JPH06270716A - 車両のヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
車両のヘッドアップディスプレイ装置Info
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- JPH06270716A JPH06270716A JP5058759A JP5875993A JPH06270716A JP H06270716 A JPH06270716 A JP H06270716A JP 5058759 A JP5058759 A JP 5058759A JP 5875993 A JP5875993 A JP 5875993A JP H06270716 A JPH06270716 A JP H06270716A
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- B60K35/60—
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01D7/04—Indicating value of two or more variables simultaneously using a separate indicating element for each variable
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- B60K2360/334—
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- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/10—Mirrors with curved faces
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、画像情報の遠方提示が可能で、車
両フロントガラスの湾曲に基づく二重像の高さ方向のず
れ及びその像の歪みを極力除去することのできる車両の
ヘッドアップデイスプレイ装置を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明に係わる車両のヘッドアップデイスプ
レイ装置は、プロジェクタ３は文字、図形等の画像情報
９を反射して反射面に向ける介在鏡６を備え、介在鏡６
には回転放物凹面鏡の主軸をはずした放物反射鏡部１８
が用いられ、放物反射鏡部１８は、車両フロントガラス
２の湾曲率の相違による画像情報９の歪を補正するため
と左右の眼１０、１１を通して画像情報９を見た場合に
生じる二重像の高さのずれを補正するためとに、車両フ
ロントガラス２の湾曲率の大きい部分に対応する放物反
射鏡部は湾曲率が緩やかな曲面とされかつ車両フロント
ガラス２の湾曲率の緩やかな部分に対応する放物反射鏡
部は湾曲率が大きな曲面とされている。
両フロントガラスの湾曲に基づく二重像の高さ方向のず
れ及びその像の歪みを極力除去することのできる車両の
ヘッドアップデイスプレイ装置を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明に係わる車両のヘッドアップデイスプ
レイ装置は、プロジェクタ３は文字、図形等の画像情報
９を反射して反射面に向ける介在鏡６を備え、介在鏡６
には回転放物凹面鏡の主軸をはずした放物反射鏡部１８
が用いられ、放物反射鏡部１８は、車両フロントガラス
２の湾曲率の相違による画像情報９の歪を補正するため
と左右の眼１０、１１を通して画像情報９を見た場合に
生じる二重像の高さのずれを補正するためとに、車両フ
ロントガラス２の湾曲率の大きい部分に対応する放物反
射鏡部は湾曲率が緩やかな曲面とされかつ車両フロント
ガラス２の湾曲率の緩やかな部分に対応する放物反射鏡
部は湾曲率が大きな曲面とされている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両フロントガラスの
前方に文字、図形等の画像情報を景色と重ね合わせて運
転者等の乗員に提示する車両のヘッドアップディスプレ
イ装置の改良に関する。
前方に文字、図形等の画像情報を景色と重ね合わせて運
