JPH0526588U - Heads up display device - Google Patents
Heads up display deviceInfo
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- JPH0526588U JPH0526588U JP076581U JP7658191U JPH0526588U JP H0526588 U JPH0526588 U JP H0526588U JP 076581 U JP076581 U JP 076581U JP 7658191 U JP7658191 U JP 7658191U JP H0526588 U JPH0526588 U JP H0526588U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本考案は外界からの背景光と情報光源からの
情報光とを重ねて背景視野内に所定の情報像を表示する
ようにしたヘッドアップディスプレイ装置に関し、特に
トラックやバス等の大型車両に適したヘッドアップディ
スプレイ装置に関し、コンバイナをドライバの視野をで
きるだけ遮ることなく該視野内に支持し得るように構成
されたヘッドアップディスプレイ装置を提供することを
目的とする。
【構成】 情報光を投射する投射光学系ユニット（２
８）と、該情報光を外界からの背景光と重ねて背景視野
内に所定の情報像を表示させるコンバイナ（３２）とか
らなる車両用のヘッドアップディスプレイ装置におい
て、投射光学系ユニット（２８）がドライバの観察位置
よりも上方位置に配置され、コンバイナ（３２）が車両
のフロントウインド（２４）の側辺を支えるピラー（３
０）から片持ち梁の態様で支持されることが特徴とされ
る。
(57) [Abstract] [Object] The present invention relates to a head-up display device for displaying a predetermined information image in a background visual field by superimposing background light from the outside world and information light from an information light source, and more particularly to a track-up display device. It is an object of the present invention to provide a head-up display device suitable for a large vehicle such as a car or a bus, and to provide a head-up display device configured to support the combiner within the visual field of the driver without blocking the visual field of the driver as much as possible. [Configuration] A projection optical system unit (2
A projection optical system unit (28) in a head-up display device for a vehicle, comprising: 8) and a combiner (32) for displaying a predetermined information image in a background visual field by superimposing the information light with background light from the outside. Is arranged above the driver's observation position, and the combiner (32) supports the pillar (3) that supports the side of the front windshield (24) of the vehicle.
It is characterized by being supported in a cantilever manner from 0).
Description
【０００１】[0001]
本考案は外界からの背景光と情報光源からの情報光とを重ねて背景視野内に所 定の情報像を表示するようにしたヘッドアップディスプレイ装置に関し、特にト ラックやバス等の大型車両に適したヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device in which background light from the outside world and information light from an information light source are overlapped to display a predetermined information image in the background field of view, and particularly for large vehicles such as trucks and buses. A suitable head-up display device.
【０００２】[0002]
自動車の運転中、ドライバには、速度等を確認するために視線を前方の背景か らダッシュボード内の計器類に移す動作がしばしば要求される。このような動作 は安全運転の見地から好ましくなく、また頻繁に視線を移す動作はドライバにか なりの疲労をもたらすとも言われている。そこで、近年、従来から戦闘機等の航 空機で利用されているヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ）を自動車に応用 することが行われている。 While driving a car, the driver is often required to move his or her line of sight from the background in the front to the instruments in the dashboard in order to check the speed. It is said that such an operation is not preferable from the viewpoint of safe driving, and the operation of frequently shifting the line of sight causes considerable fatigue to the driver. Therefore, in recent years, a head-up display device (HUD) that has been conventionally used in aircraft such as fighters is applied to automobiles.
【０００３】 図１２を参照すると、普通乗用車、小型車等に組み込まれたヘッドアップディ スプレイ装置の従来例が示され、同図において、参照符号１０、１２および１４ はそれぞれハンドル、ダッシュボードおよびフロントウインドを示す。ヘッドア ップディスプレイ装置はダッシュボード１２内に配置された投射光学系ユニット １６と、フロントウインド１４に一体的に形成されたコンバイナ１８とから構成 される。投射光学系ユニット１６内には例えば蛍光表示管等から構成される情報 光源が設けられ、そこから射出された情報光Ｌはコンバイナ１８を介してドライ バの眼２０に届くことになり、これによりドライバは情報像をフロントウインド １４の外側に虚像２２として観察し得ることとなる。要するに、フロントウイン ド１４の前方の背景視野内に速度等の情報が表示される訳である。なお、コンバ イナ１８としては、周知のようにハーフミラーあるいは反射型回折ホログラム要 素等が用いられる。Referring to FIG. 12, there is shown a conventional example of a head-up display device incorporated in a passenger car, a small car or the like. In FIG. 12, reference numerals 10, 12 and 14 are a steering wheel, a dashboard and a front window, respectively. Indicates. The head-up display device is composed of a projection optical system unit 16 arranged in the dashboard 12 and a combiner 18 formed integrally with the front window 14. An information light source including, for example, a fluorescent display tube is provided in the projection optical system unit 16, and the information light L emitted from the information light source reaches the eyes 20 of the driver via the combiner 18. The driver can observe the information image as a virtual image 22 outside the front window 14. In short, information such as speed is displayed in the background field of view in front of the front window 14. As the combiner 18, as is well known, a half mirror or a reflection type diffraction hologram element is used.
