JPH1054954A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ

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JPH1054954A
JPH1054954A JP8231467A JP23146796A JPH1054954A JP H1054954 A JPH1054954 A JP H1054954A JP 8231467 A JP8231467 A JP 8231467A JP 23146796 A JP23146796 A JP 23146796A JP H1054954 A JPH1054954 A JP H1054954A
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Yukiko Kuwayama
裕紀子 桑山
Toshihiko Sugibuchi
俊彦 杉渕
Ryutaro Nasu
竜太郎 那須
Shuichi Yamatani
修一 山谷
Mitsugi Kobayashi
貢 小林
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Nippon Seiki Co Ltd
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/68—Features of instruments
    • B60K2360/682—Arrangements to cover or hide instruments

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Abstract

(57)【要約】 【課題】観察対象の虚像を適正な位置に表示でき、塵埃
等の内部侵入を防止できる小型のヘッドアップディスプ
レイにおいて、明瞭な表示虚像の視認がゴーストの発生
や外光により阻害されるのを防止する。 【解決手段】ハウジング５内から出射口５ａを通って出
射される画像表示光Ｌの光路を、観察者Ｅの前方のコン
バイナ２により変更することで、そのコンバイナ２の前
方に観察対象の虚像を形成する。その画像表示光Ｌが出
射口５ａから出射された後に前方斜め上方に向かい進行
するように、その画像表示光Ｌの光路を変更する光路変
更手段８が、その出射口５ａを覆う透明カバー９の下方
に設けられる。その透明カバー９の下面側において反射
された後にその光路変更手段８により光路変更される画
像表示光Ｌが、観察者Ｅの視野視野範囲よりも下方に至
るように、その透明カバー９の画像表示光出射手段３と
光路変更手段８とに対する相対配置が定められている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両や船舶等の乗
物に搭載するのに適したヘッドアップディスプレイに関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ナビゲーション情報を車両のド
ライバーに提供するヘッドアップディスプレイとして、
観察者の前方に配置されるコンバイナと、画像表示光を
出射する画像表示器と、上向きに開く出射口を有するハ
ウジングとを備えるものが用いられている。そのハウジ
ング内から出射口を通って出射される画像表示光の光路
を、そのコンバイナにより変更することで、そのコンバ
イナの前方に観察対象の虚像を形成する。また、そのコ
ンバイナを透過する光により、そのコンバイナの前方の
景色を視認可能とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】その出射口は、ハウジ
ング内部の画像表示器等を塵埃等から保護するため、透
明カバーにより覆うことが望まれる。
【０００４】その画像表示器から出る画像表示光をコン
バイナにより直接に光路変更する場合、画像表示器から
観察者の瞳までの画像表示光の光路長が短くなり、観察
者から虚像結像位置までの距離が短くなる。そうする
と、車両前方の実際の景色を注視している状態から虚像
を認識するまでに時間を要し、運転上好ましくない。ま
た、その光路長を長くするために画像表示器とコンバイ
ナとの距離を大きくすると、ヘッドアップディスプレイ
が大型化する。そこで、その画像表示光が出射口から出
射された後に前方斜め上方に向かい進行するように、そ
の画像表示光の光路を変更するミラー等の光路変更手段
を、その透明カバーの下方に設けることが望まれる。
【０００５】しかし、その出射口を透明カバーにより覆
い、その透明カバーの下方に光路変更手段を設けた場
合、本来の観察対象の虚像以外に、いわゆるゴーストと
呼ばれる虚像が生じるおそれがある。すなわち、画像表
示器から出る画像表示光が、透明カバーの下方の光路変
更手段により直接に光路変更される場合は、その光路変
更された画像表示光がコンバイナにより光路変更される
ことで本来の観察対象の虚像が形成される。しかし、図
５に示すように、その画像表示器１０１から出る画像表
示光Ｌの一部が、その透明カバー１０２の下面側により
反射された後にその光路変更手段１０３により光路変更
され、その光路変更された画像表示光がコンバイナ１０
