JPH1191403A - 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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JPH1191403A
JPH1191403A JP9260588A JP26058897A JPH1191403A JP H1191403 A JPH1191403 A JP H1191403A JP 9260588 A JP9260588 A JP 9260588A JP 26058897 A JP26058897 A JP 26058897A JP H1191403 A JPH1191403 A JP H1191403A
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JP
Japan
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combiner
display
cover
hud
recess
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Application number
JP9260588A
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English (en)
Inventor
Shoichi Takeuchi
彰一 竹内
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1191403A publication Critical patent/JPH1191403A/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/22—Display screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K2360/66—Projection screens or combiners

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンパクトなヘッドアップディスプレイを得
る。 【解決手段】ダッシュボード９の凹部に表示素子２を有
するケース８が備えられ、ケース８の開口から突出可能
にケース８に軸支されて表示素子２からの光を反射回折
するコンバイナ１とを有し、さらに非使用状態において
ダッシュボード９面と概略面一になるように凹部の上方
を覆い、凹部の上方から退避するカバー６が設けられた
ヘッドアップディスプレイ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバイナを用い
て観視者に情報を視認させるヘッドアップディスプレイ
に関するものであり、特に車両の運転者が視線を前方に
固定した状態で車両の計器板等の情報を外部の景色に重
ね合わせて見ることができる車両用ヘッドアップディス
プレイに関するものである。
【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、ヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤという）
と呼ばれるものが最近用いられるようになっている。こ
れは、液晶表示装置等の発光手段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。
【０００３】このＨＵＤとしては、フロントガラスにコ
ンバイナを形成、情報を発生する発光手段をダッシュボ
ード内に設置し、発光手段からの光をコンバイナに照射
し、反射させて運転者等の観視者に視認されるようにし
たＨＵＤのほか、発光手段とコンバイナとを一つにまと
めた、いわゆる別置き型のＨＵＤが知られている。この
別置き型ＨＵＤはフロントガラスにコンバイナを設けな
いので、後付けでも容易にダッシュボード上に設置して
ＨＵＤの機能を得ることができ、また、容易に取り外す
こともでき、さらには運転者の希望の位置に設置できる
という利点がある。
【０００４】かかる従来の別置き型のＨＵＤの構成を示
す概念図が図７である。ここで、７１は運転者等の観視
者の観察位置、７２はコンバイナ、７３は情報を含む
光、７４は表示像の位置、７５は別置き型のＨＵＤ、７
６は車両のダッシュボード、７７はフロントガラス、７
８は車両ボディーである。例えば、ナビゲーションシス
テム等より供給される電源、信号により別置き型ＨＵＤ
７５内の光源、表示素子から発した情報を含む光はコン
バイナ７２に照射され、反射されて運転者等の観視者の
観察位置７１に認識される。
【０００５】一方、フロントガラスにコンバイナを形成
したＨＵＤと別置き型ＨＵＤの中間的なＨＵＤとして車
両のダッシュボードの一部にＨＵＤの光源、表示素子部
を含む本体部分が埋め込める空間を設け、フロントガラ
スとは別のコンバイナを用いた埋め込み型のＨＵＤが考
えられる。この埋め込み型ＨＵＤは必要に応じてコンバ
イナを所定の角度に起立させて表示を見ることができ、
フロントガラスにコンバイナを設けていないので、たと
えば車両の販売時に組み込むことが容易で、また、本体
部分をダッシュボード内に埋め込んでいるので外観上も
よく、さらにはＨＵＤの表示が必要でない場合にはコン
バイナを倒すことによりほぼダッシュボード面と同一と
なるように収納されれば、視界の妨げになるようなこと
がなく外観上もよいといった利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のＨＵＤでは、Ｈ
