JPH05201271A - Head-up display for vehicle - Google Patents
Head-up display for vehicleInfo
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- JPH05201271A JPH05201271A JP4034458A JP3445892A JPH05201271A JP H05201271 A JPH05201271 A JP H05201271A JP 4034458 A JP4034458 A JP 4034458A JP 3445892 A JP3445892 A JP 3445892A JP H05201271 A JPH05201271 A JP H05201271A
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Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車両用のヘッドアップデ
ィスプレイ(HUD)に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle head-up display (HUD).
【0002】[0002]
【従来の技術】車両内の運転手等に情報表示する方法と
して、HUDが最近用いられるようになっている。これ
は、液晶表示装置等の情報表示源から投射された光学的
情報を、ハーフミラー等からなるコンバイナーに映し、
運転手が運転状態からほとんど視線を動かすことなく情
報を読み取れるようにしたものである。2. Description of the Related Art HUD has recently been used as a method of displaying information to a driver in a vehicle. This is because the optical information projected from an information display source such as a liquid crystal display device is projected on a combiner including a half mirror,
The driver can read the information from the driving state without moving the line of sight.
【0003】上記のコンバイナーとして、従来から用い
られ、あるいは提案されているものに、大きく分けて、
ハーフミラーとホログラムがある。The above combiners are roughly classified into those conventionally used or proposed.
There are half mirrors and holograms.
【0004】ホログラムを用いたものは、反射機能(回
折機能)のみならず、レンズ機能等を併せ持つことがで
きるので、光学的情報を運転手の視野方向に回折した
り、或は、他にレンズ等の光学系を使用せず、任意の位
置に結像したりすることが可能となる。また、前景輝度
を損なわずに高輝度の表示像が得られるという特徴もあ
る。Since the one using a hologram can have not only a reflection function (diffraction function) but also a lens function and the like, so that optical information is diffracted in the driver's visual field direction, or another lens is used. It is possible to form an image at an arbitrary position without using an optical system such as. Another feature is that a high-luminance display image can be obtained without impairing the foreground luminance.
【0005】一方、ハーフミラーを用いたものは、回折
格子を用いるのではないため、像がシャープであり、視
認性が極めてよい特徴がある。On the other hand, since the one using the half mirror does not use the diffraction grating, the image is sharp and the visibility is extremely good.
【0006】この様なHUDにおいては、コンバイナー
を風防ガラス面に装着して用いると、コンパクトになり
好ましい。[0006] In such a HUD, it is preferable to use a combiner mounted on the windshield surface because it becomes compact.
【0007】かかる車両用HUDの構成を示す概念図が
図3である。ここで、31は運転者の観察位置、32は
コンバイナー、33は情報を含む光線、34はコリメー
ターであるレンズ系、35は表示体である透過型液晶表
示素子、36はハロゲンランプ等からなる光源、37は
風防ガラス、38は車体ボディーである。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the structure of such a vehicle HUD. Here, 31 is a driver's observation position, 32 is a combiner, 33 is a light beam containing information, 34 is a lens system that is a collimator, 35 is a transmissive liquid crystal display element that is a display, and 36 is a halogen lamp or the like. A light source, 37 is a windshield, and 38 is a vehicle body.
【0008】光源36から発した光はレンズ系34を介
して透過型液晶表示素子35を通過し、車両の風防ガラ
ス37に備えられたコンバイナー32に照射され、反射
されて運転者に観察位置31で視認される。The light emitted from the light source 36 passes through the transmissive liquid crystal display element 35 via the lens system 34, is irradiated to the combiner 32 provided on the windshield 37 of the vehicle, is reflected, and is reflected by the driver at the observation position 31. Is visible in.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような場
合、風防ガラス面に対する光の入射角及び反射角の選び
方によって再生表示像の周辺にノイズとなるゴースト像
が発生し、再生像が視認しづらい欠点を有する。However, in such a case, a ghost image that causes noise is generated around the reproduced display image depending on the selection of the incident angle and the reflection angle of light with respect to the windshield surface, and the reproduced image is visually recognized. It has a difficult drawback.
