JPH03248926A - 乗物用ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 ■）産業上の利用分野 本発明は、航空機、船舶、陸上乗物などの操縦者が前方
外界の情景を見ながら操縦する際に、その操縦者が見て
いる前方の外界の情景に種々の情報を重ねて表示するヘ
ッドアップディスプレイに関する。

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 前記従来のベツドアップデイスプレィＨは、普通第５図
に例示するように、操縦者Ｐの視野前方にハーフミラ−
またはホログラム素子等のコンバイナＣを配置し、その
コンバイナは外界の情景から出射した光線Ｊを操縦者Ｐ
の方向に透過させるとともに操縦室内の情報投光装置Ｋ
から前記コンバイナＣに入射した情報表示光Ｘを操縦者
Ｐ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ＸをコンバイナＣに入射させる
情報投光装置には、透過型の液晶表示パネルＤＩおよび
光源Ｄ２から成る光学的情報表示手段Ｄ（または、ＣＲ
Ｔ１プラズマデイスプレィ、発光ダイオードデイスプレ
ィ等の光学的情報表示手段）とこの光学的情報表示手段
りから出射した光を前記コンバイナＣに入射させる光学
部材Ａと、それらを収納するハウジングＢ等とを備えて
いる。

そして、前記光学部材Ａは、普通、レンズＡＩ。

Ａ２および反射鏡Ａ３等から構成されており、前記情報
表示光Ｘを操縦者Ｐが正面の視野の中に視認できるよう
に構成されている。

３）発明が解決しようとする課題 ところで、操縦者は、外界の情景を遠方に視認している
ため、前記光学的情報表示手段の表示面に表示された情
報が目に近い位置（遠方でない位置）に視認されると、
前記外界の情景および表示情報を見るときの目の焦点が
大きく変化する。そうすると、前記情景および情報を視
認しすらくなったり、目が疲れたりし易くなる。そこで
、前記光学的情報表示手段に表示された情報を操縦者に
視認させる際、前記光学部材のレンズ系により遠方に視
認させるようにしたものが多く使用されている。このよ
うなものは目には楽であるが、前記表示面に表示された
情報を視認できる目の位置は非常に狭い範囲に限られて
しまう。

一方、操縦者は、座高等の個人差により目の高さが異な
る。したがって、前述のように情報を視認できる目の位
置が狭い範囲に限定されるヘッドアップディスプレイで
は、操縦座席の高さが調節できない場合、操縦者は、操
縦座席に座った状態で前記情報を充分に視認することが
できなくなるという問題点があった。

また、航空機、船舶、陸上乗物等に搭載されたヘッドア
ップディスプレイが操縦席の前方に常時配置されている
と、ヘッドアップディスプレイを使用しない場合には、
それが邪魔になる場合がある。

本考案は前述の問題点に鑑み、操縦者の目の高さ位置が
異なる場合でも、前記表示面に表示された情報を操縦者
が視認できるようにするとともに、ヘッドアップディス
プレイを使用しない場合にはそれを収納して邪魔になら
ないようにすることを課題とする。

Ｂ６発明の構成 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、本発明のヘットアップデイ
スプレィは、情報が表示される表示面を有する光学的情
報表示手段と前記表示面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拐とそれらを収納する情報投光
装置用ハウジングとを有する情報投光装置と、 操縦者の前方に傾斜して設けられ、前方の外界の情景を
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、 前記情報投光装置用ハウジングに着脱自在に装着された
固定フレームと、この固定フレームに移動調節可能に支
持された移動フレームとを設け、前記コンバイナが使用
位置と収納位置との間で前記移動フレームに回動調節可
能に支持されたことを特徴とする。

２）作　用 前述の構成を備えた本発明のヘッドアップディスプレイ
においては、操縦者は、前記移動フレームを移動調節す
ることにより前記情報投光装置から投光される情報表示
光の投光方向を自分の目に向かわせることができる。

また、前記コンバイナを使用しない場合にはコンバイナ
を前記収納位置に回動調節することにより、それを邪魔
にならないようにすることができる。

３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例を説明する。

第１図は、操縦者の前方に配置されたヘッドアップディ
スプレイＨを操縦者側から見た図（正面図）、第２図は
第１図の矢印■から見た図（側面図）である。第１図お
よび第２図において、情報投光装置にのハウジングＢ内
には、図示しないが従来公知の光学的情報表示手段およ
びその光学的情報表示手段で表示された光学的情報を後
述のコンバイナＣに向けて投光する光学部材等が配置さ
れている。