４により光路変更されて観察者Ｅの瞳に至る場合、ゴー
ストが形成されて明瞭な表示の視認が阻害されるという
問題がある。また、コンバイナ１０４を透過した後に透
明カバー１０２の上面側により反射される太陽光等の外
光が、観察者Ｅの瞳に至るという問題もある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、観察者の前方
に配置されるコンバイナと、画像表示光の出射手段と、
上向きに開く出射口を有するハウジングと、その出射口
を覆う透明カバーとを備え、そのハウジング内から出射
口を通って出射される画像表示光の光路を、そのコンバ
イナにより変更することで、そのコンバイナの前方に観
察対象の虚像を形成可能なヘッドアップディスプレイに
適用される。
【０００７】本発明は、その画像表示光が出射口から出
射された後に前方斜め上方に向かい進行するように、そ
の画像表示光の光路を変更する光路変更手段が、その透
明カバーの下方に設けられ、その透明カバーの下面側に
おいて反射された後にその光路変更手段により光路変更
される画像表示光が、観察者の前方視野範囲よりも下方
に至るように、その透明カバーの画像表示光出射手段と
光路変更手段とに対する相対配置が定められていること
を特徴とする。これにより、その透明カバーの下面側に
おいて反射された画像表示光が観察者の前方視野範囲に
至ることはないので、ゴーストが観察者に視認されるの
を防止できる。その透明カバーの下面側において反射さ
れた後にその光路変更手段を経て前記コンバイナにより
光路変更される画像表示光が、観察者の前方視野範囲よ
りも下方に至るように、その透明カバーの画像表示光出
射手段と光路変更手段とに対する相対配置が定められて
いるのが好ましい。これにより、ゴーストが観察者に視
認されるのを確実に防止できる。
【０００８】また、本発明は、その画像表示光が出射口
から出射された後に前方斜め上方に向かい進行するよう
に、その画像表示光の光路を変更する光路変更手段が、
その透明カバーの下方に設けられ、その透明カバーの下
面側において反射された後にその光路変更手段により光
路変更される画像表示光が、その透明カバーよりも下方
に至るように、その透明カバーの画像表示光出射手段と
光路変更手段とに対する相対配置が定められていること
を第２の特徴とする。これにより、その透明カバーの下
面側において反射された画像表示光がコンバイナに至る
ことはないので、ゴーストが形成されるのを確実に防止
できる。
【０００９】そのコンバイナを透過した後に透明カバー
の上面側により反射される外光を、観察者の瞳に至らな
いように遮ることのできるカバーが設けられているのが
好ましい。これにより、その透明カバーの上面側におい
て反射された外光が観察者の瞳に至るのを防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
【００１１】図１、図２の（１）、（２）、図３は、第
１実施形態の車両用ヘッドアップディスプレイ１を示
し、コンバイナ２と、画像表示器３と、その画像表示器
３を内蔵すると共に上向きに開く出射口５ａを有するハ
ウジング５と、その出射口５ａを覆う透明カバー９とを
備える。その透明カバー９の上下面は前方に向かうに従
い上方に向かうように傾斜されている。
【００１２】そのコンバイナ２は、そのハウジング５の
上部の前方側（図２の（１）、（２）において左方側）
に、ヒンジ６を介して左右回転軸６ａ中心に回転可能に
設けられている。そのハウジング５が例えばダッシュボ
ードの上面に取り付けられることで、そのコンバイナ２
と画像表示器３とはドライバー（観察者）の前方に配置
される。
【００１３】そのコンバイナ２としては、例えば、板状
のハーフミラーやホログラム素子等を用いることができ
る。ハーフミラーを用いる場合は反射により光の光路を
変更し、ホログラム素子を用いる場合は回折により光の
光路を変更する。
【００１４】その画像表示器３は、例えばナビゲーショ
ン情報等に対応する画像表示光Ｌを出射する。この画像
表示器３として、例えば、光源としてバックライトを有
する液晶表示器を用いることができ、また、バックライ
トを必要としない蛍光表示管、ＬＥＤ、ブラウン管等に
より画像を表示する表示器を用いることもできる。
【００１５】その画像表示器３は画像表示光Ｌを後方に
向かい出射し、その画像表示光Ｌを全反射することで光
路変更するミラー８が、上記透明カバー９の下方におい
てハウジング５に内蔵される。そのミラー８の前方側反
射面は、上方に向かうに従い後方に向かうように傾斜す
る。そのミラー８による反射により画像表示光Ｌの光路
を変更することで、その画像表示光Ｌは上記出射口５ａ
から前方斜め上方に向かい進行するように出射される。
【００１６】そのコンバイナ２は、左右回転軸６ａ中心
に回転することで、図２の（１）に示すように、その出
射口５ａから出射される画像表示光Ｌの光路を変更して
観察者Ｅの瞳に導く使用位置と、図２の（２）に示すよ
うに、その出射口５ａの前方側を閉鎖する収納位置との
間で変位可能とされている。なお、本実施形態では、瞳
の位置により観察者Ｅの位置を示す。
【００１７】そのコンバイナ２による画像表示光Ｌの光
路変更により、そのコンバイナ２の前方に観察対象の虚
像が形成される。これにより、その虚像と前方に実際に
存在する物の双方をドライバーは視認することができ
る。そのコンバイナ２の光路変更面２ａは、その画像表
示光Ｌを集光する機能を有し、単純反射する場合よりも
その虚像を前遠方に形成することのできる曲面とされて
いる。
【００１８】上記透明カバー９の下面側において反射さ
れた後に上記ミラー８により光路変更される画像表示光
Ｌが、透明カバー９よりも下方に向かい進行するよう
に、その透明カバー９の画像表示器３とミラー８とに対
する相対配置が定められている。すなわち、図３に示す
ように、その画像表示光Ｌは、その透明カバー８の下面
側において反射された後にミラー８により光路変更され
ることで、透明カバー９よりも下方に向かい進行する。
【００１９】そのコンバイナ２と観察者Ｅとの間におい
て、そのハウジング５の上部後方側に可動カバー１２が
設けられている。この可動カバー１２は、板状の上面部
１２ａと、この上面部１２ａの後縁から下方に延びる背
面部１２ｂと、その上面部１２ａの左右側縁後部側から
下方に延びる側面部１２ｃとを有し、その側面部１２ｃ
を介してハウジング５に左右回転軸１２ｄ中心に回転可
能に取り付けられている。その可動カバー１２は回転軸
１２ｄ中心に回転することで、図２の（１）に示すよう
に、観察者Ｅの瞳に向かう画像表示光Ｌを遮ることのな
い開放位置と、図２の（２）に示すように、観察者Ｅの
瞳に向かう画像表示光Ｌの一部を遮るようにその出射口
５ａの後方側を閉鎖する位置との間で変位する。
【００２０】その開放位置における可動カバー１２は、
図３において一点鎖線で示すように、そのコンバイナ２
を透過した後に透明カバー９の上面側により反射される
太陽光等の外光Ｒを、観察者Ｅの瞳に至らないように遮
ることができる。尚、その可動カバー１２で遮られない
外光Ｒは、その透明カバー９の上面への入射角度が大き
なものであるため、その反射角度も大きくなり、その反
射後は観察者Ｅの前方において上方に向かい、観察者Ｅ
の瞳に至ることはない。
【００２１】上記構成によれば、ハウジング５内に出射
口５ａから塵埃等が侵入するのを防止する透明カバー９
の下面側において反射された画像表示光Ｌは、コンバイ
ナ２に至ることはないので、ゴーストが形成されるのを
確実に防止できる。さらに、その透明カバー９の上面側
において反射された外光Ｒが観察者Ｅの瞳に至るのを防
止できる。これにより、観察対象の虚像を適正な前遠方
位置に表示でき、塵埃等の内部侵入を防止できる小型の
ヘッドアップディスプレイ１において、明瞭な表示虚像
の視認がゴーストの発生や外光により阻害されるのを防
止できる。
【００２２】図４は本発明の第２実施形態を示す。上記
第１実施形態との相違は、透明カバー９の上下面は前方
に向かうに従い僅かに下方に向かうものとされている。
また、第１実施形態にくらべ、画像表示器３と透明カバ
ー９とは近接する。この場合、画像表示光Ｌは、その透
明カバー９の下面側において反射された後にミラー８に
より光路変更されることで、透明カバー９を通ってコン
バイナ２に至り、そのコンバイナ２により光路変更され
ることで後方に進行する。この後方に進行した画像表示
光Ｌは、一部が可動カバー１２により進行が遮られ、残
部は後方に進行して観察者Ｅの前方視野範囲よりも下方
に至る。この場合、ゴーストは形成されるが、その透明
カバー９の下面側において反射された画像表示光Ｌが観
察者Ｅの瞳に至ることはないので、ゴーストが観察者Ｅ
に視認されるのを防止できる。さらに、第１実施形態と
比較して画像表示器３と透明カバー９との距離を短くし
てヘッドアップディスプレイ１を小型化できる。なお、
この第２実施形態においては、そのコンバイナ２を透過
した後に透明カバー９の上面側により反射される太陽光
等の外光が、可動カバー１２により遮られることなく観
察者Ｅの瞳に至る可能性があるため、外光の影響のない
夜間での使用に適する。他は第１実施形態と同様で、同
一部分は同一符号で示す。
【００２３】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、本発明によるヘッドアップディスプレイを
車両以外の乗物に搭載してもよく、表示画像の内容もナ
ビゲーション情報に限定されない。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、観察対象の虚像を適正
な位置に表示でき、塵埃等の内部侵入を防止できる小型
のヘッドアップディスプレイにおいて、明瞭な表示虚像
の視認がゴーストの発生や外光により阻害されるのを防
止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のヘッドアップディスプ
レイの斜視図
【図２】本発明の第１実施形態のヘッドアップディスプ
レイの（１）は使用時の説明図、（２）は非使用時の説
明図
【図３】本発明の第１実施形態のヘッドアップディスプ
レイの画像表示光の光路を示す図
【図４】本発明の第２実施形態のヘッドアップディスプ
レイの画像表示光の光路を示す図
【図５】比較例のヘッドアップディスプレイの画像表示
光の光路を示す図
【符号の説明】
２ コンバイナ ３ 画像表示器 ５ ハウジング ５ａ 出射口 ８ ミラー １２ 可動カバー Ｅ 観察者 Ｌ 画像表示光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 那須 竜太郎 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株 式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 山谷 修一 新潟県長岡市藤橋１丁目190番地１ 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内 (72)発明者 小林 貢 新潟県長岡市藤橋１丁目190番地１ 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 観察者の前方に配置されるコンバイナ
    と、 画像表示光の出射手段と、 上向きに開く出射口を有するハウジングと、 その出射口を覆う透明カバーとを備え、 そのハウジング内から出射口を通って出射される画像表
    示光の光路を、そのコンバイナにより変更することで、
    そのコンバイナの前方に観察対象の虚像を形成可能なヘ
    ッドアップディスプレイにおいて、 その画像表示光が出射口から出射された後に前方斜め上
    方に向かい進行するように、その画像表示光の光路を変
    更する光路変更手段が、その透明カバーの下方に設けら
    れ、 その透明カバーの下面側において反射された後にその光
    路変更手段により光路変更される画像表示光が、観察者
    の前方視野範囲よりも下方に至るように、その透明カバ
    ーの画像表示光出射手段と光路変更手段とに対する相対
    配置が定められていることを特徴とするヘッドアップデ
    ィスプレイ。
  2. 【請求項２】 その透明カバーの下面側において反射さ
    れた後にその光路変更手段を経て前記コンバイナにより
    光路変更される画像表示光が、観察者の前方視野範囲よ
    りも下方に至るように、その透明カバーの画像表示光出
    射手段と光路変更手段とに対する相対配置が定められて
    いる請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
  3. 【請求項３】 観察者の前方に配置されるコンバイナ
    と、 画像表示光の出射手段と、 上向きに開く出射口を有するハウジングと、 その出射口を覆う透明カバーとを備え、 そのハウジング内から出射口を通って出射される画像表
    示光の光路を、そのコンバイナにより変更することで、
    そのコンバイナの前方に観察対象の虚像を形成可能なヘ
    ッドアップディスプレイにおいて、 その画像表示光が出射口から出射された後に前方斜め上
    方に向かい進行するように、その画像表示光の光路を変
    更する光路変更手段が、その透明カバーの下方に設けら
    れ、 その透明カバーの下面側において反射された後にその光
    路変更手段により光路変更される画像表示光が、その透
    明カバーよりも下方に至るように、その透明カバーの画
    像表示光出射手段と光路変更手段とに対する相対配置が
    定められていることを特徴とするヘッドアップディスプ
    レイ。
  4. 【請求項４】 そのコンバイナを透過した後に透明カバ
    ーの上面側により反射される外光を、観察者の瞳に至ら
    ないように遮ることのできるカバーが設けられている請
    求項１〜３の何れかに記載のヘッドアップディスプレ
    イ。
JP23146796A 1996-08-12 1996-08-12 ヘッドアップディスプレイ Expired - Lifetime JP3747098B2 (ja)

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JP23146796A JP3747098B2 (ja) 1996-08-12 1996-08-12 ヘッドアップディスプレイ
US08/907,024 US5905477A (en) 1996-08-12 1997-08-06 Head-up display having installation mechanism
EP97113790A EP0824216A1 (en) 1996-08-12 1997-08-08 Head-up display having installation mechanism
KR1019970037836A KR19980018496A (ko) 1996-08-12 1997-08-08 장착 기구를 갖는 헤드 업 디스플레이

Applications Claiming Priority (1)

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JPH1054954A true JPH1054954A (ja) 1998-02-24
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