【0010】このゴースト像は、主に風防ガラスの車外
面側のガラス板からの反射によって発生するものであ
り、再生像が、正反射光に一致するハーフミラータイプ
のコンバイナーでは特に著しい。また風防ガラスが合せ
ガラスからなる時は、ガラスと中間膜の界面においても
ゴースト像が発生することがある。This ghost image is mainly generated by reflection from the glass plate on the vehicle outer surface side of the windshield, and is particularly remarkable in the half mirror type combiner in which the reproduced image matches the specular reflection light. Further, when the windshield is made of laminated glass, a ghost image may occur at the interface between the glass and the interlayer film.
【0011】本発明の目的は、従来技術が有していた前
述の欠点を解消しようとするものであり、従来知られて
いなかった車両用ヘッドアップディスプレイを新規に提
供することを目的とするものである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to provide a head-up display for a vehicle, which has not been heretofore known. Is.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、表示すべき情報を光線と
して発生する情報表示源と、観視者に向けて該光線を反
射する特定反射面を有する車両用風防ガラスと、を備え
た車両用のヘッドアップディスプレイにおいて、前記風
防ガラスの前記特定反射面以外で反射した不要光を観視
者の視野外へ回折するホログラムを風防ガラスに備えた
ことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイを提
供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an information display source that generates information to be displayed as a light beam, and reflects the light beam toward a viewer. A vehicular head-up display including a vehicle windshield having a specific reflection surface, wherein a hologram that diffracts unnecessary light reflected by a portion other than the specific reflection surface of the windshield out of the visual field of a viewer. The present invention provides a head-up display for a vehicle, which is characterized in that
【0013】ここで表示すべき情報とは、その表示用途
により、適宜選択されるものであり、車両のスピード
計、タコメータなどが例として挙げられる。観視者と
は、主には車両の運転手であり、その他、助手席その他
の同乗者や、これらすべての者を含めることができる。The information to be displayed here is appropriately selected depending on the display application, and examples thereof include a vehicle speedometer and a tachometer. The observer is mainly a driver of the vehicle, and may include a passenger and other passengers, and all of them.
【0014】[0014]
【実施例】図1には、本発明の実施例にかかる車両用風
防ガラスの断面図を示す。1は情報表示源であり、2、
3は風防ガラスを構成するガラス板、4は中間膜、5は
ホログラムである。通常、表示器から発光した光束は風
防ガラス表面にて図中Aの方向に反射される。1 is a sectional view of a vehicle windshield according to an embodiment of the present invention. 1 is an information display source, 2,
3 is a glass plate constituting the windshield, 4 is an intermediate film, and 5 is a hologram. Usually, the luminous flux emitted from the display is reflected by the windshield surface in the direction of A in the figure.
【0015】もし本発明でホログラム5がないと、車内
側ガラス板の表面を透過し、例えば、車外側ガラス板の
表面で反射した光束が図中C(破線)の方向に進行して
しまうため、AとCがほぼ重なりあうように視認されて
しまう。なお、A方向及びC方向で反射しきれない光束
は図中Dの方向に透過する。If the hologram 5 is not provided in the present invention, a light beam that has passed through the surface of the glass plate on the inside of the vehicle and is reflected on the surface of the glass plate on the outside of the vehicle travels in the direction of C (broken line) in the figure. , A and C are visually recognized so as to substantially overlap each other. A light beam that cannot be completely reflected in the directions A and C is transmitted in the direction D in the figure.
【0016】本発明によれば、情報表示源で発生した光
束を風防ガラスの裏面に到達する前にホログラム5によ
って観視者の視野角外(B方向)へ誘導し、C方向の反
射成分を極めて小さくすることができる。According to the present invention, the luminous flux generated by the information display source is guided outside the viewing angle (B direction) of the viewer by the hologram 5 before reaching the back surface of the windshield, and the reflection component in the C direction is generated. It can be extremely small.
【0017】ホログラムは、通常は数10mm角〜数1
00mm角程度の面積で、数10μm程度の厚みであ
り、光回折機能を持つ。このホログラムとしては、いわ
ゆるエンボスタイプのもの、リップマンタイプ、レイン
ボータイプ、その他ホログラムと呼ばれるものを広く用
いることができる。また、ホログラム材料としては、ポ
リビニルカルバゾール、重クロム酸ゼラチン、光レジス
ト、フォトポリマー、銀塩など種々の感光材を用いるこ
とができる。The hologram is usually several 10 mm square to several 1 mm.
