JP3059460B2 - 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 - Google Patents
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Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ヘッドアップ表示装置に関するものであ
り、特に昼間に高輝度を与え、夜間にゴースト画像強度
の減少するように制御されるヘッドアップ表示装置に関
するものである。
り、特に昼間に高輝度を与え、夜間にゴースト画像強度
の減少するように制御されるヘッドアップ表示装置に関
するものである。
［従来の技術］ ヘッドアップ表示装置は、自動車等の風防の前方に表
示され、したがって運転者が自動車内部の計器パネルに
眼をそらせて眼の焦点を再度結ばせる必要なく観察する
ことのできる自動車の動作パラメータ指示装置の虚像を
生成するために自動車等で使用される。
示され、したがって運転者が自動車内部の計器パネルに
眼をそらせて眼の焦点を再度結ばせる必要なく観察する
ことのできる自動車の動作パラメータ指示装置の虚像を
生成するために自動車等で使用される。
自動車等の風防窓の厚さ、および主反射面ではないガ
ラスと空気の境界面における反射の結果としてゴースト
画像が生成される。周囲の光の状態およびその主画像強
度に対する強度に応じてゴースト画像は妨害となる。
ラスと空気の境界面における反射の結果としてゴースト
画像が生成される。周囲の光の状態およびその主画像強
度に対する強度に応じてゴースト画像は妨害となる。
ヘッドアップ表示装置に対する一般的な要求には高す
ぎない程度の充分な画像輝度、表示を紛らわしくするよ
うな妨害を与えないようなゴースト画像強度、許容でき
る画像コントラストが含まれる。
ぎない程度の充分な画像輝度、表示を紛らわしくするよ
うな妨害を与えないようなゴースト画像強度、許容でき
る画像コントラストが含まれる。
［発明の解決すべき課題］ 上記のようなヘッドアップ表示装置に対する一般的な
必要性は昼間と夜間の使用に対して異なった特別の特性
を要求する。昼間の使用は高い輝度を必要とし、ゴース
ト画像は周囲の情景と混ざり合う傾向があるため比較的
高いゴースト画像強度が許容される。夜間の使用では、
主画像の輝度はもつと低くてもよいが、ゴースト画像は
一般に暗い周囲の情景に対して目に付き易いからゴース
ト画像強度は低いことが要求される。夜間用に画像照明
強度を減少させることによって画像輝度を減少させるこ
とができるが、そのような減少はゴースト画像強度は必
ずしも充分に低くするものではない。換言すれば、ゴー
スト画像に対する主画像強度比は夜間において大きくし
なければならない。
必要性は昼間と夜間の使用に対して異なった特別の特性
を要求する。昼間の使用は高い輝度を必要とし、ゴース
ト画像は周囲の情景と混ざり合う傾向があるため比較的
高いゴースト画像強度が許容される。夜間の使用では、
主画像の輝度はもつと低くてもよいが、ゴースト画像は
一般に暗い周囲の情景に対して目に付き易いからゴース
ト画像強度は低いことが要求される。夜間用に画像照明
強度を減少させることによって画像輝度を減少させるこ
とができるが、そのような減少はゴースト画像強度は必
ずしも充分に低くするものではない。換言すれば、ゴー
スト画像に対する主画像強度比は夜間において大きくし
なければならない。
それ故、昼間の使用に対しては高い輝度を与え、夜間
の使用中は妨害とならないゴースト画像強度を与える自
動車用のヘッドアップ表示装置を提供することがこの発
明の目的である。
の使用中は妨害とならないゴースト画像強度を与える自
動車用のヘッドアップ表示装置を提供することがこの発
明の目的である。
別の目的は、異なった周囲光状態において妨害となら
ないようなゴースト画像強度を与える自動車用のヘッド
アップ表示装置を提供することである。
ないようなゴースト画像強度を与える自動車用のヘッド
アップ表示装置を提供することである。
［課題解決のための手段］ これらの目的は、本発明のヘッドアップ表示装置によ