【０００４】 また、図１３および図１４のそれぞれには、ヘッドアップディスプレイ装置の 別の従来例が示され、これら図では、図１２に示した構成要素と同様な構成要素 については同じ参照符号が用いられる。図１３に示した従来例はコンバイナ１８ がダッシュボード１２上に設置される点で図１２に示したものと異なり、また図 １４に示した従来例はコンバイナ１８をフロントウインド１４の上方側に設置し かつ投射光学系ユニット１６を車内の天井部に設置した点で図１２に示したもの と異なる。しかしながら、投射光学系ユニット１６から射出された情報光Ｌがコ ンバイナ１８を介してドライバの眼２０に届けられ、これによりドライバが情報 光源からの情報像の表示をフロントウインド１４の外側に虚像２２として観察し 得ることは図１２に示した従来例の場合と同様である。Further, FIGS. 13 and 14 each show another conventional example of a head-up display device. In these drawings, the same reference numerals are used for the same components as those shown in FIG. Used. The conventional example shown in FIG. 13 is different from that shown in FIG. 12 in that the combiner 18 is installed on the dashboard 12, and the conventional example shown in FIG. 14 has the combiner 18 installed above the front window 14. However, the projection optical system unit 16 is different from that shown in FIG. 12 in that it is installed on the ceiling of the vehicle. However, the information light L emitted from the projection optical system unit 16 is delivered to the driver's eye 20 via the combiner 18, which causes the driver to display the information image from the information light source on the outside of the front window 14 as a virtual image 22. What can be observed as is similar to the case of the conventional example shown in FIG.
【０００５】[0005]
以上で述べたようなヘッドアップディスプレイ装置の共通点としては、それら が共に普通乗用車や小型車用に構成されているという点であり、このようなヘッ ドアップディスプレイ装置の構成をそのままバスやトラック等の大型車に適用す ることは以下の理由で得策ではない。 The common point of the head-up display devices as described above is that they are both configured for ordinary passenger cars and small cars, and the configuration of such head-up display devices is used as it is for buses and trucks. Applying to large vehicles is not a good idea for the following reasons.
【０００６】 先ず、図１２に示したヘッドアップディスプレイ装置を大型車に適用したとす ると、その構成は図１５に示すようなものとなる。図１５に示すように、バスや トラック等の大型車にあっては、フロントウインド１４はほぼ垂直に近い状態と なっているので、コンバイナ１８としてハーフミラーが用いられた場合、投射光 学系ユニット１６からの情報光Ｌをドライバの眼２０に届かせるためには該投射 光学系ユニット１６の設置位置は図示するようにドライバの専有空間側となり、 このため図１２のヘッドアップディスプレイ装置の構成は大型車に適用すること は不可能である。なお、コンバイナ１８として、回折方向を自由に設計し得る反 射型ホログラム要素例えばオフアクシス反射型ホログラム要素を用いると、投射 光学系ユニット１６をドライバの専有空間以外に設置することは可能であるが、 その場合には色収差補正のために付加的なホログラム手段が必要となり、その光 学系全体が複雑になるだけでなく付加的なホログラム手段に分だけ光使用効率が 低下するという問題が生じ、しかもフロントウインドに反射型ホログラム要素を 一体的に形成することはコスト高となる。First, if the head-up display device shown in FIG. 12 is applied to a large-sized vehicle, the configuration is as shown in FIG. As shown in FIG. 15, in a large vehicle such as a bus or a truck, the front window 14 is in an almost vertical state. Therefore, when a half mirror is used as the combiner 18, the projection optics unit is used. In order to make the information light L from 16 reach the eye 20 of the driver, the installation position of the projection optical system unit 16 is on the driver's exclusive space side as shown in the figure, so that the configuration of the head-up display device of FIG. It cannot be applied to large vehicles. It should be noted that if a reflection hologram element whose diffraction direction can be freely designed, for example, an off-axis reflection hologram element is used as the combiner 18, the projection optical system unit 16 can be installed in a space other than the driver's exclusive space. In that case, an additional hologram means is required for chromatic aberration correction, which not only complicates the entire optical system but also causes a problem that the light use efficiency is reduced by the additional hologram means. Moreover, it is costly to integrally form the reflection hologram element on the front window.
【０００７】 また、図１３および図１４に示すような従来例を大型車に適用する場合には、 フロントウインドが普通乗用車や小型車に比べて大きく、このためコンバイナを ダッシュボードや車内の天井部に設置した場合、そのコンバイナはドライバの視 野から外れることになる。一方、コンバイナをドライバの視野内に設置するため に適当な支持部材を用いた場合には、該支持部材がドライバの視野を遮ることに なるので、かかる支持部材の使用は好ましくない。Further, when the conventional example shown in FIGS. 13 and 14 is applied to a large-sized vehicle, the front window is larger than that of an ordinary passenger vehicle or a small vehicle, and therefore, the combiner is installed on the dashboard or the ceiling portion of the vehicle. If installed, the combiner will be out of the driver's view. On the other hand, when an appropriate supporting member is used to install the combiner in the driver's visual field, the supporting member obstructs the driver's visual field, and therefore the use of such a supporting member is not preferable.
【０００８】 更に別の問題として、図１２ないし図１３に示した従来のヘッドアップディス プレイ装置においては、コンバイナ１８の反射位置あるいは回折位置が固定され ているために、ドライバ側でその視線位置を調節することが要求される。普通乗 用車、小型車等の場合にはドライバの視野は大型車に比べれば狭く、このためド ライバの座席位置の調節によってその視線をコンバイナに対して適正に位置決め し得るが、しかし大型車の場合にはドライバの体型によってはかかる調節を行い 得ない場合がある。As a further problem, in the conventional head-up display device shown in FIGS. 12 to 13, since the reflecting position or the diffracting position of the combiner 18 is fixed, the line-of-sight position on the driver side is changed. Adjustment is required. In the case of an ordinary passenger car or a small car, the driver's field of view is narrower than that of a large car, and therefore the driver's seat position can be adjusted to properly align the line of sight with respect to the combiner. In some cases, such adjustment may not be possible depending on the body shape of the driver.