It has an area of about 00 mm square and a thickness of about several tens of μm and has a light diffraction function. As this hologram, so-called emboss type, Lippmann type, rainbow type, and other holograms can be widely used. As the hologram material, various photosensitive materials such as polyvinylcarbazole, dichromated gelatin, photoresist, photopolymer, and silver salt can be used.
【0018】ホログラムの回折強度のピーク波長は、前
記の情報表示源のピーク波長とほぼ一致させることが、
回折効率を高める上で好ましい。また、ホログラムは性
質の異なる光で多重露光を施して形成したものであった
り、異なる光で露光したものを多数枚重ねたものであっ
てもよい。The peak wavelength of the diffraction intensity of the hologram can be made to substantially coincide with the peak wavelength of the above information display source.
It is preferable for improving the diffraction efficiency. Further, the hologram may be formed by performing multiple exposure with light having different properties, or may be formed by stacking a plurality of pieces exposed with different light.
【0019】かかるホログラムは風防ガラスの裏面(車
外側表面)に設けられてもよいが、特にホログラムの保
護の観点からは、合せガラスである風防ガラスの内部に
封入して用いられるのが良い。The hologram may be provided on the back surface (front surface of the vehicle outside) of the windshield, but from the viewpoint of protecting the hologram in particular, it is preferable to use it by enclosing it inside the windshield which is a laminated glass.
【0020】本発明においてホログラムの機能として
は、風防ガラスの裏面から反射された光束を観視者の視
野外へ誘導できるようにすることである。また、合せガ
ラスの内部に封入されれば、光束が風防ガラスの裏面に
到達するのを防ぐことも可能である。In the present invention, the function of the hologram is to allow the light beam reflected from the back surface of the windshield to be guided out of the visual field of the viewer. Further, if it is enclosed inside the laminated glass, it is possible to prevent the light flux from reaching the back surface of the windshield.
【0021】なお、本発明における情報表示源は光を発
して表示する機能をもつものであり、代表的な例として
は、液晶表示素子等のいわゆる受光型表示素子に熱陰極
管(HCT)、蛍光表示管(VF)、ハロゲンランプ、
LEDなどからなる光源を併用したものがある。この液
晶表示素子としては、透過型のツイストネマチック型液
晶表示素子、スーパーツイストネマチック型液晶表示素
子等が好ましく使用できる。また、それとは別に、受光
型表示素子を用いず、上記の光源自体をパターン化して
配列し、特定の情報を光として発生するものであっても
よい。受光型表示素子に上記光源を併用したものの場合
は、この受光型表示素子と光源との間にレンズ系等の適
当な光線平行化手段、導光板等の適当な導光手段を配置
してもよい。さらに、ホログラムに光が投射されるまで
の光径路内に、必要に応じて、光偏向手段、あるいは、
KNbO3 等の非線形光学素子を配置してもよい。The information display source in the present invention has a function of emitting light to display, and as a typical example, a so-called light receiving display element such as a liquid crystal display element is used in a hot cathode tube (HCT), Fluorescent display tube (VF), halogen lamp,
There is one that uses a light source such as an LED together. As the liquid crystal display element, a transmission type twist nematic type liquid crystal display element, a super twist nematic type liquid crystal display element and the like can be preferably used. Alternatively, instead of using the light receiving display element, the light source itself may be patterned and arranged to generate specific information as light. In the case where the light source is used together with the light receiving display element, an appropriate light beam collimating means such as a lens system or an appropriate light guiding means such as a light guide plate may be arranged between the light receiving display element and the light source. Good. Further, if necessary, in the optical path until the light is projected on the hologram, a light deflector, or
A nonlinear optical element such as KNbO 3 may be arranged.
【0022】図2は、本発明の他の実施例を示す風防ガ
ラス部の断面図である。6は情報表示源であり内部にセ
グメントタイプの熱陰極管とバンドパスフィルターを有
している。7,8は自動車の風防ガラスを構成するガラ
ス板、9はPVB(ポリビニルブチラール)の中間膜、
10はゴースト像を防止するホログラム、11は風防ガ
ラスの車内面側にコンバイナーとしてコーティングされ
たハーフミラー機能を有する誘電体の増反射膜である。FIG. 2 is a sectional view of a windshield part showing another embodiment of the present invention. An information display source 6 has a segment type hot cathode tube and a bandpass filter inside. 7 and 8 are glass plates constituting windshields of automobiles, 9 is an interlayer film of PVB (polyvinyl butyral),
Reference numeral 10 is a hologram for preventing a ghost image, and 11 is a dielectric reflection-increasing film having a half mirror function, which is coated as a combiner on the inside of the windshield glass.