転者等の乗員に提示する車両のヘッドアップディスプレ
イ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、車両フロントガラスの前方に
文字、図形等の画像情報を景色と重ね合わせて提示する
車両のヘッドアップディスプレイ装置が知られている。
この種のヘッドアップディスプレイ装置には、例えば、
図１に示す構成のものが知られその図１において、１は
インストルメントパネル、２は車両フロントガラスを示
している。インストルメントパネル１内にはプロジェク
タ３が設けられている。このプロジェクタ３は車両の運
転情報を表示するための計測表示器４を含む。この計測
表示器４は例えば高輝度の螢光表示管（ＶＦＤ）、液晶
（ＬＣＤ）等からなる。車両フロントガラス２には例え
ば反射率２５％ないし５０％の半透過性の反射面として
のコンバイナ５がコ−テイングにより形成されている。
プロジェクタ３は介在鏡６としての平面鏡を備え、計測
表示器４に表示された車両速度等の文字、図形等の画像
情報は平面鏡により反射され、塵埃防止用の透明カバ−
７を介してコンバイナ５に導かれる。そして、この画像
情報は、このコンバイナ５により反射されて乗員、例え
ば、運転車の眼が存在する方向に向けられる。乗員はそ
の画像情報が符号８で示すようにあたかも運転席の前
方、すなわち、車両フロントガラス２の前方にあるかの
ようにその画像情報を景色と重ね合わせて視認すること
となる。すなわち、車両フロントガラス２の前方に画像
情報の虚像８が形成される。
文字、図形等の画像情報を景色と重ね合わせて提示する
車両のヘッドアップディスプレイ装置が知られている。
この種のヘッドアップディスプレイ装置には、例えば、
図１に示す構成のものが知られその図１において、１は
インストルメントパネル、２は車両フロントガラスを示
している。インストルメントパネル１内にはプロジェク
タ３が設けられている。このプロジェクタ３は車両の運
転情報を表示するための計測表示器４を含む。この計測
表示器４は例えば高輝度の螢光表示管（ＶＦＤ）、液晶
（ＬＣＤ）等からなる。車両フロントガラス２には例え
ば反射率２５％ないし５０％の半透過性の反射面として
のコンバイナ５がコ−テイングにより形成されている。
プロジェクタ３は介在鏡６としての平面鏡を備え、計測
表示器４に表示された車両速度等の文字、図形等の画像
情報は平面鏡により反射され、塵埃防止用の透明カバ−
７を介してコンバイナ５に導かれる。そして、この画像
情報は、このコンバイナ５により反射されて乗員、例え
ば、運転車の眼が存在する方向に向けられる。乗員はそ
の画像情報が符号８で示すようにあたかも運転席の前
方、すなわち、車両フロントガラス２の前方にあるかの
ようにその画像情報を景色と重ね合わせて視認すること
となる。すなわち、車両フロントガラス２の前方に画像
情報の虚像８が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示す
ように、仮に車両フロントガラス２が平面の場合には、
画像情報９がこの車両フロントガラス２により反射され
たとしても、光線反射の原理により歪んで見えることは
ない。その図２において、符号１０は乗員の左眼、符号
１１は右眼、符号９´は画像情報９に対応する虚像を示
している。
ように、仮に車両フロントガラス２が平面の場合には、
画像情報９がこの車両フロントガラス２により反射され
たとしても、光線反射の原理により歪んで見えることは
ない。その図２において、符号１０は乗員の左眼、符号
１１は右眼、符号９´は画像情報９に対応する虚像を示
している。
【０００４】しかしながら、車両フロントガラス２は、
実際には、図３、図４に示すように、三次元方向に湾曲
した形状を呈しいわば凹面鏡の作用を果たしている。そ
して、車両フロントガラス２の左右両側の部分は左右両
端に近ければ近いほど湾曲率が大きい。車両フロントガ
ラス２の上下方向についても上端及び下端に近いほど湾
曲率が大きい。これに対して、車両フロントガラス２の
中央部分の湾曲率はほぼ一定である。このように車両フ
ロントガラス２が湾曲している場合には、画像情報９の
一点Ｑから出射した光束Ｐ１が車両フロントガラス２の
反射位置Ｒ１において反射されて左眼１０に入射すると
