) 1992-04-30
JP2991214B2 true JP2991214B2 (ja) 1999-12-20

Family

ID=17185417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2248922A Expired - Lifetime JP2991214B2 (ja) 1990-09-20 1990-09-20 ヘッドアップディスプレイ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2991214B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6638198B2 (ja) * 2014-05-12 2020-01-29 株式会社リコー 画像表示装置及び移動体

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04128817A (ja) 1992-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6731644B2 (ja) 表示位置補正装置、表示位置補正装置を備える表示装置、及び表示装置を備える移動体
US11646000B2 (en) Image display system, image display method, movable object including the image display system, and non-transitory computer-readable medium
JP6409015B2 (ja) 車両用投影表示装置
WO2016181749A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ
US20170315352A1 (en) Dual head-up display apparatus
WO2022188096A1 (zh) 一种hud系统、车辆及虚像的位置调节方法
TWI676823B (zh) 抬頭顯示裝置
JP2021187429A (ja) 車載表示装置
JP6839889B2 (ja) 表示装置
JP2020067461A (ja) 表示装置
JP2018132685A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP7102378B2 (ja) 車両用表示装置
JP2991214B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6864580B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置、ナビゲーション装置
JPH05229366A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JPH10278629A (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP3712757B2 (ja) 車両用ヘッドアップ型表示装置
JP2018004788A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
CN113970845A (zh) 多焦平面抬头显示设备
JP2017227681A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP2913901B2 (ja) 表示装置
JP2020086205A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP7435337B2 (ja) カバー部材
JP7035940B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
WO2023100785A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071015

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term