【0023】誘電体膜としては、実施例においては、Ti
O2を主成分とする酸化膜を単層コートしたものを用いた
が、TiO2やSiO2の多層コートの様なものであってもよ
い。In the embodiment, the dielectric film is made of Ti.
Although a single-layer coating of an oxide film containing O 2 as a main component is used, a multi-layer coating of TiO 2 or SiO 2 may be used.
【0024】情報表示源6から発した光束は誘電体膜1
1面にて図中A方向(運転手の視野方向)に一部反射さ
れ、次いで、コンバイナーを透過した光束がホログラム
面10にて図中B方向(ホログラム面のほぼ鉛直方向す
なわち運転手の視野外方向)にほとんど反射する。更
に、ホログラムを透過した光束はフロントガラスの裏面
にて図中C方向に僅か反射し、また図中D方向に透過す
る。The luminous flux emitted from the information display source 6 is the dielectric film 1
A part of the light beam that is partially reflected in the direction A in the figure (viewing direction of the driver) on one surface and then transmitted through the combiner is in the direction B in the figure on the hologram surface 10 (almost vertical direction of the hologram surface, that is, the driver's view field). Mostly reflected in the outward direction. Further, the light flux that has passed through the hologram is slightly reflected in the direction C in the figure on the back surface of the windshield and is transmitted in the direction D in the figure.
【0025】ここで、ホログラムを有する場合と無い場
合の光強度比を表1に示す。ここでは、入射角60°〜70
°における波長 550nmの場合の各反射率を示してい
る。Table 1 shows the light intensity ratios with and without holograms. Here, the incident angle is 60 ° to 70
Each reflectance at a wavelength of 550 nm in ° is shown.
【0026】このようにして、コンバイナーに対向する
位置にホログラムを用いることによって、ゴースト像と
なる図中C方向の光強度成分を減少させることが可能に
なる。In this way, by using the hologram at the position facing the combiner, it becomes possible to reduce the light intensity component in the direction C in the figure which becomes a ghost image.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、自動車風防ガラスを利
用したヘッドアップディスプレイにおいて、風防ガラス
の裏面から発生するゴースト像を無くすることができる
効果を有する。According to the present invention, in a head-up display using an automobile windshield, it is possible to eliminate the ghost image generated from the rear surface of the windshield.
【図1】本発明の実施例の基本構成を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a basic configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例を示す断面図FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図3】従来のHUDの構成を示す概念図FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional HUD.
2,3 ガラス板 4 中間膜 5 ホログラム 2,3 Glass plate 4 Intermediate film 5 Hologram
Claims (2)
表示源と、 観視者に向けて該光線を反射する特定反射面を有する車
両用風防ガラスと、 を備えた車両用のヘッドアップディスプレイにおいて、 前記風防ガラスの前記特定反射面以外で反射した不要光
を観視者の視野外へ回折するホログラムを風防ガラスに
備えたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレ
イ。1. A head-up display for a vehicle, comprising: an information display source for generating information to be displayed as a light beam; and a vehicle windshield having a specific reflection surface for reflecting the light beam toward a viewer. The head-up display for a vehicle according to claim 1, wherein the windshield is provided with a hologram for diffracting unnecessary light reflected by a portion other than the specific reflection surface of the windshield to the outside of the visual field of the viewer.
膜からなるコンバイナーを有することを特徴とする請求
項1の車両用ヘッドアップディスプレイ。2. The head up display for a vehicle according to claim 1, wherein the windshield for a vehicle has a combiner made of an increased reflection film on the specific surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4034458A JPH05201271A (en) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Head-up display for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4034458A JPH05201271A (en) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Head-up display for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05201271A true JPH05201271A (en) | 1993-08-10 |
Family
ID=12414811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4034458A Withdrawn JPH05201271A (en) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Head-up display for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05201271A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190079173A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 엘지디스플레이 주식회사 | Head up display device |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP4034458A patent/JPH05201271A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190079173A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 엘지디스플레이 주식회사 | Head up display device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |