JPH08108773A

JPH08108773A - 乗物用ヘッドアップディスプレイ

Info

Publication number: JPH08108773A
Application number: JP6246300A
Authority: JP
Inventors: Takamoto Yonemura; 隆元米村
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は小型で簡易な光線の投射部を持つ
乗物用ヘッドアップディスプレイを提供することを目的
とする。【構成】ランプ９、熱線カットフィルタ１０、ＬＣＤ
１１、入射光学系１２からなる情報表示源５から出射し
た光線は、イメージファイバ２を通り投射部３のレンズ
１８で拡大されコンバイナ４で反射されて運転者２０に
視認される。また、フロントガラス１９の屈折率を１．
５近傍にすることにより、反射手段としてフロントガラ
ス自体を用いることができる。さらに、投射部３は簡易
取付具を備える。これにより、乗物用ヘッドアップディ
スプレイの設置が容易になるとともに、液晶表示装置な
どの表示体の耐熱対策が不要となる。さらに、安価な乗
物用ヘッドアップディスプレイの提供ができ、自動車等
の運転者の作業負担をも軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗物用ヘッドアップデ
ィスプレイに関し、特に、自動車等の乗物の運転支援に
用いられる光学情報を表示する乗物用ヘッドアップディ
スプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者等の観測者に必要な情報を光学的
に表示する従来の乗物用ヘッドアップディスプレイは、
たとえば特開平５−１９３３９５号公報および特開平４
−３０１８８０号公報に開示されている。

【０００３】図５は、このような従来の乗物用ヘッドア
ップディスプレイの一例の構成を模式的に示す図であ
る。

【０００４】以下、自動車用ヘッドアップディスプレイ
を例に挙げて説明する。図５において、従来のヘッドア
ップディスプレイは、光源９を含む光源部３０と、表示
すべき情報を表示する液晶表示装置などからなる表示体
３３を含む投射部３２との間に光ファイバ３１を備えた
情報表示源３４を備える。

【０００５】この情報表示源３４から投射された光学的
情報を、フロントガラス１９に装着したハーフミラー等
からなるコンバイナ４に映し、運転者２０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取れるように
したものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ヘ
ッドアップディスプレイでは、表示体３３の駆動回路
（図示せず）やフレーム（図示せず）を必要とするため
投射部３２のサイズが大きくなり、車内での収納スペー
スの確保が困難であった。このため、自動車の購入後に
ヘッドアップディスプレイの設置をしたい場合でも、製
造段階で設置可能な構造に自動車が設計されていなけれ
ば設置ができないという問題点があった。

【０００７】また、小型の表示体を使用したとしても、
液晶表示装置などの表示体３３への給電や画像信号の伝
達のため複雑な配線を要し、設置が困難であるという問
題点があった。

【０００８】表示体は、通常、自動車のインストルメン
トパネル後側とフロントガラスとの間に設置されるのが
一般的であったため、太陽照射により、表示体である液
晶表示装置が加熱するという問題点があった。

【０００９】さらに、昼間にヘッドアップディスプレイ
を使用するためには、昼間の路面の明るさ以上の輝度が
要求されるが、輝度を上げるための設計は収納スペース
が狭いため困難であるという問題点があった。

【００１０】また、コンバイナ４は、フロントガラス１
９の車内面側にＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂またはこれらに加え
てＳｉＯ₂等からなる誘電体多層反射膜を形成するもの
であり、フロントガラスの加工が必要となり、製造工程
が複雑になるという問題点があった。

【００１１】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、小型で簡易な光線の投射部を持つ
乗物用ヘッドアップディスプレイを提供することを目的
とする。

【００１２】この発明の他の目的は、コンバイナ形成の
ための加工が不要な乗物用ヘッドアップディスプレイを
提供することを目的とする。

【００１３】この発明の他の目的は、取付を容易にする
ための投射部を持つ乗物用ヘッドアップディスプレイを
提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の乗物
用ヘッドアップディスプレイは、表示すべき情報を光線
として発生する情報表示源と、情報表示源に一端が接続
され、発生した光線を伝える光ファイバと、光ファイバ
の他端に接続され、光ファイバを伝わった光線を投射す
る光学系と、光学系から投射された光線を観測者が視認
できる方向に反射する反射手段とを備えたものである。

【００１５】本発明の請求項２の乗物用ヘッドアップデ
ィスプレイは、請求項１の乗物用ヘッドアップディスプ
レイにおいて、情報表示源は、表示すべき情報を表示す
る表示面を有する表示体と、表示面から光線を出射させ
る光源とを設けたものである。

【００１６】本発明の請求項３の乗物用ヘッドアップデ
ィスプレイは、請求項１の乗物用ヘッドアップディスプ
レイにおいて、情報表示源を自発発光型としたものであ
る。

【００１７】本発明の請求項４の乗物用ヘッドアップデ
ィスプレイは、請求項１ないし３のいずれかに記載の乗
物用ヘッドアップディスプレイにおいて、反射手段を、
乗物のフロントガラス自体の表面としたものである。

【００１８】本発明の請求項５の乗物用ヘッドアップデ
ィスプレイは、請求項１ないし３のいずれかに記載の乗
物用ヘッドアップディスプレイにおいて、反射手段を、
フロントガラスの前方の情報を透過させるシート状のコ
ンバイナとしたものである。

【００１９】本発明の請求項６の乗物用ヘッドアップデ
ィスプレイは、請求項１ないし５のいずれかに記載の乗
物用ヘッドアップディスプレイにおいて、光学系を乗物
内に固定するための簡易取付具をさらに備えたものであ
る。

【００２０】

【作用】請求項１の乗物用ヘッドアップディスプレイに
おいては、光線の投射部に表示体を設置していないた
め、投射部が小型で簡易になり、情報表示源などの広い
収納スペースを必要とする部分を空間的制限のない場所
に設置できる。

【００２１】請求項２の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、光線の投射部に表示体を設置していない
ため、投射部が小型で簡易になり、情報表示源などの広
い収納スペースを必要とする部分を空間的制限のない場
所に設置できる。

【００２２】請求項３の乗物用ヘドッドアップディスプ
レイにおいては、光線の投射部に表示体を設置していな
いため、投射部が小型で簡易になり、情報表示源などの
広い収納スペースを必要とする部分を空間的制限のない
場所に設置できる。

【００２３】請求項４の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、フロントガラスをコンバイナとして使用
するため、コンバイナ形成のためのフロントガラスの加
工が不要となる。

【００２４】請求項５の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、シート状のコンバイナを使用しているた
め、乗物のフロントガラスに貼付けることができる。

【００２５】請求項６の乗物用ヘッドアップディスプレ
イは、簡易取付具を備えているため、自動車等への設置
が容易となる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明による自動車用ヘッドアップデ
ィスプレイについて図面を参照しながら説明する。

【００２７】（第１実施例）図１は、本発明が適用され
たヘッドアップディスプレイの第１の実施例を示す概略
ブロック図である。

【００２８】図１においてヘッドアップディスプレイ
は、情報表示ユニット１、イメージファイバ２、投射部
３、コンバイナ４からなる。さらに、情報表示ユニット
１は、情報表示源５、ＬＣＤドライバ６、ランプドライ
バ７、マイクロコンピュータ８からなる。さらに、情報
表示源５はランプ９、熱線カットフィルタ１０、液晶表
示装置１１、入射光学系１２からなる。

【００２９】ランプ９は光強度の大きいハロゲンランプ
を用いるが、ＬＥＤや蛍光管とレンズを組合わせたもの
を用いることもある。ハロゲンランプや白熱灯など発熱
量が高い場合は、冷却ファン（図示せず）を取付けた
り、熱線カットフィルタ１０を介して液晶表示装置１１
を照明する。

【００３０】入射光学系１２は光線を平行光にするコリ
メートレンズやホログラム素子の凹面ミラーを組合わせ
たものである。

【００３１】液晶表示装置１１およびランプ９はそれぞ
れＬＣＤドライバ６およびランプドライバ７を介してマ
イクロコンピュータ８で制御する。

【００３２】マイクロコンピュータ８は外部交通情報受
信装置１３、障害物検知装置１４、ナビゲーション装置
１５、自動車のメータやワーニングなどの警告装置１
６、電源１７に接続される。そして、マイクロコンピュ
ータ８によって、異常時には表示を点滅させることも可
能であり、表示の形態を変えることで単一の発光源で多
種類の表示をすることができる。

【００３３】情報表示ユニット１は、車内で収納スペー
スに余裕のあるところに置く。表示内容には、外部交通
情報受信装置１３からの渋滞・事故・規制などの交通情
報や警報、障害物検知装置１４からの情報による警報、
ナビゲーション装置１５からの経路誘導や警告、自動車
のメータやワーニングなどの警告装置１６からの警告な
どの表示がある。

【００３４】イメージファイバ２は、比較的曲がりやす
い直径１０ｍｍ以下で約１００画素〜数万画素程度のも
のを用い、オールプラスチックファイバまたは石英ファ
イバを束ねたものである。

【００３５】図２は、本発明が適用されたヘッドアップ
ディスプレイの投射部および簡易取付具の詳細図であ
る。

【００３６】図２において、投射部３は、レンズ１８、
イメージファイバ２の先端部からなり、角度調節ねじ２
１、簡易取付具２２を備える。

【００３７】イメージファイバ２の直径を６ｍｍとする
と、視認性を向上させるため焦点距離２５ｍｍ、口径３
０ｍｍのレンズ１８をイメージファイバ２の先端から２
０ｍｍのところに置き、画像を約５倍に拡大する。フレ
ームを含めると投射部３は直径３５ｍｍ、長さ３０ｍｍ
程度になる。

【００３８】投射部３に備えた簡易取付具は、ねじ止め
具、マジックテープ、粘着テープ、自在金具等により車
内のダッシュボード２３などに固定される。

【００３９】コンバイナ４としてはフロントガラス１９
に（ＳｉＯ₂）_x（ＴｉＯ₂）_x等の透明金属酸化物を
シート状に積層したものなどが用いられる。あるいは、
ポリエチレンテレフタレートの樹脂シートにＡｕを蒸着
した半透明のシートが用いられる。

【００４０】さらに、屈折率が１．５付近のフロントガ
ラス１９を用いると（ＳｉＯ₂）_x（ＴｉＯ₂）_x等の
透明金属酸化物を使うことなく、フロントガラス１９そ
のものの表面をコンバイナとして利用できる。

【００４１】さらに、投射部３の位置を調節し、運転者
２０が視認しやすい位置に情報を投射する。図３は、フ
ロントガラスに情報を投射する位置の例であり、左ハン
ドルの車両ではＡまたはＢの位置に、右ハンドルの車両
ではＢまたはＣの位置に投射する。

【００４２】したがって、第１実施例においては、光線
の投射部に液晶表示装置などの表示体を設置しないた
め、投射部が簡易で小型になり、情報表示源などの広い
収納スペースを必要とする部分を１つにまとめ空間的制
限のない場所に設置できる。

【００４３】その結果、旧式の自動車やヘッドアップデ
ィスプレイ設置のための設計がなされていない自動車に
もヘッドアップディスプレイの設置が容易となる。

【００４４】また、液晶表示装置などの表示体の太陽照
射による耐熱対策や複雑な電気配線が不要となる。

【００４５】さらに、フロントガラス自体をコンバイナ
として使用する場合は、コンバイナ形成のためのフロン
トガラスの加工が不要となる。

【００４６】その結果、製造工程を簡略化でき安価なヘ
ッドアップディスプレイを作ることができる。

【００４７】また、投射部に簡易取付具を備えているた
め自動車等への設置が容易となる。その結果、容易に観
測者の視認しやすい位置に情報を投射することが可能と
なり、自動車等の運転者の作業負担が軽減され、安全性
が向上する。

【００４８】（第２実施例）上記第１実施例において情
報表示源の表示体として液晶表示装置が用いられていた
が、本発明はこれに限られるものではない。以下に第２
実施例として、ダイオードマトリックスあるいは蛍光表
示管を用いた場合を説明する。

【００４９】図４において、情報表示ユニット２５は、
コネクタ２６、インタフェース２７、マイクロコンピュ
ータ８、ドライバ２８、ダイオードマトリックス２９、
入射光学系１２からなる。他の部品は第１実施例と同様
である。ダイオードマトリックス２９の部分は蛍光表示
管を使うこともできる。

【００５０】第２実施例においても、投射部に表示体が
設置されていないため、第１実施例と同じ効果を奏す
る。

【００５１】以上の実施例においては本発明を自動車用
ヘッドアップディスプレイに適用した場合について説明
したが、本発明はその他の乗物にも適用でき、同様の効
果を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１の乗物用
ヘッドアップディスプレイにおいては、光線の投射部に
表示体を設置しないため、投射部が簡易で小型になり、
情報表示源などの広い収納スペースを必要とする部分を
１つにまとめ空間的制限のない場所に設置できる。