したとき、一点Ｑから出射した光束Ｐ２が車両フロント
ガラス２により反射されて左眼１０と同一高さに存在す
る右眼１１に入射するときの車両フロントガラス２にお
ける反射位置Ｒ２は、車両フロントガラス２の湾曲率の
変化がその車両フロントガラス２の端に近いほど大きい
ので、反射位置Ｒ１に対して高さ方向にずれることとな
る。その図４において、符号Ｈはその反射位置Ｒ１と反
射位置Ｒ２の高さ方向のずれ量を示している。また、車
両フロントガラス２の湾曲率の変化の小さい側に位置す
る左眼１０を通して見た場合の画像情報の歪み（拡大
率）は、車両フロントガラス２が平面に近いとみなせる
ので、ほとんどないかあるとしても小さいが、車両フロ
ントガラス２の湾曲率の変化の大きい側に位置する右眼
１１を通して見た場合の画像情報の歪み（拡大率）は、
車両フロントガラス２が一種の凹面鏡としての役割を大
きく果たすため、かなり大きくなる。その結果、図５に
示すように、画像情報９による虚像は、左眼１０には符
号９ａで示すように見え、右眼１１には符号９ｂで示す
ように見えることとなる。すなわち、乗員は左眼１０と
右眼１１とで上下左右方向に互いにずれを有しかつ歪み
のある二重の虚像９ａ、９ｂを見ることとなる。この場
合に、左右方向の虚像９ａ、９ｂのずれは、脳の働きに
よって補正することができるが、上下方向の虚像９ａ、
９ｂのずれは脳の働きによって補正することができず、
結果として、乗員に眼が疲れ易い、気持ち悪くなる等の
不快感を生じさせることになる。
実際には、図３、図４に示すように、三次元方向に湾曲
した形状を呈しいわば凹面鏡の作用を果たしている。そ
して、車両フロントガラス２の左右両側の部分は左右両
端に近ければ近いほど湾曲率が大きい。車両フロントガ
ラス２の上下方向についても上端及び下端に近いほど湾
曲率が大きい。これに対して、車両フロントガラス２の
中央部分の湾曲率はほぼ一定である。このように車両フ
ロントガラス２が湾曲している場合には、画像情報９の
一点Ｑから出射した光束Ｐ１が車両フロントガラス２の
反射位置Ｒ１において反射されて左眼１０に入射すると
したとき、一点Ｑから出射した光束Ｐ２が車両フロント
ガラス２により反射されて左眼１０と同一高さに存在す
る右眼１１に入射するときの車両フロントガラス２にお
ける反射位置Ｒ２は、車両フロントガラス２の湾曲率の
変化がその車両フロントガラス２の端に近いほど大きい
ので、反射位置Ｒ１に対して高さ方向にずれることとな
る。その図４において、符号Ｈはその反射位置Ｒ１と反
射位置Ｒ２の高さ方向のずれ量を示している。また、車
両フロントガラス２の湾曲率の変化の小さい側に位置す
る左眼１０を通して見た場合の画像情報の歪み（拡大
率）は、車両フロントガラス２が平面に近いとみなせる
ので、ほとんどないかあるとしても小さいが、車両フロ
ントガラス２の湾曲率の変化の大きい側に位置する右眼
１１を通して見た場合の画像情報の歪み（拡大率）は、
車両フロントガラス２が一種の凹面鏡としての役割を大
きく果たすため、かなり大きくなる。その結果、図５に
示すように、画像情報９による虚像は、左眼１０には符
号９ａで示すように見え、右眼１１には符号９ｂで示す
ように見えることとなる。すなわち、乗員は左眼１０と
右眼１１とで上下左右方向に互いにずれを有しかつ歪み
のある二重の虚像９ａ、９ｂを見ることとなる。この場
合に、左右方向の虚像９ａ、９ｂのずれは、脳の働きに
よって補正することができるが、上下方向の虚像９ａ、
９ｂのずれは脳の働きによって補正することができず、
結果として、乗員に眼が疲れ易い、気持ち悪くなる等の
不快感を生じさせることになる。
【０００５】そこで、高さ方向の虚像９ａ、９ｂのずれ
を補正するために、図６、図７に示す球面形状の凹面鏡
１２を用いることが考えられる。しかしながら、凹面鏡
１２はその光軸Ｏから離れるに従って結像箇所がずれ、
収差が生じるという光学的性質を有する。すなわち、図
６に示すように、光軸Ｏに近い平行光線束Ｓ１は焦点ｆ
に近い箇所に収束するが、光軸Ｏから遠い平行光線束Ｓ
２は焦点ｆから離れた箇所に収束する。従って、凹面鏡
１２は高さ方向の像のずれを解消できるとしても、像の
歪みを解消することは困難である。なお、その図６にお
いて、符号Ｃは凹面鏡１２の曲率中心、図７において、