【０００９】 したがって、本考案の目的は、コンバイナをドライバの視野をできるだけ遮る ことなく該視野内に支持し得るように構成されたヘッドアップディスプレイ装置 を提供することである。 また、本考案の目的は、上述のヘッドアップディスプレイ装置において、コン バイナの位置をドライバの視線位置に応じて自在に調節し得るようになったヘッ ドアップディスプレイ装置を提供することである。Therefore, it is an object of the present invention to provide a head-up display device configured to support a combiner within the field of view of a driver without blocking the field of view of the driver as much as possible. Another object of the present invention is to provide a head-up display device in which the position of the combiner can be freely adjusted according to the line-of-sight position of the driver in the above head-up display device.
【００１０】[0010]
本考案によれば、情報光を投射する投射光学系ユニットと、該情報光を外界か らの背景光と重ねて背景視野内に所定の情報像を表示させるコンバイナとからな る車両用のヘッドアップディスプレイ装置において、投射光学系ユニットがドラ イバの観察位置よりも上方位置に配置され、コンバイナが車両のフロントウイン ドの側辺を支えるピラーから片持ち梁の態様で支持されることが特徴とされる。 また、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置には、好ましくは、コンバ イナをピラーに沿う位置で調節し得る上下位置調節手段やコンバイナの角度位置 を三次元で調節し得る角度位置調節手段が設けられる。 According to the present invention, a vehicle head comprising a projection optical system unit for projecting information light and a combiner for superimposing the information light on the background light from the outside to display a predetermined information image in the background field of view. In the up-display device, the projection optical system unit is arranged above the driver's observation position, and the combiner is supported in a cantilevered manner from a pillar supporting the side of the front window of the vehicle. To be done. Further, the head-up display device according to the present invention is preferably provided with vertical position adjusting means for adjusting the combiner at a position along the pillar and angular position adjusting means for adjusting the angular position of the combiner in three dimensions.
【００１１】[0011]
以上の構成から明らかなように、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置 においては、コンバイナが車両のフロントウインドの側辺を支えるピラーから片 持ち梁の態様で支持されるので、該コンバイナの支持部がドライバの視野の側方 境界領域に位置させられることになる。 また、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置において、コンバイナをピ ラーに沿う位置で調節し得る上下位置調節手段やコンバイナの角度位置を三次元 で調節し得る角度位置調節手段が設けられた場合には、各ドライバの視線位置に 応じて情報像の表示位置を調節することができる。 As is apparent from the above structure, in the head-up display device according to the present invention, the combiner is supported in the form of a cantilever from the pillar supporting the side of the front windshield of the vehicle. Will be located in the lateral border area of the field of view. Further, in the head-up display device according to the present invention, when the vertical position adjusting means for adjusting the combiner at the position along the pillar and the angular position adjusting means for adjusting the combiner's angular position in three dimensions are provided, The display position of the information image can be adjusted according to the line-of-sight position of each driver.
【００１２】[0012]
次に、添付図面の図１ないし図１１を参照して、本考案によるヘッドアップデ ィスプレイ装置の実施例について説明する。 図１はバスやトッラク等の大型車のフロントウインド２４をドライバ側から見 た図であり、この大型車の例では、ハンドル２６は右側に配置される。また、図 ２は図１に示した運転席内を左側から見た斜視図である。本考案によるヘッドア ップディスプレイ装置はハンドル２６の上方側の天井部に取り付けられた投射光 学系ユニット２８と、フロントウインド２４の左側辺を支える支柱いわゆるピラ ー３０から片持ち梁の態様で支持されたコンバイナ３２とからなる。 1 to 11 of the accompanying drawings, an embodiment of a head-up display device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a view of the front window 24 of a large vehicle such as a bus or truck as seen from the driver side. In the example of this large vehicle, the handle 26 is arranged on the right side. 2 is a perspective view of the inside of the driver's seat shown in FIG. 1 as viewed from the left side. The head-up display device according to the present invention is supported in the form of a cantilever from a projection optics unit 28 mounted on the ceiling above the handle 26 and a pillar 30 that supports the left side of the front window 24, a pillar 30. And a combiner 32 that has been created.
【００１３】 本実施例においては、コンバイナ３２はピラー３０に沿って移動自在とされ、 しかも所定の位置に位置決めされ得るようになっている。詳述すると、ピラー３ ０に沿って設けられたガイドレール３４が設けられ、このガイドレール３４に摺 動自在に係合したスライダ３６によってコンバイナが３２が担持される。また、 図３および図４に詳しく図示するように、スライダ３４には止め螺子３８が螺着 され、これによりスライダ３６はガイドレール３４に沿う任意位置で固定され得 ることになる。なお、図４から明らかなように、ガイドレール３４およびスライ ダ３６はほぞ継手の態様で係合させられ、これによりスライダ３６はガイドレー ル３４から外れないようにされる。以上のような構成により、コンバイナ３２は ピラー３０に沿う位置に調節自在に位置決め可能となる。In this embodiment, the combiner 32 is movable along the pillar 30 and can be positioned at a predetermined position. More specifically, a guide rail 34 provided along the pillar 30 is provided, and a combiner 32 is carried by a slider 36 slidably engaged with the guide rail 34. Further, as shown in detail in FIGS. 3 and 4, a set screw 38 is screwed to the slider 34, so that the slider 36 can be fixed at an arbitrary position along the guide rail 34. As is apparent from FIG. 4, the guide rail 34 and the slider 36 are engaged with each other in the form of a tenon joint so that the slider 36 is prevented from coming off the guide rail 34. With the above-described configuration, the combiner 32 can be adjustably positioned at a position along the pillar 30.
