JPH0425816A - 前景輝度検出装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば乗物類のヘッドアップデイスプレィ
における表示像輝度の制御等に用いる前景輝度検出装置
に関する。

（従来の技術） ヘッドアップデイスプレィは、車両等のフロシトガラス
の部分にメツセージ等の必要情報か表示されて、ドライ
バが前方の道路等から目を離さずに、その必要情報を読
取ることができるようになっている。ヘッドアップデイ
スプレィはこのような機能を有するしのであるため、そ
の表示像輝度は、トライバか前方の道路等を見るのにじ
ゃまにならない程度で、しかも前景等の周辺の明るさに
マツチして必要情報を確実に読取れる程度のものが必要
である。このため、ヘッドアップデイスプレィでは、周
辺照度に応じて表示像輝度の制御か行われている。

このような表示像輝度の制御に用いる前景輝度検出装置
としては、例えば第６図に示すようなものが考えられて
いる。同図において、１はフロントガラスであり、その
裏面（車室内面）には、前景からの入射光ａの内、特定
の波長成分の光をインストルメントパネル１〕の開口部
１１ａの部分に配設されている光検出器６の方向に回折
させる透過型ホログラム１２が設けられている。また、
光検出器６の前面には、特定波長成分の光のみを透過し
て光検出器６に入射させる波長選択フィルタ１３が設け
られている。

そして、前景からの入射光ａの内特定の波長成分の光が
透過型ホログラム１２により特定方向に回折され、この
回折された入射光ｆが波長選択フィルタ１３を透過して
光検出器６で検出される。

また光検出器６の受光方向に太陽１４が来た時、透過型
ホログラム１２に入射した太陽光の内、特定波長の光は
透過型ホログラム１２によって特定方向と異なる方向に
回折されて進行し光検出器６には入射しない。そして太
陽光の内、特定波長以外の光成分は透過型ホログラム１
２を透過するが波長選択フィルタ１３によって遮断され
る。したがって光検出器６では、太陽光の影響を受ける
ことなく、前景輝度のみが検出される。

（発明が解決しようとする課題） 上述の前景輝度検出装置にあっては、前景からの入射光
の内透過型ホログラムで回折された特定波長成分の光を
、波長選択フィルムを介して光検出器で検出するように
なっていたため、検出感度が低下してしまい、この点で
なお改良が望まれていた。

そこで、この発明は、ドライバの前景視認を損わずに高
い検出感度で前景輝度を検出することのできる前景輝度
検出装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために、乗物類のフロン
トガラスに設けられ、前景からの入射光の内特定の波長
成分の光を所定の回折角で回折し当該フロントガラス内
を全反射しつつ伝播させるホログラムと、前記フロント
ガラスに設けられ、該フロントガラス内を伝播する前記
特定波長成分の光を当該フロントガラス外に出射させる
出射手段と、該出射手段から出射された前記特定波長成
分の光を検出する光検出器とを有することを要旨とする
。

（作用） 前景からの入射光の内特定の波長成分の光がホログラム
によって所定の回折角で回折され、この回折された入射
光がフロントガラス内を全反射しつつ伝播して出射手段
からフロントガラス外に出射し、出射後は光検出器に直
接入射して検出される。したがって、ドライバの前景視
認を損わずに前景輝度が高い感度で検出される。また、
光検出器の配設位置に対応したフロントガラスの表面部
に遮蔽板等の適宜手段を配置することにより、太陽光等
の外光の影響による検出誤差が防止される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の第１実施例を示す図である。

なお、第１図以下の各実施例を示す図において、前記第
６図における機器及び部材等と同一ないし均等のものは
、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略す
る。

まず、前景輝度検出装置の構成を説明すると、フロント
ガラス１に挾まれて透過型ホログラム２が配設されてい
る。また、透過型ホログラム２の配設位置から適宜間隔
をおいた下方位置におけるフロントガラス１の車室内面
には出射手段としてのガラスブロック５が密着して配設
されている。

そして回折光の出射面であるその端面５ａに対向するよ
うにして光検出器６が配設されている。光検出器６は、
このように、トライバの視界の妨げにならないようなフ
ロントガラス１の下方位置に設けられている。７はドラ
イバの眼である。

次に、上述のように構成された前景輝度検出装置の作用
を説明する。

前景からドライバの眼７に向う入射光ａは入射角θｉで
フロントガラス外−に入射し、次式で示されるスネルの
法則に従いθ１１なる角で屈折する。

θｉ　＋　−５ｌｎ−’　　［（ｓｉｎθｉ）／ｎ］　
　　・・（１）ここで、ｎ：フロントガラスの屈折率 屈折した入射光ａの内、その大部分は透過型ホログラム
２を透過し、入射光すとなってドライバの眼７に達し、
ドライバにより前景の視認が行われる。そして、入射光
ａの内、透過型ホログラム２の光学特性で決定される特
定波長λの成分の光Ｃが透過型ホログラム２により回折
角θ０て回折される。特定波長λは、透過型ホログラム
２の露光条件で決めることができるが、ヘッドアップ表
示像の波長や、人間の眼の比視感度のピーつてある５５
０ｎｒｎ付近に設定するのがよい。

ここで、上述の回折角θ０を、次式で示される臨界角θ
Ｃ θ　ｃ−ｓｉｎ”丁　　（１／　　ｎ　　）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　−（２）を越え
るように定めれば、回折光Ｃは、フロントガラス１内か
ら出射することなく、その表、裏面で全反射されてフロ
ントガラス１内を伝播する。

そして、回折光Ｃは、ガラスブロック５に、その端面５
ａに対し垂直又は臨界角以下の角度で入射し端面５ａか
ら出射して光検出器６に入射し、光電変換されて前景輝
度が感度よく検出される。