って達成される。
って達成される。
本発明は、画像照明を生成する画像源と、画像照明を
部分的に反射して操作者によって観察可能な前記画像源
の虚像を生成する光学的結合素子とを具備しているヘッ
ドアップ表示装置において、画像源と光学的結合素子と
の間の光路に配置された第１の位置と、この光路から外
れた第２の位置との間で移動可能に構成され、画像源と
光学的結合素子との間の光路にある第１の位置に配置さ
れた状態においてゴースト画像を抑制してゴースト画像
の輝度に対する生成される虚像の相対輝度を増加させる
光学的処理手段を具備していることを特徴とする。
部分的に反射して操作者によって観察可能な前記画像源
の虚像を生成する光学的結合素子とを具備しているヘッ
ドアップ表示装置において、画像源と光学的結合素子と
の間の光路に配置された第１の位置と、この光路から外
れた第２の位置との間で移動可能に構成され、画像源と
光学的結合素子との間の光路にある第１の位置に配置さ
れた状態においてゴースト画像を抑制してゴースト画像
の輝度に対する生成される虚像の相対輝度を増加させる
光学的処理手段を具備していることを特徴とする。
［実施例］ この発明の特徴および効果は、添付図面を参照とする
以下の実施例の詳細な説明により当業者には容易に明白
になるであろう。以下の説明において各図において同じ
素子は同じ参照符号によって示される。
以下の実施例の詳細な説明により当業者には容易に明白
になるであろう。以下の説明において各図において同じ
素子は同じ参照符号によって示される。
第１図はこの発明の１実施例の自動車用のヘッドアッ
プ表示装置を示し、その表示装置は画像照明源20と結合
素子11を備え、この結合素子11は例えば自動車の風防の
内面に被覆された部分反射ビーム分割器被覆を備えてい
る。画像照明源20は計器パネル上に配置され、または画
像照明光の通路のための適当な開口を備えて計器パネル
内に配置されることができる。結合素子11は例えば風防
窓の前方の位置に画像照明源20の光放射画像源の虚像を
生成するように運転者の方向に画像照明光を部分的に反
射する。
プ表示装置を示し、その表示装置は画像照明源20と結合
素子11を備え、この結合素子11は例えば自動車の風防の
内面に被覆された部分反射ビーム分割器被覆を備えてい
る。画像照明源20は計器パネル上に配置され、または画
像照明光の通路のための適当な開口を備えて計器パネル
内に配置されることができる。結合素子11は例えば風防
窓の前方の位置に画像照明源20の光放射画像源の虚像を
生成するように運転者の方向に画像照明光を部分的に反
射する。
示された実施例は自動車のような乗物の例として記載
されているが、風防窓または風防窓ではない乗物と同様
の類似した透明保護装置を備えた装置が全て包含され、
その場合には結合素子は例えば透明パネルに施された部
分的反射被覆である。
されているが、風防窓または風防窓ではない乗物と同様
の類似した透明保護装置を備えた装置が全て包含され、
その場合には結合素子は例えば透明パネルに施された部
分的反射被覆である。
例として、結合素子11は多層誘電体被覆または金属被
覆から構成され、現在70％である基準値以下にその透過
光を減衰させることはない。被覆は風防窓の内面または
風防窓の層の間に設けられる。さらに別の変形としては
結合素子11は反射ホログラムであってもよい。
覆から構成され、現在70％である基準値以下にその透過
光を減衰させることはない。被覆は風防窓の内面または
風防窓の層の間に設けられる。さらに別の変形としては
結合素子11は反射ホログラムであってもよい。
好ましくは画像照明は風防窓を構成する材料に対する
ブリュウスター角（空気中ではガラスに対しては垂線に
対して56度）に近い入射角度で風防窓の内面に入射す
る。ガラスと空気の境界面に対するブリュウスター角度
においては、入射光のＰ偏光は何等反射を生じることな
く100％がガラスと空気の境界面を通過する。一方Ｓ偏
光はガラスと空気の境界面で部分的に反射される。しか
しながらガラスと空気の境界面に対するブリュウスター
角度においては、ホログラムまたは被覆はＰ偏光の一部