符号１３は物体、符号１４は凹面鏡１２の作用によるそ
の物体１３の虚像を示している。
を補正するために、図６、図７に示す球面形状の凹面鏡
１２を用いることが考えられる。しかしながら、凹面鏡
１２はその光軸Ｏから離れるに従って結像箇所がずれ、
収差が生じるという光学的性質を有する。すなわち、図
６に示すように、光軸Ｏに近い平行光線束Ｓ１は焦点ｆ
に近い箇所に収束するが、光軸Ｏから遠い平行光線束Ｓ
２は焦点ｆから離れた箇所に収束する。従って、凹面鏡
１２は高さ方向の像のずれを解消できるとしても、像の
歪みを解消することは困難である。なお、その図６にお
いて、符号Ｃは凹面鏡１２の曲率中心、図７において、
符号１３は物体、符号１４は凹面鏡１２の作用によるそ
の物体１３の虚像を示している。
【０００６】一方、凸面鏡を用いて二重像の高さ方向の
ずれを解消することも考えられるには考えられているが
（例えば、平成２年特許願第１６７５０７号；出願日
平成２年６月２６日；発明の名称 ヘッドアップデイス
プレ−装置）、この出願のものでは、凸面鏡の光学的性
質により、画像情報を遠方に提示できないという問題点
がある。
ずれを解消することも考えられるには考えられているが
（例えば、平成２年特許願第１６７５０７号；出願日
平成２年６月２６日；発明の名称 ヘッドアップデイス
プレ−装置）、この出願のものでは、凸面鏡の光学的性
質により、画像情報を遠方に提示できないという問題点
がある。
【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、画像情報の遠方提示が
可能で、車両フロントガラスの湾曲に基づく二重像の高
さ方向のずれ（高さ方向の視差）及びその像の歪みを極
力除去することのできる車両のヘッドアップデイスプレ
イ装置を提供することを目的とする。
ので、その目的とするところは、画像情報の遠方提示が
可能で、車両フロントガラスの湾曲に基づく二重像の高
さ方向のずれ（高さ方向の視差）及びその像の歪みを極
力除去することのできる車両のヘッドアップデイスプレ
イ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる車両のヘ
ッドアップデイスプレイ装置は、上記の課題を解決する
ため、湾曲形状の車両フロントガラスに半透過性の反射
面を形成し、インストルメントパネル内に文字、図形等
の画像情報を投影するためのプロジェクタを設け、前記
画像情報を前記反射面で反射させて乗員の眼に向けるこ
とにより、前記車両フロントガラスの前方に前記画像情
報の像を景色と重ね合わせて提示する車両のヘッドアッ
プディスプレイ装置において、前記プロジェクタは前記
文字、図形等の画像情報を反射して前記反射面に向ける
介在鏡を備え、該介在鏡には回転放物凹面鏡の主軸をは
ずした放物反射鏡部が用いられ、該放物反射鏡部は、前
記車両フロントガラスの湾曲率の相違による前記画像情
報の歪を補正するためと左右の眼を通して前記画像情報
を見た場合に生じる二重像の高さのずれを補正するため
とに、前記車両フロントガラスの湾曲率の大きい部分に
対応する前記放物反射鏡部は湾曲率が緩やかな曲面とさ
れかつ前記車両フロントガラスの湾曲率の緩やかな部分
に対応する前記放物反射鏡部は湾曲率が大きな曲面とさ
れていることを特徴とする。
ッドアップデイスプレイ装置は、上記の課題を解決する
ため、湾曲形状の車両フロントガラスに半透過性の反射
面を形成し、インストルメントパネル内に文字、図形等
の画像情報を投影するためのプロジェクタを設け、前記
画像情報を前記反射面で反射させて乗員の眼に向けるこ
とにより、前記車両フロントガラスの前方に前記画像情
報の像を景色と重ね合わせて提示する車両のヘッドアッ
プディスプレイ装置において、前記プロジェクタは前記
文字、図形等の画像情報を反射して前記反射面に向ける
介在鏡を備え、該介在鏡には回転放物凹面鏡の主軸をは
ずした放物反射鏡部が用いられ、該放物反射鏡部は、前
記車両フロントガラスの湾曲率の相違による前記画像情
報の歪を補正するためと左右の眼を通して前記画像情報
を見た場合に生じる二重像の高さのずれを補正するため
とに、前記車両フロントガラスの湾曲率の大きい部分に
対応する前記放物反射鏡部は湾曲率が緩やかな曲面とさ
れかつ前記車両フロントガラスの湾曲率の緩やかな部分
に対応する前記放物反射鏡部は湾曲率が大きな曲面とさ
れていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明に係わる車両のヘッドアップデイスプレ
イ装置によれば、介在鏡に回転放物凹面鏡の主軸を外し
た放物反射鏡部が用いられ、この放物反射鏡部の曲率の
緩やかな部分が車両フロントガラスの湾曲率の大きい部
分に対応され、放物反射鏡部の曲率の大きい部分が車両
フロントガラスの湾曲率の小さい部分に対応されている
ので、車両フロントガラスと放物鏡部とを１個の光学反
射部材として考えたときに、全体として反射面のどの部
分においても同じ倍率を呈することとなり、画像情報の
歪みを補正できることとなる。また、画像情報を左右の
眼を通して見た場合に生じる二重像の高さ方向のずれ
は、放物反射鏡部が湾曲率の緩やかな部分と大きな部分
とを有しているので、画像情報の一点から出射された光
線が車両フロントガラスの同じ高さ位置で反射されて左
右の眼に入るように、放物反射鏡部の位置を調節するこ
とにより解消される。
イ装置によれば、介在鏡に回転放物凹面鏡の主軸を外し
た放物反射鏡部が用いられ、この放物反射鏡部の曲率の
緩やかな部分が車両フロントガラスの湾曲率の大きい部
分に対応され、放物反射鏡部の曲率の大きい部分が車両
フロントガラスの湾曲率の小さい部分に対応されている
ので、車両フロントガラスと放物鏡部とを１個の光学反
射部材として考えたときに、全体として反射面のどの部
分においても同じ倍率を呈することとなり、画像情報の
歪みを補正できることとなる。また、画像情報を左右の
眼を通して見た場合に生じる二重像の高さ方向のずれ
は、放物反射鏡部が湾曲率の緩やかな部分と大きな部分
とを有しているので、画像情報の一点から出射された光
線が車両フロントガラスの同じ高さ位置で反射されて左
右の眼に入るように、放物反射鏡部の位置を調節するこ
とにより解消される。
【００１０】
【実施例】以下に、図８ないし図１１を参照しつつ本発
明に係わる車両のヘッドアップデイスプレイ装置の実施
例を説明する。
明に係わる車両のヘッドアップデイスプレイ装置の実施
例を説明する。
【００１１】図８において、従来技術と同一構成要素に
ついては、同一符号を付してその詳細な説明は省略する
こととし、異なる部分についてのみ説明を行うこととす
る。本発明に係わる車両のヘッドアップデイスプレイ装
置では、介在鏡６は図９、図１０に示すように回転放物
凹面鏡１５の一部から構成されている。回転放物凹面鏡
１５は、その光学的性質により、主軸Ｔの焦点Ｆから出
射した光束を平行光束として反射する。この回転放物凹
面鏡１５の性質を利用すれば、収差を生じることなく画
像情報を提示することが原理的に可能、すなわち、画像
情報に歪みを生じさせることなく画像情報を提示するこ
とが可能である。図９において、符号１６はその回転放
物凹面鏡１５の焦点Ｆ内に置かれた物体、符号１７はこ
の物体１６の虚像を示している。
ついては、同一符号を付してその詳細な説明は省略する
こととし、異なる部分についてのみ説明を行うこととす
る。本発明に係わる車両のヘッドアップデイスプレイ装
置では、介在鏡６は図９、図１０に示すように回転放物
凹面鏡１５の一部から構成されている。回転放物凹面鏡
１５は、その光学的性質により、主軸Ｔの焦点Ｆから出
射した光束を平行光束として反射する。この回転放物凹
面鏡１５の性質を利用すれば、収差を生じることなく画
像情報を提示することが原理的に可能、すなわち、画像
情報に歪みを生じさせることなく画像情報を提示するこ
とが可能である。図９において、符号１６はその回転放
物凹面鏡１５の焦点Ｆ内に置かれた物体、符号１７はこ
の物体１６の虚像を示している。
【００１２】しかしながら、車両フロントガラス２の湾
曲率が異なっているので、回転放物凹面鏡１５の湾曲率
の同じ部分を用いたのでは、結果として、物体１６の虚
像１７、すなわち、画像情報９は歪むこととなる。この
車両フロントガラス２の湾曲率が異なることによる歪み
を解消するために、図１０に示すように、回転放物凹面
鏡１５の主軸Ｔをはずした湾曲率の異なる放物反射鏡部
１８を用いることにする。その図１０において、符号Ｋ
１、…、Ｋｉ、Ｋｉ＋１、…、Ｋｎは回転放物凹面鏡１
５の経線を示し、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は回転放物凹面鏡１
５の緯線、符号Ｇは回転放物凹面鏡１５の原点を示して
いる。緯線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は原点Ｇに近い側から遠ざ
かるに従ってその回転放物凹面鏡１５の湾曲率が緩やか
になることを示している。また、経線Ｋ１、…、Ｋｉ、
Ｋｉ＋１、…、ＫｎはＺ軸を含む平面を基準（０度）と
して主軸Ｔの回りの放物線の回転を示している。従っ
て、放物反射鏡部１８は主軸Ｔに近い側１８ａの湾曲率
が大きく、主軸Ｔから遠い側１８ｂの湾曲率が緩やかと
なっている。なお、図９は経線Ｋｉにおける回転放物凹
面鏡１５の放物線を示し、図９において、破線Ｋｉ＋１
´は図１０の経線Ｋｉ＋１における放物線の一部を示し
ている。この図９から明らかなように、回転放物凹面鏡
１５の曲率の大きい部分と曲率の緩やかな部分とを併用
することにより、物体１６の反射高さを変更することが
できる。この反射鏡部１８を介在鏡６として、図８に示
すように主軸Ｔに近い側１８ａを湾曲率の緩やかな車両
フロントガラス２の中央側２ａに対応させ、主軸Ｔから
遠い側１８ｂを湾曲率の大きな車両フロントガラス２の
周辺部２ｂに対応させると共に、画像情報９の一点Ｑか
ら出射された光線Ｐ１、Ｐ２が車両フロントガラス２の
同じ高さの反射位置Ｒ１、Ｒ２で反射されて左右の眼１
０、１１に入るように、放物反射鏡部１８の位置を調節
して、計測表示器４と車両フロントガラス２との間の光
路に配置する。この実施例では、放物反射鏡部１８の曲
率の緩やかな部分が車両フロントガラス２の湾曲率の大
きい部分に対応され、放物反射鏡部１８の曲率の大きい
部分が車両フロントガラス２の湾曲率の小さい部分に対
応されているので、車両フロントガラス２と放物反射鏡
部１８とを１個の光学反射部材として考えたときに、全
体として反射面のどの部分においても同じ倍率を呈する
こととなり、画像情報９の歪みを補正できる。また、画
像情報９を左右の眼１０、１１を通して見た場合に生じ
る二重像の高さ方向のずれＨは、画像情報９の一点Ｑか
ら出射された光線Ｐ１、Ｐ２が車両フロントガラス２の
同じ高さ位置Ｒ１、Ｒ２で反射されて左右の眼１０、１
１に入るように、放物反射鏡部１８の位置が調節されて
いるので、図１１に示すように、高さ方向のずれＨ及び
歪みが極力ない状態で画像情報９の二重像９ａ、９ｂを
視認できることになる。
曲率が異なっているので、回転放物凹面鏡１５の湾曲率
の同じ部分を用いたのでは、結果として、物体１６の虚
像１７、すなわち、画像情報９は歪むこととなる。この
車両フロントガラス２の湾曲率が異なることによる歪み
を解消するために、図１０に示すように、回転放物凹面
鏡１５の主軸Ｔをはずした湾曲率の異なる放物反射鏡部
１８を用いることにする。その図１０において、符号Ｋ
１、…、Ｋｉ、Ｋｉ＋１、…、Ｋｎは回転放物凹面鏡１
５の経線を示し、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は回転放物凹面鏡１
５の緯線、符号Ｇは回転放物凹面鏡１５の原点を示して
いる。緯線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は原点Ｇに近い側から遠ざ
かるに従ってその回転放物凹面鏡１５の湾曲率が緩やか
になることを示している。また、経線Ｋ１、…、Ｋｉ、
Ｋｉ＋１、…、ＫｎはＺ軸を含む平面を基準（０度）と
して主軸Ｔの回りの放物線の回転を示している。従っ
て、放物反射鏡部１８は主軸Ｔに近い側１８ａの湾曲率
が大きく、主軸Ｔから遠い側１８ｂの湾曲率が緩やかと
なっている。なお、図９は経線Ｋｉにおける回転放物凹
面鏡１５の放物線を示し、図９において、破線Ｋｉ＋１
´は図１０の経線Ｋｉ＋１における放物線の一部を示し
ている。この図９から明らかなように、回転放物凹面鏡
１５の曲率の大きい部分と曲率の緩やかな部分とを併用
することにより、物体１６の反射高さを変更することが
できる。この反射鏡部１８を介在鏡６として、図８に示
すように主軸Ｔに近い側１８ａを湾曲率の緩やかな車両
フロントガラス２の中央側２ａに対応させ、主軸Ｔから
遠い側１８ｂを湾曲率の大きな車両フロントガラス２の
周辺部２ｂに対応させると共に、画像情報９の一点Ｑか
ら出射された光線Ｐ１、Ｐ２が車両フロントガラス２の
同じ高さの反射位置Ｒ１、Ｒ２で反射されて左右の眼１
０、１１に入るように、放物反射鏡部１８の位置を調節
して、計測表示器４と車両フロントガラス２との間の光
路に配置する。この実施例では、放物反射鏡部１８の曲
率の緩やかな部分が車両フロントガラス２の湾曲率の大
きい部分に対応され、放物反射鏡部１８の曲率の大きい
部分が車両フロントガラス２の湾曲率の小さい部分に対
応されているので、車両フロントガラス２と放物反射鏡
部１８とを１個の光学反射部材として考えたときに、全
体として反射面のどの部分においても同じ倍率を呈する
こととなり、画像情報９の歪みを補正できる。また、画
像情報９を左右の眼１０、１１を通して見た場合に生じ
る二重像の高さ方向のずれＨは、画像情報９の一点Ｑか
ら出射された光線Ｐ１、Ｐ２が車両フロントガラス２の
同じ高さ位置Ｒ１、Ｒ２で反射されて左右の眼１０、１
１に入るように、放物反射鏡部１８の位置が調節されて
いるので、図１１に示すように、高さ方向のずれＨ及び
歪みが極力ない状態で画像情報９の二重像９ａ、９ｂを
視認できることになる。
【００１３】なお、図２、図４においては、画像情報９
があたかも車両フロントガラス２の下方にあるかの如く
にして説明したが、この画像情報９平面鏡６に映ってい
るものを意味し、説明のため便宜的に簡略化して図示し
たものである。
があたかも車両フロントガラス２の下方にあるかの如く
にして説明したが、この画像情報９平面鏡６に映ってい
るものを意味し、説明のため便宜的に簡略化して図示し
たものである。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係わる車両のヘッドアップデイ
スプレイ装置は、以上説明したように構成したので、画
像情報の遠方提示が可能で、車両フロントガラスの湾曲
に基づく二重像の高さ方向のずれ（高さ方向の視差）及
びその像の歪みを極力除去することができるという効果
を奏する。つまり、最終的には、脳の働きによって１個
の画像情報を認識することとなり、画像情報見ることに
よる眼の疲れ、気持ち悪さ等の不快感が乗員に生じるの
を避けることができる。
スプレイ装置は、以上説明したように構成したので、画
像情報の遠方提示が可能で、車両フロントガラスの湾曲
に基づく二重像の高さ方向のずれ（高さ方向の視差）及
びその像の歪みを極力除去することができるという効果
を奏する。つまり、最終的には、脳の働きによって１個
の画像情報を認識することとなり、画像情報見ることに
よる眼の疲れ、気持ち悪さ等の不快感が乗員に生じるの
を避けることができる。
【図１】従来の車両のヘッドアップディスプレイ装置の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
【図２】車両フロントガラスが平面鏡であるとした場合
の画像情報の反射状態を示す模式図である。
の画像情報の反射状態を示す模式図である。
【図３】図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の反
射状態を示す斜視図である。
射状態を示す斜視図である。
【図４】車両フロントガラスによる画像情報の反射状態
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図５】車両フロントガラスの湾曲率の相違による二重
像のずれ及び画像情報の歪を説明するための図である。
像のずれ及び画像情報の歪を説明するための図である。
【図６】介在鏡に球面形状の凹面鏡を用いた場合の不具
合を説明するための説明図である。
合を説明するための説明図である。
【図７】図６に示す凹面鏡の結像関係を示す図である。
【図８】本発明に係わる車両のヘッドアップディスプレ
イ装置の要部構成を示す図である。
イ装置の要部構成を示す図である。
【図９】回転放物凹面鏡の光学的特性を説明するための
説明図である。
説明図である。
【図１０】本発明に係わる回転放物凹面鏡の一部を切り
とった放物面鏡部を介在鏡として用いることを説明する
ための説明図である。
とった放物面鏡部を介在鏡として用いることを説明する
ための説明図である。
【図１１】歪及び高さ方向のずれが解消された画像情報
の像を示す説明図である。
の像を示す説明図である。
２…車両フロントガラス ５…コンバイナ（反射面） ６…介在鏡 １０、１１…左右の眼 １８…放物反射鏡部
Claims (1)
- 【請求項１】 湾曲形状の車両フロントガラスに半透過
性の反射面を形成し、インストルメントパネル内に文
字、図形等の画像情報を投影するためのプロジェクタを
設け、前記画像情報を前記反射面で反射させて乗員の眼
に向けることにより、前記車両フロントガラスの前方に
前記画像情報の像を景色と重ね合わせて提示する車両の
ヘッドアップディスプレイ装置において、 前記プロジェクタは前記文字、図形等の画像情報を反射
して前記反射面に向ける介在鏡を備え、該介在鏡には回
転放物凹面鏡の主軸をはずした放物反射鏡部が用いら
れ、該放物反射鏡部は、前記車両フロントガラスの湾曲
率の相違による前記画像情報の歪を補正するためと左右
の眼を通して前記画像情報を見た場合に生じる二重像の
高さのずれを補正するためとに、前記車両フロントガラ
スの湾曲率の大きい部分に対応する前記放物反射鏡部は
湾曲率が緩やかな曲面とされかつ前記車両フロントガラ
スの湾曲率の緩やかな部分に対応する前記放物反射鏡部
は湾曲率が大きな曲面とされていることを特徴とする車
両のヘッドアップディスプレイ装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP05875993A JP3573765B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 車両のヘッドアップディスプレイ装置 |
| US08/214,264 US5504622A (en) | 1993-03-18 | 1994-03-17 | Apparatus for head up display comprising a parabolic reflective mirror |
| DE4409398A DE4409398C2 (de) | 1993-03-18 | 1994-03-18 | Head-Up-Display-System |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05875993A JP3573765B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 車両のヘッドアップディスプレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06270716A true JPH06270716A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3573765B2 JP3573765B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=13093471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05875993A Expired - Fee Related JP3573765B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 車両のヘッドアップディスプレイ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| US (1) | US5504622A (ja) |
| JP (1) | JP3573765B2 (ja) |
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| DE4409398C2 (de) | 1997-06-12 |
| US5504622A (en) | 1996-04-02 |
| DE4409398A1 (de) | 1994-09-22 |
| JP3573765B2 (ja) | 2004-10-06 |
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