前記情報投光装置用ハウジングＢ下面には第３図に示す
固定フレーム１が装着用ボルト孔２，２゜・・・および
図示しないボルト等を介して着脱自在に装着されている
。固定フレーム１の両サイドにはそれぞれ前後に延びる
レール３，３および位置決め用プレート４，４が支持さ
れている。位置決め用プレート４，４には、前後方向に
多数の位置決め孔４ａ、　４ａ、・・・が設けられてい
る。

固定フレーム１の前側部分上面には軸５周りに回動可能
に回動部材６が支持されている。この回動部材６にはウ
ェイト支持シャフト７が固定されている。ウェイト支持
シャフト７にはウェイト８が位＠調節可能に固定されて
いる。このウェイト８はヘッドアップディスプレイＨが
搭載されている乗物が急停車した時等、急激な減速加速
度が作用したときに前方に移動して前記回動部材６およ
びウェイト支持シャフト７を前記軸５周りに反時計方向
（第３図において）に回転させる。このときウェイト支
持シャフト７は回動開始時のみ適当な抵抗を有し回動開
始以降は抵抗なくスライドするガイド９に案内されるよ
うに構成されている。

このようなガイド９は、たとえば、ウェイト支持シャフ
トの回動開始位置にそれがスライドする際それに抵抗を
与えるような摩擦面あるいは突起等を形成することによ
り得られる。

前記レール３，３にはレール３，３に沿って前後に移動
調節される移動フレーム１０が支持されている。移動フ
レーム１０には移動操作用ハンドルト１と、この移動操
作用ハンドル１１に回動可能に支持された位置決め用レ
バー１２と、一対の位置決めピンユニット１３．１３と
が支持されている。第３．４図に示すように、位置決め
ビンユニット１３は、円筒部材１３ａと、この円筒部材
１３ａ内にスライド可能に支持された位置決めピン１３
ｂと、この位置決めピン１３ｂの先端を前記位置決め用
プレート４の位置決め孔４ａに向けて押圧するバネ１３
ｃと、前記円筒部材１３ａおよび位置決めピン１３ｂに
形成されたスリットに挿入された板状のカム部材１３ｄ
とを有している。カム部材１３ｄにはロッド１４が連結
されており、このロッド１４はバネ１５により常時第４
図に示す位置すなわちロック位置に保持されている。そ
して、この第４図に示すロック位置では、前記位置決め
ピン１３ｂの先端は前記位置決め孔４ａに嵌合し、前記
移動フレーム１０は前記固定フレーム１に固定されてい
る。

第４図に示すように、前記位置決めビンユニッ）１３．
１３の一方（第４図中、上方）のカム部材１３ｄに連結
されたロッド１４は前記位置決めレバー１２に直接連結
されており、他方（第４図中、下方）のカム部材１３ｄ
に連結されたロッド１４は、ワイヤ１６を介して前記位
置決めレバー１２に連結されている。そして、前記位置
決めレバー１２を操作してバネ１５に抗して前記ロッド
１４．１４を引っ張ると、前記カム部材１３ｄ。

１３ｄが移動して前記位置決めピン１３ｂ、１３ｂが前
記位置決め孔４ａ＋４ａから離脱する。この離脱状態で
は、作業者が前記移動操作用ハンドル１１を持って、前
記移動フレーム１０を前記ロッド３．３に沿って移動さ
せることができる。そして、適当な位置において前記位
置決めレバー１２を離すと、その位置で前記位置決めピ
ン１３ｂが前記位置決め孔４ａに嵌合して、その位置で
移動フレーム１０が固定されるように構成されている。

前記移動フレーム１０の前端部（第２，３図中左端部）
には、左右（第３図中、上下）にそれぞれガイド用回動
部材１７．１７が軸線り周りに回動可能に支持されて〜
）る。前記ガイド用回動部材１７は、アーム部１８と、
このアーム部１８の先端部に設けられた円弧状のガイド
支持部１９と、このガイド支持部１９に沿って設けられ
た円弧状のガイド部２０とを備えている。そして、前記
ガイド支持部１９には係止溝１９ａが形成されており、
前記ガイド部２０にはコンバイナ使用位置用係止溝２０
ａおよびコンバイナ収納位置用係止溝２０ｂが形成され
ている。前記係止溝１９ａには第２図に示すように通常
、前記移動フレーム１０に前後に移動可能に支持された
ロッド２１の先端の係止片２２が係合している。ロッド
２１はバネ２３により常時前記係止片２２を前記係止溝
１９ａに係合させる方向に押圧されている。したがって
、前記ガイド用回動部材１７は通常、第２図に実線で示
す位置に保持されている。また、前記ロッド２１はワイ
ヤ２４を介して前記回動部材６に連結されており、前記
ウェイト８が前方に移動して回動部材６が回動したとき
、前記ロッド２１は前記ワイヤ２４を介して引っ張られ
、前記係止片２２が前記係止溝１９ａから離脱するよう
に構成されている。また、ガイド用回動部材１７と前記
移動部材１０との間には跳ね上げ用圧縮バネ２５が配設
されている。この跳ね上げ用圧縮バネ２５は、第２図実
線の状態ではガイド用回動部材１７を第２図の実線の位
置に保持するように作用している。

しかしながら、乗物に急激な減速加速度が生じて、前記
係止片２２が係止溝から離脱し、且つ前記ガイド用回動
部材６がそれ自体の慣性等により第２図中時計層りにわ
ずかに回動したとき、前記跳ね上げ用圧縮バネ２５はガ
イド用回動部材１７をさらに回動させるように作用する
。

第３図に示すように、前記移動フレーム１０の前端部左
右（第３図中、上下）にそれぞれ支持されたガイド用回
動部材１７．１７の外側には前記軸線り周りに回動可能
にコンバイナ支持部材２６が支持されている。前記コン
バイナ支持部材２６は、コンバイナＣを保持するととも
に、前記ガイド用回動部材１７の前記円弧状のガイド部
２０に案内される係合部材２７を有している。この係合
部材２７には、圧縮バネ２８により前記軸線り方向に常
時押圧されている回動位置規制用ロッド２９が設けられ
ており、この回動位置規制用ロッド２９には、前記ガイ
ド部材２０の係止溝２０ａ。

２０ｂの中のいずれか一方に選択的に係合される係止片
（図示せず）が設けられている。そして、この図示しな
い係止片は第２図の実線状態すなわちコンバイナＣの使
用位置では、コンバイナ使用位置用係止溝２０ａと係合
しており、コンバイナＣの収納位置では、コンバイナ収
納位置用係止溝２０ｂと係合するようになっている。そ
して、それらの係合は前記回動位置規制用ロッド２９を
前記圧縮バネ２８に抗して押すことにより解除できるよ
うになっている。

次に、前述の構成を備えた実施例の作用について説明す
る。

第２図の実線位置に在る移動フレーム１０を前後方向（
第２図中、左右方向）に移動調節するには、前記位置決
め用レバー１２を回動させて、ロッド１４およびカム部
材１３ｄを移動させる。

そうすると、前記位置決めピン１３ｂが前記位置決め孔
４ａから離脱して、移動フレーム１０はロッド３，３に
沿って自由に移動できるようになる。そこで、作業者ま
たは操縦者は前記移動操作用ハンドル１１を持って、前
記移動フレーム１０を前記ロッド３．３に沿って移動さ
せる。そして、適当な位置において前記位置決めレバー
１２を離し、その位置で前記位置決めピン１３ｂを前記
位置決め孔４ａに嵌合させる。このようにして前記移動
フレームを移動調節することにより前記情報投光装置Ｋ
から投光されてコンバイナＣから反射される情報表示光
の投光方向を調節することができるので、操縦者は前記
情報表示光を自分の目に向かわせることができる。

また、第２図の実線で示すガイド用回動部材１７および
コンバイナ支持部材２６はコンバイナ使用位置に保持さ
れているが、これをコンバイナＣが水平なコンバイナ収
納位置（第２図中、Ｃ′参照）に回動させるには、前記
回動位置規制用ロッド２９を圧縮バネ２８に抗して押圧
し、回動位置規制用ロッド２９に設けた係止片（図示せ
ず）を前記コンバイナ使用位置用係止溝２０ａから離脱
させる。そして、前記ガイド部材２０に沿って前記コン
バイナ支持部材２６を水平なコンバイナ収納位置（第２
図中、Ｃ′参照）へと回動させる。