を反射し、その特定の量はホログラムまたは被覆に依存
する。簡単な1/4波長積層誘電被覆または単一露光容積
反射ホログラムはＳ偏光よりもＰ偏光の反射が少ない。
しかしそれでもＰ偏光の光の良好な部分が反射される。
さらに特定の入射角度でＰ偏光の反射が大きく改善され
るような誘電体被覆に対する技術が知られている。（例
えばOptical Interference Coating Technology,Lectur
e Notes,Short Course at UCLA 1983年11月28日〜12月
２日参照）。
ブリュウスター角（空気中ではガラスに対しては垂線に
対して56度）に近い入射角度で風防窓の内面に入射す
る。ガラスと空気の境界面に対するブリュウスター角度
においては、入射光のＰ偏光は何等反射を生じることな
く100％がガラスと空気の境界面を通過する。一方Ｓ偏
光はガラスと空気の境界面で部分的に反射される。しか
しながらガラスと空気の境界面に対するブリュウスター
角度においては、ホログラムまたは被覆はＰ偏光の一部
を反射し、その特定の量はホログラムまたは被覆に依存
する。簡単な1/4波長積層誘電被覆または単一露光容積
反射ホログラムはＳ偏光よりもＰ偏光の反射が少ない。
しかしそれでもＰ偏光の光の良好な部分が反射される。
さらに特定の入射角度でＰ偏光の反射が大きく改善され
るような誘電体被覆に対する技術が知られている。（例
えばOptical Interference Coating Technology,Lectur
e Notes,Short Course at UCLA 1983年11月28日〜12月
２日参照）。
第２図を参照すると画像照明源20の詳細が示されてお
り、それは例えば容器110に固定された高強度真空蛍光
表示装置（VFD）から構成された画像源111を備えてい
る。VFDはよく知られた装置であって例えばアメリカ、
ミシガン州プリモスのフタバ社から市販されており、発
光数字および、または文字ならびにその他の記号を選択
的に形成することのできるセグメント素子を備えてい
る。画像源111はまたセグメントまたはマトリックス的
にアドレス可能な液晶表示装置であってもよく、それは
例えば日本のセイコー社から入手することができる。ま
たスタンレー社から市販されている発光ダイオードのよ
うな狭いスペクトル範囲の光源も特に結合素子がホログ
ラムの場合には使用できる。
り、それは例えば容器110に固定された高強度真空蛍光
表示装置（VFD）から構成された画像源111を備えてい
る。VFDはよく知られた装置であって例えばアメリカ、
ミシガン州プリモスのフタバ社から市販されており、発
光数字および、または文字ならびにその他の記号を選択
的に形成することのできるセグメント素子を備えてい
る。画像源111はまたセグメントまたはマトリックス的
にアドレス可能な液晶表示装置であってもよく、それは
例えば日本のセイコー社から入手することができる。ま
たスタンレー社から市販されている発光ダイオードのよ
うな狭いスペクトル範囲の光源も特に結合素子がホログ
ラムの場合には使用できる。
画像源111への入力は、選択された自動車等の乗物お
よび、またはエンジンの動作パラメータおよび状態を表
示するために適当な変換回路によって供給される。
よび、またはエンジンの動作パラメータおよび状態を表
示するために適当な変換回路によって供給される。
可動偏光子112は例えば小型の電気モータ121によって
所望のときに画像照明を偏光するために画像源111の前
面に制御可能に位置させることができるように構成され
ている。さらに詳細に説明するように、偏光子112の偏
光の平面は使用される結合素子11の形式に依存してい
る。もしも画像源111が画像照明（例えば液晶表示装
置）として偏光された光を与えるならば、偏光子112と
同じ偏光の光を与えるように構成されなければならな
い。
所望のときに画像照明を偏光するために画像源111の前
面に制御可能に位置させることができるように構成され
ている。さらに詳細に説明するように、偏光子112の偏
光の平面は使用される結合素子11の形式に依存してい
る。もしも画像源111が画像照明（例えば液晶表示装
置）として偏光された光を与えるならば、偏光子112と
同じ偏光の光を与えるように構成されなければならな
い。
容器110に固定された平面折返し反射鏡113は画像源11
1からの画像照明を容器に固定された軸を外した非球面
反射鏡115に導き、この非球面反射鏡115は透明なカバー
117を通して画像照明を結合素子11に導く。光線反射鏡
が設けられているが、画像照明源20の画像源111の位置
および風防窓に対するからの画像照明源20の位置に応じ
て中継用の反射鏡が必要ないこともあることを認識すべ
きである。また奇数個（例えば３個）の反射素子によ
り、画像源111は意図する虚像の鏡像にされなければな
らないことも認識すべきである。偶数個（例えば２個）
の反射素子では、画像源111は意図する虚像と同じ方向
に構成されるであろう。
1からの画像照明を容器に固定された軸を外した非球面
反射鏡115に導き、この非球面反射鏡115は透明なカバー
117を通して画像照明を結合素子11に導く。光線反射鏡
が設けられているが、画像照明源20の画像源111の位置
および風防窓に対するからの画像照明源20の位置に応じ
て中継用の反射鏡が必要ないこともあることを認識すべ
きである。また奇数個（例えば３個）の反射素子によ
り、画像源111は意図する虚像の鏡像にされなければな
らないことも認識すべきである。偶数個（例えば２個）
の反射素子では、画像源111は意図する虚像と同じ方向
に構成されるであろう。
非球面反射鏡115は一般的に凹面であり、結合素子11
に送る画像を拡大し、さらに観察者のはるか前方に虚像
を位置させるように機能する。非球面反射鏡115の特定
の曲率は非球面反射鏡115の軸を外した形態によって導
入される歪みおよび風防窓の曲率によって導入される歪
みを補償するように定められる。
に送る画像を拡大し、さらに観察者のはるか前方に虚像
を位置させるように機能する。非球面反射鏡115の特定
の曲率は非球面反射鏡115の軸を外した形態によって導
入される歪みおよび風防窓の曲率によって導入される歪
みを補償するように定められる。
前記の実施例には非球面反射鏡115が使用されている
が、虚像を観察者のはるか前方に位置させる必要がない
ならば、平面反射鏡を使用することもできる。反射鏡11
3および115は結合素子11に直接画像源を導くことによっ
て除去することもできる。
が、虚像を観察者のはるか前方に位置させる必要がない
ならば、平面反射鏡を使用することもできる。反射鏡11
3および115は結合素子11に直接画像源を導くことによっ
て除去することもできる。
偏光子112は主画像に関してゴースト画像の輝度を減
少させるように構成されている。金属または誘電体被覆
またはホログラムから構成されている結合素子に対し
て、偏光子112はＰ偏光でなければならない。そのよう
な偏光により、画像照明がブリュウスター角度またはそ
の付近で結合素子11上に入射したならば、ガラスと空気
の境界面または風防窓の境界面で反射する光は実質上な
いが、被覆またはホログラムによって顕著な反射が行わ
れる。したがって結果として結合素子によって生成され
画像は被覆またはホログラムによる顕著な反射画像を含
み、ゴースト画像の影響は比較的少ない。
少させるように構成されている。金属または誘電体被覆
またはホログラムから構成されている結合素子に対し
て、偏光子112はＰ偏光でなければならない。そのよう
な偏光により、画像照明がブリュウスター角度またはそ
の付近で結合素子11上に入射したならば、ガラスと空気
の境界面または風防窓の境界面で反射する光は実質上な
いが、被覆またはホログラムによって顕著な反射が行わ
れる。したがって結果として結合素子によって生成され
画像は被覆またはホログラムによる顕著な反射画像を含
み、ゴースト画像の影響は比較的少ない。
入射角度がガラスと空気の境界面のブリュウスター角
度と大きく異なっても、この発明は主画像強度に対して
ゴースト画像強度を著しく減少させる。例えば62.5度の
入射角度に対してもＰ偏光の約0.6％しかガラスと空気
の境界面から反射されず、一方Ｓ偏光の20.6％はガラス
と空気の境界面から反射される。Ｐ偏光の光のビーム分
割器被覆またはホログラムからの反射は同様に0.6％よ
りもずっと大きい。
度と大きく異なっても、この発明は主画像強度に対して
ゴースト画像強度を著しく減少させる。例えば62.5度の
入射角度に対してもＰ偏光の約0.6％しかガラスと空気
の境界面から反射されず、一方Ｓ偏光の20.6％はガラス
と空気の境界面から反射される。Ｐ偏光の光のビーム分
割器被覆またはホログラムからの反射は同様に0.6％よ
りもずっと大きい。
風防窓の内面のみで構成されている結合素子（すなわ
ち被覆またはホログラムを備えていない）に対しては画
像源の前にＰ偏光子を挿入することにより利益はない。
それは２個のガラスと空気の境界面のそれぞれからのＰ
偏光の光の反射をゼロに近付け、表面の外側と内側から
反射された２つの画像の相対的輝度がほぼ等しくなる。
しかしながら偏光子112をＳ偏光とすることは、ゴース
ト像が外側のガラスと空気の境界面から離れており、主
画像が内側のガラスと空気の境界面から離れている場合
に、主画像強度に対するゴースト画像強度の減少に少な
いが有効に作用する。安全風防窓用のガラス接着剤境界
面における反射は屈折率が非常に良く一致しているから
無視できる。
ち被覆またはホログラムを備えていない）に対しては画
像源の前にＰ偏光子を挿入することにより利益はない。
それは２個のガラスと空気の境界面のそれぞれからのＰ
偏光の光の反射をゼロに近付け、表面の外側と内側から
反射された２つの画像の相対的輝度がほぼ等しくなる。
しかしながら偏光子112をＳ偏光とすることは、ゴース
ト像が外側のガラスと空気の境界面から離れており、主
画像が内側のガラスと空気の境界面から離れている場合
に、主画像強度に対するゴースト画像強度の減少に少な
いが有効に作用する。安全風防窓用のガラス接着剤境界
面における反射は屈折率が非常に良く一致しているから
無視できる。
風防窓の内面のみで構成された結合素子によるＳ偏光
の利点は例えば垂線に対して70度で風防窓に入射する画
像光を考えることによって認識することができる。Ｐ偏
光の反射は4.1％であり、一方Ｓ偏光の反射は30.8％で
ある。１に正規化された強度を有する入射照明光に関し
て、ゴースト画像の相対的強度は、（ａ）外側のガラス
と空気の境界面を透過する入射照明光の量、（ｂ）外側
のガラスと空気の境界面によって反射されて戻る照明光
の量、および（ｃ）内側のガラスと空気の境界面を透過
する反射された照明光の量に対して正規化された値に基
づいている。正規化された透過量が（１−反射率）であ
ると仮定し、簡単にするために風防窓によるぼけを無視
すると、外側のガラスと空気の境界面によって反射さ
れ、内側のガラスと空気の境界面を透過するＰ偏光の量
は0.959×0.041×0.959＝0.0377である。同じ仮定によ
る外側のガラスと空気の境界面によって反射され、内側
のガラスと空気の境界面を透過するＳ偏光の量は0.692
×0.308×0.692＝0.147である。もしも光源が乱雑な偏
光であり、偏光子がその前面に配置されていなければゴ
ースト画像と主画像との比率は、（0.0377＋0.147）／
（0.041＋0.308）＝0.529となる。もしもＰ偏光子が光
源の前方に配置されるならば、ゴースト画像と主画像と
の比率は、0.0377/0.041＝0.920となる。もしもＳ偏光
子が光源の前方に配置されるならば、ゴースト画像と主
画像との比率は、0.147/0.308＝0.477となる。これは偏
光子が配置されないときに比較して少し減少している。
の利点は例えば垂線に対して70度で風防窓に入射する画
像光を考えることによって認識することができる。Ｐ偏
光の反射は4.1％であり、一方Ｓ偏光の反射は30.8％で
ある。１に正規化された強度を有する入射照明光に関し
て、ゴースト画像の相対的強度は、（ａ）外側のガラス
と空気の境界面を透過する入射照明光の量、（ｂ）外側
のガラスと空気の境界面によって反射されて戻る照明光
の量、および（ｃ）内側のガラスと空気の境界面を透過
する反射された照明光の量に対して正規化された値に基
づいている。正規化された透過量が（１−反射率）であ
ると仮定し、簡単にするために風防窓によるぼけを無視
すると、外側のガラスと空気の境界面によって反射さ
れ、内側のガラスと空気の境界面を透過するＰ偏光の量
は0.959×0.041×0.959＝0.0377である。同じ仮定によ
る外側のガラスと空気の境界面によって反射され、内側
のガラスと空気の境界面を透過するＳ偏光の量は0.692
×0.308×0.692＝0.147である。もしも光源が乱雑な偏
光であり、偏光子がその前面に配置されていなければゴ
ースト画像と主画像との比率は、（0.0377＋0.147）／
（0.041＋0.308）＝0.529となる。もしもＰ偏光子が光
源の前方に配置されるならば、ゴースト画像と主画像と
の比率は、0.0377/0.041＝0.920となる。もしもＳ偏光
子が光源の前方に配置されるならば、ゴースト画像と主
画像との比率は、0.147/0.308＝0.477となる。これは偏
光子が配置されないときに比較して少し減少している。
風防窓のぼけの影響は偏光子と無関係な係数でゴース
ト画像と主画像との比率を減少させる。それ故結合素子
としてむきだしのガラスが使用されるときゴースト画像
の可視性はＳ偏光子により少し減少されるが、同時に全
体の画像輝度の可成の減少をもたらす。
ト画像と主画像との比率を減少させる。それ故結合素子
としてむきだしのガラスが使用されるときゴースト画像
の可視性はＳ偏光子により少し減少されるが、同時に全
体の画像輝度の可成の減少をもたらす。
さらにヘッドアップ表示装置の動作に関して、偏光子
112、夜間またはその他の暗い周囲光状態中画像源の前
方にあり、主画像強度に対するゴースト画像強度を減少
させるように機能するように制御される。夜間の使用の
ために、結合素子11に与えられる画像照明の強度は減少
され、それは偏光子112および画像源111の出力を適当に
減少させることによって行われる。
112、夜間またはその他の暗い周囲光状態中画像源の前
方にあり、主画像強度に対するゴースト画像強度を減少
させるように機能するように制御される。夜間の使用の
ために、結合素子11に与えられる画像照明の強度は減少
され、それは偏光子112および画像源111の出力を適当に
減少させることによって行われる。
偏光子112は日中の使用において主画像強度に対する
ゴースト画像強度を減少させるように機能するけれど
も、その結果得られる主画像は画像源111に応じて十分
な輝度にならないことがあり得る。日中の使用における
ゴースト画像はいずれにしても明るい周囲情景のために
妨害にはならない。
ゴースト画像強度を減少させるように機能するけれど
も、その結果得られる主画像は画像源111に応じて十分
な輝度にならないことがあり得る。日中の使用における
ゴースト画像はいずれにしても明るい周囲情景のために
妨害にはならない。
開示されたシステムは表示の“オフ”部分（例えばデ
ジタル表示における背景部分）が完全にオフにならない
液晶表示装置のような画像源に対して増加したコントラ
ストを与える利点を有している。オフ区域の結果的な明
るさは日中の使用においては目立たないが、夜間の使用
では目につき、画像のコントラストを結果的に減少させ
る。オフ区域の漏洩照明部分は偏光子112と同じ偏光の
照明光を放射する区域からの別の偏光のものであるか
ら、オフ区域の漏洩照明は偏光子によって実質上阻止さ
れ、結果として画像のコントラストを増加させる。
ジタル表示における背景部分）が完全にオフにならない
液晶表示装置のような画像源に対して増加したコントラ
ストを与える利点を有している。オフ区域の結果的な明
るさは日中の使用においては目立たないが、夜間の使用
では目につき、画像のコントラストを結果的に減少させ
る。オフ区域の漏洩照明部分は偏光子112と同じ偏光の
照明光を放射する区域からの別の偏光のものであるか
ら、オフ区域の漏洩照明は偏光子によって実質上阻止さ
れ、結果として画像のコントラストを増加させる。
以上、昼間は十分な輝度を与え、夜間の使用ではゴー
スト画像強度が妨害を与えないヘッドアップ表示装置が
開示された。偏光子は相対的ゴースト画像強度を減少さ
せるのみならず、また主画像の輝度を減少させ、それに