【００５３】その結果、旧式の乗物や乗物用ヘッドアッ
プディスプレイ設置のための設計がなされていない乗物
にも乗物用ヘッドアップディスプレイの設置が容易にな
る。

【００５４】また、液晶表示装置などの表示体の太陽照
射による耐熱対策や複雑な電気配線が不要となる。

【００５５】請求項２の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、光線の投射部に表示体を設置しないた
め、投射部が簡易で小型になり、情報表示源などの広い
収納スペースを必要とする部分を１つにまとめ空間的制
限のない場所に設置できる。

【００５６】その結果、旧式の乗物や乗物用ヘッドアッ
プディスプレイ設置のための設計がなされていない乗物
にも乗物用ヘッドアップディスプレイの設置が容易にな
る。

【００５７】また、液晶表示装置などの表示体の太陽照
射による耐熱対策や複雑な電気配線が不要となる。

【００５８】請求項３の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、光線の投射部に表示体を設置しないた
め、投射部が簡易で小型になり、情報表示源などの広い
収納スペースを必要とする部分を１つにまとめ空間間的
制限のない場所に設置できる。

【００５９】その結果、旧式の乗物や乗物用ヘッドアッ
プディスプレイ設置のための設計がなされていない乗物
にも乗物用ヘッドアップディスプレイの設置が容易にな
る。

【００６０】また、液晶表示装置などの表示体の太陽照
射による耐熱対策や複雑な電気配線が不要となる。

【００６１】請求項４の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいてはフロントガラスをコンバイナとして使用す
るためコンバイナ形成のためのフロントガラスの加工が
不要となる。

【００６２】その結果、製造工程を簡略化でき、安価な
乗物用ヘッドアップディスプレイを作ることができる。

【００６３】請求項５の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、シート状のコンバイナを使用しているた
め、乗物のフロントガラスに貼付けることができる。

【００６４】その結果、乗物のフロントガラスの屈折率
に関係なく、乗物用ヘッドアップディスプレイの設置が
可能となる。

【００６５】請求項６の乗物用ヘッドアップディスプレ
イにおいては、簡易取付具を備えているため自動車等へ
の設置が容易となる。

【００６６】その結果、容易に観測者の視認しやすい位
置に情報を投射することが可能となり、自動車等の運転
者の作業負担が軽減され、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の情報表示源からの光線を投射する投射
部および簡易取付具を示す図である。

【図３】本発明を自動車に使用する場合の情報を投射す
る位置の例を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図５】従来の自動車用ヘッドアップディスプレイを示
す図である。

【符号の説明】

１，２５情報表示ユニット２イメージファイバ３，３２投射部４コンバイナ５，３４情報表示源９ランプ１０熱線カットフィルタ１１液晶表示装置（ＬＣＤ）１２入射光学系１８レンズ１９フロントガラス２０運転者２１角度調節ねじ２２簡易取付具２６コネクタ２７インタフェース２８ドライバ２９ダイオードマトリックス３０光源部３１光ファイバ３３表示体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観測者に必要な情報を光学的に表示する
乗物用ヘッドアップディスプレイであって、表示すべき情報を光線として発生する情報表示源と、前記情報表示源に一端が接続され、前記発生した光線を
伝える光ファイバと、前記光ファイバの他端に接続され、前記光ファイバを伝
わった前記光線を投射する光学系と、前記光学系から投射された前記光線を観測者が視認でき
る方向に反射する反射手段とを備えた、乗物用ヘッドア
ップディスプレイ。
【請求項２】前記情報表示源は、前記表示すべき情報
を表示する表示面を有する表示体と、前記表示面から前記光線を出射させる光源とを含む、請
求項１に記載の乗物用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】前記情報表示源は、自発発光型である、
請求項１に記載の乗物用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】前記反射手段は、乗物のフロントガラス
自体の表面である、請求項１ないし３のいずれかに記載
の乗物用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】前記反射手段は、乗物のフロントガラス
に貼付け可能であり、前記フロントガラスの前方の情報
を透過させるシート状のコンバイナである、請求項１な
いし３のいずれかに記載の乗物用ヘッドアップディスプ
レイ。
【請求項６】前記光学系を乗物内に固定するための簡
易取付具をさらに備えた、請求項１ないし５のいずれか
に記載の乗物用ヘッドアップディスプレイ。