【００１４】 更に、本実施例においては、コンバイナ３２はスライダ３６から突出する軸部 にボールジョイント継手４０を介して接続され、これによりコンバイナ３２は三 次元での角度位置についても調節自在とされる。なお、ボールジョイント継手４ ０は比較的大きな摩擦力でもって結合させられ、このためコンバイナ３２がドラ イバの手動操作によって任意の角度位置に一旦位置決めされると、該コンバイナ ３２は大きな衝撃力が加わらな限りその角度位置を維持し得るようになっている 。Further, in the present embodiment, the combiner 32 is connected to the shaft portion projecting from the slider 36 via the ball joint joint 40, so that the combiner 32 is also adjustable in the angular position in three dimensions. .. The ball joint joint 40 is joined by a relatively large frictional force. Therefore, once the combiner 32 is positioned at an arbitrary angular position by the manual operation of the driver, the combiner 32 receives a large impact force. The angular position can be maintained as much as possible.
【００１５】 図２から明らかなように、投射光学系ユニット２８から射出された情報光Ｌが コンバイナ３２によって反射あるいは回折させられてドライバの眼４２に届き、 これによりドライバは例えば情報像４４の表示を虚像として観察し得ることにな る。なお、図２では、情報像４４は速度表示像とされる。 以上に述べた実施例においては、コンバイナ３２がフロントウインド２４の側 方ピラー３４から片持ち梁の態様で支持されるので、その支持部がドライバの視 野に対して実質的に障害とはなり得ない。要するに、コンバイナ３２の支持部は ドライバの視野の右側境界領域から幾分突出されるに過ぎないから、ドライバに とって目障りなものとはならない。また、コンバイナ３２はその上下位置だけで なく角度位置も調節し得るようになっているので、ドライバはその眼の高さ位置 に応じた最適な位置に情報像４４を得ることが可能となる。As is apparent from FIG. 2, the information light L emitted from the projection optical system unit 28 is reflected or diffracted by the combiner 32 and reaches the eye 42 of the driver, whereby the driver displays an information image 44, for example. Can be observed as a virtual image. In FIG. 2, the information image 44 is a speed display image. In the embodiment described above, the combiner 32 is supported from the side pillars 34 of the front window 24 in a cantilevered manner, so that the support portion thereof does not substantially obstruct the driver's visual field. I don't get it. In short, the support of the combiner 32 only projects somewhat from the right border region of the driver's field of view, which is not annoying to the driver. Further, since the combiner 32 can adjust not only the vertical position but also the angular position, the driver can obtain the information image 44 at the optimum position according to the eye height position.
【００１６】 図５を参照すると、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の第２の実施 例が示され、この実施例では、投射光学系ユニット２８はそこからの情報光Ｌの 射出方向が可変となるように構成される。詳述すると、投射光学系ユニット２８ は情報光源例えば蛍光表示管２８ａと、この蛍光表示管２８ａの表示を拡大する ための一対のフルネルレンズ２８ｂ1 、２８ｂ2 と、この一対のフルネルレンズ ２８ｂ1 、２８ｂ2 間に配置された反射ミラー２８ｃとから構成され、この投射 光学系ユニット２８の特徴は反射ミラー２８ｃが図５の紙面に対して垂直となっ た回転軸線の回りでその角度位置を調節し得るように構成されることである。す なわち、反射ミラー２８ｃの角度位置が矢印Ａで示される回動方向で調節自在と され、このような角度調節は投射光学系ユニット２８のハウジングの側壁に突出 した調節つまみ（図示されない）によって行われる。このようにして、投射光学 系ユニット２８からの情報光Ｌの射出方向が可変にされると、コンバイナ３２の 上下位置および角度位置の双方の調節範囲が拡大され得ることになる。すなわち 、図２に示すように投射光学系ユニット３２からの情報光Ｌの射出方向が固定さ れている場合には、その情報光Ｌをドライバの眼４２に届かせるためには、コン バイナ３２の上下位置および角度位置はきわめて狭い範囲内でしか調節され得な いが、図５に示すよに投射光学系ユニット３２からの情報光Ｌの射出方向が調節 され得る場合には、コンバイナ３２の上下位置および角度位置の調節と情報光Ｌ の射出方向の調節とを組み合わせることにより、情報光Ｌをドライバの眼に届か し得る範囲は大巾に拡大し得ることになる。Referring to FIG. 5, there is shown a second embodiment of the head-up display device according to the present invention. In this embodiment, the projection optical system unit 28 has a variable emission direction of the information light L therefrom. Is configured as follows. More specifically, the projection optical system unit 28 includes an information light source such as a fluorescent display tube 28a, a pair of Fresnel lenses 28b 1 and 28b 2 for enlarging the display of the fluorescent display tube 28a, and a pair of the Fresnel lenses 28b. 1 and 28b 2 and a reflecting mirror 28c disposed between the two , and the feature of this projection optical system unit 28 is that the reflecting mirror 28c is positioned at an angular position around a rotation axis which is perpendicular to the plane of FIG. It is configured to be adjustable. That is, the angular position of the reflection mirror 28c can be adjusted in the rotation direction indicated by the arrow A, and such angle adjustment is performed by an adjustment knob (not shown) protruding on the side wall of the housing of the projection optical system unit 28. Done. In this way, when the emission direction of the information light L from the projection optical system unit 28 is made variable, the adjustment range of both the vertical position and the angular position of the combiner 32 can be expanded. That is, when the emission direction of the information light L from the projection optical system unit 32 is fixed as shown in FIG. 2, in order to make the information light L reach the eyes 42 of the driver, the combiner 32 The vertical position and the angular position of the combiner 32 can be adjusted only within an extremely narrow range, but when the emission direction of the information light L from the projection optical system unit 32 can be adjusted as shown in FIG. By combining the adjustment of the vertical position and the angular position with the adjustment of the emission direction of the information light L 1, the range in which the information light L can reach the eyes of the driver can be greatly expanded.