一方、検出誤差となる太陽光等の外光の影響は、次のよ
うにして防止される。これを第２図を用いて説明する。

なお、第２図では、説明の便宜上、光検出器６はガラス
ブロック５の端面５ａに密着させている。

いま、透過型ホログラム２で回折された回折光Ｃはフロ
ントガラス１上の点Ａ１で全反射し、光検出器６にはフ
ロントガラス１から最も遠い点Ｂに入射するものとする
。太陽光等の不要な外光が直接、点Ｂに入射する場合は
、無数に考えられるが、点ＡＩに最も近い点を通る場合
は、フロントガラス１に対し９０℃の角度で入射する場
合である。この場合に、光検出器６から外光ｅを遮蔽で
きれば、外光ｅの影響を防止することができる。

そこで、このときの屈折点をＡ２とし、遮蔽板８をフロ
ントガラス１の車外側に設けるとする。

Ａ、　　Ｂ間の長さをＬとしてＡ　Ｉ　、Ａ　２間の長
さｄを求める。△Ａ、Ａ２　Ｂに正弦定理を適用して、
長さｄは次式から求められる。

ｄ／５ｉｎ（θ０−θＣ） −Ｌ／ｓｉｎ　　（９０°十θＣ） ｄ−［５ｉｎ（θ０−θＣ） ／５ｉｎ（９０°　　＋　θ　Ｃ）　コ　　−Ｌ　　　
　＝−（３）したがって、少なくとも点Ａ１から長さｄ
だけ離れた所から遮蔽板８を設ければよい。また、遮蔽
板８の代りに、フロントガラス１の支持部を利用しても
よい。

次に、第３図には、この発明の第２実施例を示す。この
実施例は、前記透過型ホログラムに替えて、反射型ホロ
グラム３が、フロントガラス１に挟まれて配設され、ま
た、反射型ホログラム３の配設位置から適宜間隔をおい
た上方位置におけるフロントガラス１の車室内面に、ガ
ラスブロック５が密着して配設されている。

入射角θｉでフロントガラス１に入射した入射光ａの内
、特定波長λの成分の光Ｃは、反射型ホログラム３によ
り回折角θｏ１で回折され、フロントガラス１内を全反
射しつつ伝播し、ガラスブロック５から出射して光検出
器６て感度よく検出される。

なお、この実施例では、反射型ホログラム３をフロント
ガラス１の車室内面に密着して配設することもできる。

第４図には、この発明の第３実施例を示す、この実施例
は、レンズ効果を持つ透過型ホログラム４が用いられて
いる。その他の構成は、前記第１実施例のものとほぼ同
様である。この実施例の構成によれば、透過型ホログラ
ム４で回折された特定波長λの成分の光Ｃが光検出器６
に集光されるように入射するので前景輝度の検出効率の
向上か得られる。なお、前記第２実施例の構成において
、レンズ効果を持たせた反射型ホログラムを適用するこ
とも可能である。

第５図には、この発明の第４実施例を示す。この実施例
は、３枚の透過型ホログラム２ａ、２ｂ、２Ｃを設け、
それぞれの透過型ホログラム２ａ。

２ｂ、２Ｃの回折波長（特定波長）を人間の眼の３種の
錐状体の感度ピーク波長である４２０ｎｍ、５３０ｎｍ
、５６０ｎｍに設定し、各透過型ホログラム２　ａ　ｓ
　２　ｂ　ｓ　２　ｃに対応して３個の光検出器６ｇ、
６ｂ、６ｃを設けたものである。この実施例の構成によ
れば、前景からの入射光の内、上記の各波長の光か光検
出器６ａ、６ｂ、６ｃに入射して一層効率よく前景輝度
が検出される。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、乗物類のフロ
ントガラスに設けられ、前景からの入射光の内特定の波
長成分の光を所定の回折角で回折しフロントガラス内を
全反射しつつ伝播させるホログラムと、前記フロントガ
ラスに設けられ、該フロントガラス内を伝播する前記特
定波長成分の光を当該フロントガラス外に出射させる出
射手段と、この出射手段から出射された特定波長成分の
光を検出する光検出器とを具備させたため、回折された
入射光は、出射手段から出射後、光検出器に直接入射し
てドライバの前景視認を損わずに前景輝度を高い感度で
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る前景輝度検出装置の第１実施例
を示す構成図、第２図は上記第１実施例において太陽光
等の外光の影響を防止する手段を講じた例を示す要部構
成図、第３図はこの発明の第２実施例を示す構成図、第
４図はこの発明の第３実施例を示す構成図、第５図はこ
の発明の第４実施例を示す構成図、第６図は従来の前景
輝度検出装置を示す構成図である。 ］：フロントガラス、 ２．２ａ、２ｂ、２ｃ　：透過型ホログラム、３：反射
型ホログラム、 ４：レンズ効果を持つ透過型ホログラム、５ニガラスブ
ロツク（出射手段））、 ６．６ａ１６　ｂ　％　６　ｃ　：光検出器、ａ：入射
光、 Ｃ：回折光（特定の波長成分の光）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 乗物類のフロントガラスに設けられ、前景からの入射光
   の内特定の波長成分の光を所定の回折角で回折し当該フ
   ロントガラス内を全反射しつつ伝播させるホログラムと
   、 前記フロントガラスに設けられ、該フロントガラス内を
   伝播する前記特定波長成分の光を当該フロントガラス外
   に出射させる出射手段と、 該出射手段から出射された前記特定波長成分の光を検出
   する光検出器と を有することを特徴とする前景輝度検出装置。