よって夜間使用における主画像輝度についての制御を行
う。液晶装置の画像源に対しては、開示されたこの発明
は画像源の表示装置のオフ区域からの漏洩照明を阻止す
ることによって夜間表示のための画像コントラストを増
加させる利点を有する。
スト画像強度が妨害を与えないヘッドアップ表示装置が
開示された。偏光子は相対的ゴースト画像強度を減少さ
せるのみならず、また主画像の輝度を減少させ、それに
よって夜間使用における主画像輝度についての制御を行
う。液晶装置の画像源に対しては、開示されたこの発明
は画像源の表示装置のオフ区域からの漏洩照明を阻止す
ることによって夜間表示のための画像コントラストを増
加させる利点を有する。
この発明の上記の説明は特定の実施例について行われ
たが、当業者は種々の変形、変更を行うことが可能であ
り、それらも特許請求の範囲に記載された発明の技術的
範囲に含まれるべきものであることを理解すべきであ
る。
たが、当業者は種々の変形、変更を行うことが可能であ
り、それらも特許請求の範囲に記載された発明の技術的
範囲に含まれるべきものであることを理解すべきであ
る。
第１図は、この発明の１実施例のヘッドアップ表示装置
の主要部品の概略図である。 第２図は、第１図のヘッドアップ表示装置の画像照明源
の概略分解図である。 11……結合素子、20……画像照明源、110……容器、111
……画像源、112……可動偏光子、113,115……反射鏡,1
17……カバー。
の主要部品の概略図である。 第２図は、第１図のヘッドアップ表示装置の画像照明源
の概略分解図である。 11……結合素子、20……画像照明源、110……容器、111
……画像源、112……可動偏光子、113,115……反射鏡,1
17……カバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マオージン・チャーン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90216、ランチョ・パロス・バーデス、 シーマウント・ドライブ 28414 (72)発明者 ロナルド・ジー・ヘッグ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90045、ロサンゼルス、キテイホーク・ アベニュー 7631 (56)参考文献 特開 昭64−78935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−59422（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−294615（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 35/00 G02B 27/02 G09F 9/00
Claims (10)
- 【請求項１】画像照明を生成する画像源と、 画像照明を部分的に反射して操作者によって観察可能な
前記画像源の虚像を生成する光学的結合素子とを具備し
ているヘッドアップ表示装置において、 前記画像源と前記光学的結合素子との間の光路に配置さ
れた第１の位置と、この光路から外れた第２の位置との
間で移動可能に構成され、画像源と光学的結合素子との
間の光路にある第１の位置に配置された状態においてゴ
ースト画像を抑制してゴースト画像の輝度に対する生成
される虚像の相対輝度を増加させる光学的処理手段を具
備していることを特徴とするヘッドアップ表示装置。 - 【請求項２】前記光学的結合素子が風防窓によって支持
された被覆によって構成されている請求項１記載のヘッ
ドアップ表示装置。 - 【請求項３】前記光学的結合素子が風防窓によって支持
された反射ホログラムによって構成されている請求項１
記載のヘッドアップ表示装置。 - 【請求項４】前記画像源が乱雑な偏光である画像照明を
生成する請求項１記載のヘッドアップ表示装置。 - 【請求項５】前記画像源が液晶表示装置によって構成さ
れている請求項１記載のヘッドアップ表示装置。 - 【請求項６】前記画像源が狭いスペクトル帯域の画像照