【００１７】 図５の実施例において、反射ミラー２８ｃの中立角度位置に置かれているとき 、そこからの反射光がフルネルレンズ２８ｂ2 の光軸に平行となるようにするこ とが好ましく、この場合には反射ミラー２８ｃが回動方向Ａのいずれの向きに回 動されても、フルネルレンズ２８ｂ2 の光軸に対する該反射光のずれを最小にし 得る。また、反射ミラー２８ｃを大きな回動範囲に亘って調節し得るようにする 場合には、反射ミラー２８ｃからの反射光が常にフルネルレンズ２８ｂ2 の光軸 に平行となるように反射ミラー２８ｃの回動に応じてフルネルレンズ２８ｂ2 を 回動させるようにしてもよい。例えば、反射ミラー２８ｃとフルネルレンズ２８ ｂ2 との間に差動歯車機構を設けて、反射ミラー２８ｃの回動角度に対してフル ネルレンズ２８ｂ2 がその２倍の回動角度で回動し得るようにされる。というの は、反射ミラー２８ｃへの情報光Ｌの入射角度に対してその反射角度は２倍変動 するからである。In the embodiment of FIG. 5, when the reflection mirror 28c is placed at the neutral angle position, it is preferable that the reflected light from the reflection mirror 28c be parallel to the optical axis of the Fresnel lens 28b 2 . In this case, even if the reflection mirror 28c is rotated in any direction of the rotation direction A, the deviation of the reflected light with respect to the optical axis of the Fresnel lens 28b 2 can be minimized. Further, when the reflection mirror 28c can be adjusted over a large rotation range, the reflection mirror 28c is adjusted so that the reflected light from the reflection mirror 28c is always parallel to the optical axis of the Fresnel lens 28b 2 . The Fresnel lens 28b 2 may be rotated according to the rotation. For example, by providing a differential gear mechanism between the reflecting mirror 28c and the Fresnel lens 28 b 2, full Nerurenzu 28b 2 against rotation angle of the reflecting mirror 28c is pivoted in rotation angle of the double To get it. This is because the reflection angle fluctuates twice with respect to the incident angle of the information light L on the reflection mirror 28c.
【００１８】 また、図５に示す実施例は別の特徴も備え、その特徴はコンバイナ３２の角度 位置が所定位置に位置決めされた際、すなわち図５に示すような角度位置に置か れた際、該コンバイナ３２の上下縁面がその上下縁輪郭とドライバの眼４２とを 結ぶ目線Ｅ1 およびＥ2 に対して平行となるように加工されている点である。こ のようにすると、コンバイナ３２の厚みによる輪郭線が細くなってドライバにと って目障りなものとなくなる。なお、コンバイナ３２の左右縁面も同様に加工す ることが好ましいことは言うまでもない。The embodiment shown in FIG. 5 also has another feature, which is that when the angular position of the combiner 32 is positioned at a predetermined position, that is, when it is placed at the angular position as shown in FIG. The upper and lower edge surfaces of the combiner 32 are processed so as to be parallel to the eye lines E 1 and E 2 connecting the upper and lower edge contours and the driver's eye 42. By doing so, the contour line due to the thickness of the combiner 32 becomes thin, and it is not annoying to the driver. Needless to say, it is preferable that the left and right edge surfaces of the combiner 32 be similarly processed.
【００１９】 図６を参照すると、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の第３の実施 例が示され、この実施例は運転席の上方にサンバイザー４６が配置される場合に 好適なものである。通常、サンバイザー４６の上側にはそれを枢支する棚部４８ が設けられ、本実施例では、その棚部４８上に投射光学系ユニット２８が設置さ れて、情報光Ｌは棚部４８の前方縁とフロントウインド２４との間からコンバイ ナ３２に向けて射出させられる。なお、図６では、サンバイザー４６は周知のよ うに矢印Ｂで示す方向で回動自在とされ、収納位置において実線で示され、また 使用位置において破線で示されている。図５に示した実施例の場合と同様に、本 実施例でも、反射ミラー２８ｃは矢印Ａで示す回動方向でその角度位置が調節さ れ得るようにされ、これにより投射光学系ユニット２８からの情報光Ｌの射出方 向が調節させられて、コンバイナ３２の上下位置および角度位置の双方の調節範 囲が拡大される。なお、図６中に参照符号５０で示されるレバーは反射ミラー２ ８ｃの角度位置を調節するためのものである。勿論、図５に示した実施例の場合 と同様に、反射ミラー２８ｃからの反射光を常にフルネルレンズ２８ｂ2 の光軸 に平行となるようにするために、反射ミラー２８ｃの回動に応じてフルネルレン ズ２８ｂ2 を回動させることも可能である。Referring to FIG. 6, there is shown a third embodiment of the head-up display device according to the present invention, which is suitable when the sun visor 46 is arranged above the driver's seat. Usually, a shelf 48 for pivotally supporting the sun visor 46 is provided above the sun visor 46, and in this embodiment, the projection optical system unit 28 is installed on the shelf 48 so that the information light L can be stored in the shelf 48. Is ejected toward the combiner 32 from between the front edge of the front window 24 and the front window 24. In FIG. 6, the sun visor 46 is rotatable in the direction shown by the arrow B, as is well known, and is shown by a solid line in the storage position and by a broken line in the use position. As in the case of the embodiment shown in FIG. 5, also in this embodiment, the angle position of the reflection mirror 28c can be adjusted in the rotation direction indicated by the arrow A, so that the projection optical system unit 28 can be adjusted. The emission direction of the information light L is adjusted to expand the adjustment range of both the vertical position and the angular position of the combiner 32. The lever indicated by reference numeral 50 in FIG. 6 is for adjusting the angular position of the reflection mirror 28c. Of course, as in the case of the embodiment shown in FIG. 5, in order to make the reflected light from the reflection mirror 28c always parallel to the optical axis of the Fresnel lens 28b 2 , the rotation of the reflection mirror 28c is adjusted. it is also possible to rotate the Furuneruren's 28b 2 Te.
【００２０】 図７を参照すると、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の第４の実施 例が示され、この実施例では投射光学系ユニット２８の全体が垂直軸線ＶＬの回 りで回動位置決めされ得るようにされる。なお、図７において、参照符号Ｈはド ライバの頭部を示し、また矢印Ｃは車両の前進方向を示す。このような構成によ れば、ドライバは常に情報像を適正な表示姿勢で観察され得ることになる。詳述 すると、ドライバが情報像を得るためにコンバイナ３２の上下位置および角度位 置を調節した場合、投射光学系ユニット２８から射出された情報光Ｌはコンバイ ナ３２によって実質的に垂直面内で反射あるいは回折されなくなることがある。 例えば、図７の平面図に示すように、投射光学系ユニット２８から射出された情 報光Ｌがコンバイナ３２に入射してそこから反射あるいは回折させられた際、そ の入射光とその反射光あるいは回折光とが水平面において角度θを成す場合には 、情報像の表示は左下がりに傾斜させられる。そのような左下がりの情報像の表 示を水平に戻すには、投射光学系ユニット２８を垂直軸線ＶＬの回りで時計方向 に幾分回動させて、情報光Ｌをコンバイナ３２によって垂直面内で反射あるいは 回折させるようにすればよい。このときもし情報像の表示がドライバの視界から 外れた場合には、再びコンバイナ３２の位置を再調節して情報像の表示を得るよ うにすればよい。Referring to FIG. 7, there is shown a fourth embodiment of the head-up display device according to the present invention, in which the entire projection optical system unit 28 can be pivotally positioned about the vertical axis VL. To be done. In FIG. 7, reference numeral H indicates the driver's head, and arrow C indicates the forward direction of the vehicle. With such a configuration, the driver can always observe the information image in an appropriate display posture. More specifically, when the driver adjusts the vertical position and the angular position of the combiner 32 to obtain an information image, the information light L emitted from the projection optical system unit 28 is substantially in a vertical plane by the combiner 32. May not be reflected or diffracted. For example, as shown in the plan view of FIG. 7, when the information light L emitted from the projection optical system unit 28 enters the combiner 32 and is reflected or diffracted from the combiner 32, the incident light and its reflected light are reflected. Alternatively, when the diffracted light makes an angle θ in the horizontal plane, the display of the information image is tilted downward to the left. In order to return the display of such a downward-sloping information image to the horizontal direction, the projection optical system unit 28 is slightly rotated clockwise around the vertical axis VL, and the information light L is moved by the combiner 32 in the vertical plane. It may be reflected or diffracted by. At this time, if the display of the information image is out of the driver's view, the position of the combiner 32 may be readjusted again to obtain the display of the information image.
【００２１】 図８を参照すると、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の第５の実施 例が示され、この実施例では投射光学系ユニット２８の蛍光表示管２８ａの位置 が外部から調節し得るように構成される。すなわち、蛍光表示管２８ａは投射光 学系ユニット２８のハウジング壁を貫通する調節軸５２の内部先端に支持され、 該調節軸５２の外部には調節つまみ５４が設けられる。調節つまみ５４の手動操 作によって、蛍光表示管２８ａの角度位置、すなわち調節軸５２の長手方向軸線 の回りでの角度位置が図９に示すように調節され得る。言うまでもなく、このよ うな角度調節は図７を参照して説明したように情報像の表示が傾斜した場合に行 われる。図７の場合では、情報像の傾斜は投射光学系ユニット２８とコンバイナ ３２との相互の位置調節を試行錯誤で行う必要があるが、図８の場合では、蛍光 表示管２８ａの角度位置を調節するだけで適正な表示姿勢の情報像を得ることが 可能である。Referring to FIG. 8, there is shown a fifth embodiment of the head-up display device according to the present invention, in which the position of the fluorescent display tube 28a of the projection optical system unit 28 can be adjusted from the outside. Composed. That is, the fluorescent display tube 28a is supported by the inner tip of the adjusting shaft 52 penetrating the housing wall of the projection optics unit 28, and the adjusting knob 54 is provided outside the adjusting shaft 52. By manually operating the adjusting knob 54, the angular position of the fluorescent display tube 28a, that is, the angular position of the adjusting shaft 52 around the longitudinal axis can be adjusted as shown in FIG. Needless to say, such angle adjustment is performed when the display of the information image is tilted as described with reference to FIG. In the case of FIG. 7, it is necessary to adjust the mutual positions of the projection optical system unit 28 and the combiner 32 by trial and error in the case of FIG. 7, but in the case of FIG. 8, the angular position of the fluorescent display tube 28a is adjusted. It is possible to obtain an information image with a proper display attitude simply by performing