そして、コンバイナ収納位置にお〜）で、前記回動位置
規制用ロッド２９の前記押圧を解除すると、回動位置規
制用ロッド２９の前記係止片（図示せず）が前記コンバ
イナ収納位置用係止溝２０ｂと係合し、コンバイナＣは
収納位置に保持される。

このコンバイナＣが収納位置に保持された状態で乗物に
大きな減速加速度が生じた場合、前記ウェイト８が前方
に移動して回動部材６が回動し、前記ロッド２１は前記
ワイヤ２４を介して引っ張られ、前記係止片２２が前記
係止溝１９ａから離脱する。しかしながら、前記ガイド
用回動部材１７およびコンバイナ支持部材２６が収納位
置に在るため、それらの部材１７．２８には第２図中、
時計周りの回動モーメントが生じない。したがって、そ
れらの部材１７．２６は収納位置に保持されたままであ
り、前記圧縮バネ２５も前記部材１７．２６を収納位置
に保持するように作用する。

ところが、ガイド用回動部材１７およびコンバイナ支持
部材２６が第２図の実線で示すコンバイナ使用位置に保
持されている状態において、乗物に大きな減速加速度が
生じた場合、前記ウェイト８が前方に移動して回動部材
６が回動し、前記ロッド２１は前記ワイヤ２４を介して
引っ張られ、前記係止片２２が前記係止溝１９ａから離
脱する。

このとき、前記ガイド用回動部材１７およびコンバイナ
支持部材２６には、その自重と慣性により第２図中、時
計周りの回動モーメントが生じ、それらの部材１７．２
６は時計方向に回動する。そうすると、圧縮バネ２５は
前記部材１７．２６を軸線り周りに時計方向に回動させ
るように作用するようになる。そして、コンバイナＣは
第２図の跳ね上げ位ＲＣ”に回動する。このように、乗
物に急激な減速加速度が生じたときにコンバイナＣが自
動的に跳ね上がるようにしておくと、乗物の急速な減速
時に操縦者の身体が前方に移動しても（のめっても）、
身体に傷を受けることが少なくなる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明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。

例えば、本発明は乗物に急激な減速加速度が生じたとき
にコンバイナを跳ね上げる機構を省略することも可能で
ある。

Ｃ０発明の効果 前述の構成を備えた本発明のヘッドアップディスプレイ
においては、操縦者は、前記移動フレームの位置を移動
調節することにより前記情報投光装置から投光される情
報表示光の投光方向を自分の目に向かわせることができ
る。

また、前記コンバイナを使用しない場合にはコンバイナ
の姿勢を回動調節してそれを収納位置に保持することに
より、それを邪魔にならないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は操縦者の前方に配置されたヘッドアップディス
プレイを操縦者側から見た図（正面図）、第２図は第１
図の矢印■から見た図（側面図）、第３図は同実施例の
要部の平面図、第４図は同実施例の移動フレームの位置
決め機構の説明図、第５図は本発明が適用されるヘッド
アップディスプレイの概略説明図、である。 Ｂ・・・情報投光装置用ハウジング、Ｃ・・・コンバイ
ナ、 Ｋ・・・情報投光装置、 ■・・・固定フレーム、 １０・・・移動フレーム、 特許 出 願 人 株式会社 島津製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　情報が表示される表示面を有する光学的情報表示手段
   と前記表示面から出射した情報表示光を所定の方向に投
   光する光学部材とそれらを収納する情報投光装置用ハウ
   ジングとを有する情報投光装置と、操縦者の前方に傾斜
   して設けられ、前方の外界の情景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、前記情報投光装置用ハウジングに着脱自在に装着
   された固定フレームと、この固定フレームに移動調節可
   能に支持された移動フレームとを設け、前記コンバイナ
   が使用位置と収納位置との間で前記移動フレームに回動
   調節可能に支持されたことを特徴とする乗物用のヘッド
   アップディスプレイ。