明を生成する請求項１記載のヘッドアップ表示装置。 - 【請求項７】前記光学的結合素子が風防窓表面に設けら
れている請求項１記載のヘッドアップ表示装置。 - 【請求項８】乱雑な偏光である画像照明を生成する画像
源と、 画像照明をＰ偏光するように制御してＰ偏光画像照明を
生成する可動偏光子と、 前記画像照明を部分的に反射して操作者によって観察可
能な前記画像源の虚像を生成するために風防窓によって
支持された部分的反射ビーム分割器被覆とを具備し、 前記可動偏光子は前記画像源と前記光学的結合素子との
間の光路に配置された第１の位置と、この光路から外れ
た第２の位置との間で移動可能に構成され、画像源と光
学的結合素子との間の光路にある第１の位置に配置され
た状態においてゴースト画像を抑制してゴースト画像の
輝度に対する生成される虚像の相対輝度を増加させるこ
とを特徴とするヘッドアップ表示装置。 - 【請求項９】予め定められた偏光を主体とする画像照明
を生成する画像源と、 前記予め定められた偏光にしたがって前記画像照明を偏
光するように制御する可動偏光子と、 前記画像照明を部分的に反射して操作者によって観察可
能な前記画像源の虚像を生成するための部分的反射ビー
ム分割器被覆とを具備し、 前記可動偏光子は前記画像源と前記光学的結合素子との
間の光路に配置された第１の位置と、この光路から外れ
た第２の位置との間で移動可能に構成され、画像源と光
学的結合素子との間の光路にある第１の位置に配置され
た状態においてゴースト画像を抑制してゴースト画像の
輝度に対する生成される虚像の相対輝度を増加させるこ
とを特徴とするヘッドアップ表示装置。 - 【請求項１０】画像照明を生成する画像源と、 前記画像照明をＳ偏光するように制御する可動偏光子
と、 前記画像照明を部分的に反射して操作者によって観察可
能な前記画像源の虚像を生成するための風防窓の内面に
設けられた光学的結合素子部分的反射ビーム分割器被覆
とを具備し、 前記可動偏光子は前記画像源と前記光学的結合素子との
間の光路に配置された第１の位置と、この光路から外れ
た第２の位置との間で移動可能に構成され、画像源と光
学的結合素子との間の光路にある第１の位置に配置され
た状態においてゴースト画像を抑制してゴースト画像の
輝度に対する生成される虚像の相対輝度を増加させるこ
とを特徴とするヘッドアップ表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US353,851 | 1989-05-18 | ||
| US07/353,851 US5053755A (en) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | Automotive head-up display with high brightness in daytime and high contrast in nighttime |
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|---|---|
| JPH0314735A JPH0314735A (ja) | 1991-01-23 |
| JP3059460B2 true JP3059460B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=23390846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (6)
| Country | Link |
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| US (1) | US5053755A (ja) |
| EP (1) | EP0398346B1 (ja) |
| JP (1) | JP3059460B2 (ja) |
| KR (1) | KR100227155B1 (ja) |
| CA (1) | CA2013410C (ja) |
| DE (1) | DE69012420T2 (ja) |
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