【００２２】 コンバイナ３２は情報光を正反射させるように構成することが好ましく、それ は従来技術の説明でも述べたようにハーフミラーとして構成してもよいし、また 前方視野からの光の透過性の優れた反射型ホログラム要素あるいは波長選択性を 持つ多層膜ミラー等から構成することもできる。図１０を参照すると、反射手段 を一層だけ持つコンバイナの構成例が示され、このコンバイナは透明基板５６上 に反射手段５８として反射型ホログラム要素、多層膜ミラーあるいは部分反射膜 を一体的に形成し、その上に透明保護カバー６０を透明接着剤層６２を介して施 したものである。また、図１１を参照すると、二層の反射手段を持つコンバイナ の構成例が示され、これは例えば多色表示を行う場合に使用される。具体的には 、図１１のコンバイナは２つの透明基板６４および６６のそれぞれに異なった波 長帯域の光を反射するようになった反射手段６８および７０（例えば反射型ホロ グラム要素、波長選択性を持つ多層膜ミラー等）を一体的に形成し、次いでそれ ら双方を透明接着剤層を介して一体化したものである。図１１のコンバイナを用 いる場合には、投射光学系ユニット内には２つの異なった波長帯域の蛍光表示管 が情報光源として設けられ、これにより情報が２色で表示され得ることになる。The combiner 32 is preferably configured to specularly reflect the information light, which may be a half mirror as described in the description of the prior art, or may be transparent to light from the front field of view. It can also be composed of an excellent reflection hologram element or a multilayer mirror having wavelength selectivity. Referring to FIG. 10, there is shown an example of the structure of a combiner having only one reflection means. This combiner integrally forms a reflection hologram element, a multilayer mirror or a partial reflection film as a reflection means 58 on a transparent substrate 56. A transparent protective cover 60 is provided on the transparent protective layer 60 via a transparent adhesive layer 62. In addition, referring to FIG. 11, there is shown an example of the structure of a combiner having a two-layer reflecting means, which is used, for example, when performing multicolor display. Specifically, the combiner of FIG. 11 has reflecting means 68 and 70 (for example, a reflective holographic element, a wavelength selective element) adapted to reflect light of different wavelength bands on two transparent substrates 64 and 66, respectively. And the like) are integrally formed, and then both are integrated via a transparent adhesive layer. When the combiner of FIG. 11 is used, two fluorescent display tubes of different wavelength bands are provided as information light sources in the projection optical system unit, so that information can be displayed in two colors.
【００２３】 本考案によるヘッドアップディスプレイ装置はバスやトラック等の大型車両用 として特に有用であるが、普通乗用車や小型車等にも適用可能であることは言う までもない。また、上述の実施例では右ハンドルの車両について説明したが、左 ハンドルの車両にも本考案によるヘッドアップディスプレイ装置を同様に適用し 得ることは明らかであろう。更に、上述の実施例では、投射光学系ユニットの光 学系としてフレネルレンズを用いたものを示したが、フルネルレンズの代わりに その他の光学要素例えば凹面鏡等を用いることも可能であり、情報光源として蛍 光表示管以外のもの例えば液晶表示器等を用いることも可能である。The head-up display device according to the present invention is particularly useful for large vehicles such as buses and trucks, but it goes without saying that it is also applicable to ordinary passenger cars and small cars. Further, although the above embodiment has described the right-hand drive vehicle, it will be apparent that the head-up display device according to the present invention can be similarly applied to a left-hand drive vehicle. Further, in the above-mentioned embodiment, the Fresnel lens is used as the optical system of the projection optical system unit, but other optical elements such as a concave mirror may be used instead of the Fresnel lens. As the light source, it is possible to use something other than the fluorescent display tube, for example, a liquid crystal display or the like.
【００２４】[0024]
以上の記載から明らかなように、本考案によるヘッドアップディスプレイ装置 においては、フロントウインドの側辺を支えるピラーからコンバイナを片持ち梁 の態様で支持することにより、ドライバの視野を実質的に邪魔することなくコン バイナの支持を達成し得るという利点が得られる。 また、コンバイナの上下位置および角度位置を調節自在とした場合には、各ド ライバの視線位置に応じて情報を適切な位置で行うことが可能となる。更に、投 射光学系ユニット側で情報像の表示姿勢を調節し得るようにした場合には、情報 像が常に適正な表示姿勢で得られることになる。 As is clear from the above description, in the head-up display device according to the present invention, the combiner is supported in the form of a cantilever from the pillar supporting the side of the front window to substantially obstruct the driver's visual field. The advantage is that support for the combiner can be achieved without any effort. Further, when the vertical position and the angular position of the combiner are adjustable, it becomes possible to perform information at an appropriate position according to the line-of-sight position of each driver. Furthermore, when the projection attitude of the information image can be adjusted on the projection optical system unit side, the information image is always obtained in an appropriate display attitude.
【図１】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の
一実施例を車両の運転室内に配置した状態で示す概略図
である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a head-up display device according to the present invention in a state where the head-up display device is arranged in a driver's cab of a vehicle.
【図２】図１に示したヘッドアップディスプレイ装置を
運転室の左側から見た拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of the head-up display device shown in FIG. 1 viewed from the left side of a driver's cab.
【図３】図１のヘッドアップディスプレイ装置のコンバ
イナの支持部を拡大して示す部分詳細図である。3 is a partial detailed view showing an enlarged support portion of a combiner of the head-up display device of FIG. 1. FIG.
【図４】図３のIII-III 線に沿って見た断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
【図５】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の
第２の実施例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the head-up display device according to the present invention.
【図６】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の
第３の実施例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing a third embodiment of a head-up display device according to the present invention.
【図７】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の
第４の実施例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing a fourth embodiment of a head-up display device according to the present invention.
【図８】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置の
第５の実施例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a fifth embodiment of the head-up display device according to the present invention.
【図９】図８のIX-IX 線に沿って見た図である。FIG. 9 is a view taken along line IX-IX in FIG.
【図１０】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置
に用いられるコンバイナの一構成例を示す図である。FIG. 10 is a view showing an example of the configuration of a combiner used in the head-up display device according to the present invention.
【図１１】本考案によるヘッドアップディスプレイ装置
に用いられるコンバイナの別の構成例を示す図である。FIG. 11 is a view showing another configuration example of the combiner used in the head-up display device according to the present invention.
【図１２】従来のヘッドアップディスプレイ装置の一例
を示す概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a conventional head-up display device.
【図１３】従来のヘッドアップディスプレイ装置の別の
例を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic view showing another example of a conventional head-up display device.
【図１４】従来のヘッドアップディスプレイ装置の更に
別の例を示す概略図である。FIG. 14 is a schematic view showing still another example of a conventional head-up display device.
【図１５】図１２に示した従来のヘッドアップディスプ
レイ装置を大型車両に適用した際の問題点を説明する概
略説明図である。FIG. 15 is a schematic explanatory diagram illustrating a problem when the conventional head-up display device shown in FIG. 12 is applied to a large vehicle.
１０…ハンドル １２…ダッシュボード １４…フロントウインド １６…投射光学系ユニット １８…コンバイナ ２４…フロントウインド ２６…ハンドル ２８…投射光学系ユニット ２８ａ…蛍光表示管 ２８ｂ1 …フレネルレンズ ２８ｂ2 …フレネルレンズ ２８ｃ…反射ミラー ３０…ピラー ３２…コンバイナ ３６…ガイドレール ３８…止め螺子 ４０…ボールジョイント継手 ４２…眼 ４４…情報像 ４６…サンバイザー ４８…棚部10 ... handle 12 ... dashboard 14 ... front window 16 ... projection optical system unit 18 ... combiner 24 ... front window 26 ... handle 28 ... projection optical system unit 28a ... fluorescent display tube 28b 1 ... Fresnel lens 28b 2 ... Fresnel lens 28c ... Reflecting mirror 30 ... Pillar 32 ... Combiner 36 ... Guide rail 38 ... Set screw 40 ... Ball joint joint 42 ... Eye 44 ... Information image 46 ... Sun visor 48 ... Shelf
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junji Tomita 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited
Claims (4)
（２８）と、該情報光を外界からの背景光と重ねて背景
視野内に所定の情報像を表示させるコンバイナ（３２）
とからなる車両用のヘッドアップディスプレイ装置にお
いて、前記投射光学系ユニット（２８）がドライバの観
察位置よりも上方位置に配置され、前記コンバイナ（３
２）が車両のフロントウインド（２４）の側辺を支える
ピラー（３０）から片持ち梁の態様で支持されることを
特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。1. A projection optical system unit (28) for projecting information light, and a combiner (32) for superimposing the information light on background light from the outside to display a predetermined information image in the background field of view.
In the head-up display device for a vehicle, the projection optical system unit (28) is arranged above a driver's observation position, and the combiner (3)
A head-up display device characterized in that 2) is supported in a cantilever manner from a pillar (30) supporting a side edge of a front window (24) of a vehicle.
レイ装置において、前記コンバイナ（３２）を前記ピラ
ー（３０）に沿う位置で調節し得る上下位置調節手段
（３４、３６、３８）が設けられることを特徴とするヘ
ッドアップディスプレイ装置。2. The head-up display device according to claim 1, further comprising vertical position adjusting means (34, 36, 38) for adjusting the combiner (32) at a position along the pillar (30). Head-up display device characterized by.
ディスプレイ装置において、前記コンバイナ（３２）の
角度位置を三次元で調節し得る角度位置調節手段（４
０）が設けられることを特徴とするヘッドアップディス
プレイ装置。3. The head-up display device according to claim 1, wherein an angular position adjusting means (4) capable of adjusting the angular position of the combiner (32) in three dimensions.
0) is provided.
アップディスプレイ装置において、情報像の表示姿勢を
調節するための表示姿勢調節手段（ＶＬ：５２、５４）
が前記投射光学系ユニット（２８）に組み込まれること
を特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。4. The head-up display device according to claim 2 or 3, wherein display attitude adjusting means (VL: 52, 54) for adjusting the display attitude of the information image.
Is incorporated into the projection optical system unit (28).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP076581U JPH0526588U (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Heads up display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP076581U JPH0526588U (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Heads up display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526588U true JPH0526588U (en) | 1993-04-06 |
Family
ID=13609247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP076581U Pending JPH0526588U (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Heads up display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526588U (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011145655A (en) * | 2009-11-12 | 2011-07-28 | Johnson Controls Technology Co | Display device, in particular, for automobile |
| WO2012035623A1 (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-22 | パイオニア株式会社 | Display device |
| US9519149B2 (en) | 2013-05-13 | 2016-12-13 | Samsung Display Co., Ltd. | Head-up display system, and method and apparatus for controlling the same |
| JP2019085055A (en) * | 2017-11-10 | 2019-06-06 | 三菱マヒンドラ農機株式会社 | Work vehicle |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP076581U patent/JPH0526588U/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990316 |