ＵＤの表示を必要としない場合、コンバイナが倒れ収納
されることになるが、このとき、コンバイナが露出しな
いようにカバー等が施されることが好ましく、さらに清
掃時にこのコンバイナを傷つけたりしないためにもカバ
ー等によりダッシュボード内にほぼ隠れてしまうことが
よい。しかしながら、コンバイナやカバーの開閉自体を
運転者が行うことは運転者の負担が増大することにな
る。そのため、操作スイッチにより、このような開閉機
構をモーター等の駆動動力を用いて開閉することが考え
られる。しかし、このＨＵＤが設置されるスペースには
制限があるので、コンバイナの開閉およびカバーの開閉
の機構は単純なものが求められ、さらにはこの駆動動力
源はなるべく少ないことが望まれていた。
【０００７】
【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、上方に開口を有するケース内
に納められた発光手段と、発光手段から発せられた光を
観視者方向に向けて反射または回折させるコンバイナと
を少なくとも備え、前記光がコンバイナに照射されて形
成される表示像を観視者に視認させるヘッドアップディ
スプレイであって、前記ケースは、車両のダッシュボー
ドに設けられた凹部に備えられており、前記コンバイナ
は、非使用状態において前記開口を覆い使用状態におい
て前記凹部から上方に向けて突出するように前記ケース
に回動自在に軸支されており、非使用状態において前記
開口を覆ったコンバイナの上面側にダッシュボード面と
概略面一になるように前記凹部の上方を覆い、使用状態
においてコンバイナが凹部から突出できるように凹部の
上方から退避するカバー体が設けられてなることを特徴
とするヘッドアップディスプレイを提供するものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。図１は、収納状態における本発明のＨＵ
Ｄの一例を示す概略側面図、図２は、コンバイナが起立
した使用状態における本発明のＨＵＤの一例を示す概略
側面図である。図１、図２において１はコンバイナ、２
は表示素子、３はモーターおよび減速ギヤを含むモータ
ーボックス、４はリンクバーＡ、５はリンクバーＢ、６
は上部カバー、７はコンバイナホルダー、８はケース、
９はダッシュボード、１０は観視者、１１は情報を含む
光、１２はモーターを駆動する駆動回路、１３は操作ス
イッチやリミットスイッチによりモーターの正転、反
転、停止を行う制御回路、１４はコンバイナが所定の位
置まで起立した際に動作するアップリミットスイッチ、
１５は所定の位置まで収納された際に動作するダウンリ
ミットスイッチ、１６は運転者等がこのＨＵＤを操作す
るための操作スイッチである。
【０００９】図１において運転者等が操作スイッチ１６
を操作すると制御回路１３および駆動回路１２によりモ
ーターボックス３内のモーターが回動、モーターボック
ス３内の減速ギヤ等を経て、モーター回転軸Ｐ１が反時
計回りに回転する。このモーター回転軸Ｐ１にはリンク
バーＡ４が取り付けられており、このリンクバーＡ４も
モーター回転軸Ｐ１と同期して回動する。このリンクバ
ーＡ４のモーター回転軸Ｐ１とは反対の端部近傍には連
結軸Ｐ５を介して上部カバー６が取り付けられている。
そのため、モーター回転軸Ｐ１が反時計回りに回転する
するとそれに伴って上部カバー６がケース８の上面にほ
ぼ沿って開くことになる。
【００１０】そして、図２に示すように所定の位置まで
達するとアップリミットスイッチ１４によりモーターの
回転が停止し、その位置が保持される。一方、リンクバ
ーＡ４の途中にはリンクバーＢ５と連結する連結軸Ｐ４
が設けられ、リンクバーＢ５にこの回動運動を伝達する
ようになっているが、リンクバーＢ５には長穴が形成さ
れているのでその長穴の範囲以内では作用せず動作す
る。しかし、上部カバー６がほぼ開いた状態となったと
きには、連結軸Ｐ４はリンクバーＢ５の長穴の端部まで
達し、リンクバーＡ４の回転方向にリンクバーＢ５が引
っ張られることとなる。この、リンクバーＢ５の長穴が
形成された反対の端部近傍には、連結軸Ｐ３を介してコ
ンバイナホルダー７が連結されている。コンバイナホル
ダー７はコンバイナ回転軸Ｐ２で回動するように軸支さ
れており、リンクバーＢ５の動作により上部カバー６よ
り遅動してコンバイナ１が起立した状態となる。そし
て、図２に示すようにコンバイナ１が起立した所定の状
態となり、表示素子２より発せられた光はコンバイナ１
に照射され、反射または回折して運転者等の観視者１０
により認識されるＨＵＤの使用状態となる。
【００１１】上記の状態から、操作スイッチ１６を操作
すると制御回路１３および駆動回路１２によりモーター
ボックス３内のモーターが反転して回動し、モーター回
転軸Ｐ１が時計回りに回転、ダウンリミットスイッチ１
５により停止する。このとき、コンバイナ１、上部カバ
ー６は自重により倒れ、図１に示すように上部カバー６
で蓋がされた収納状態となり、表示素子２の電源も切れ
るようになっている。
【００１２】図１、図２に示すように、このＨＵＤはケ
ース８をダッシュボード９に設けられた凹部に埋め込む
ように設置されているため、収納時には上部カバー６の
上面がダッシュボード９の上面と概略同一の平面となる
ので、非常にデザイン性にすぐれ、またダッシュボード
９の清掃時等も邪魔にならないＨＵＤが構成できる。
【００１３】本例ではコンバイナにホログラムを用い
た。このホログラムは、アクリル系のフォトポリマーで
あり、リップマンタイプの体積・位相型のホログラムを
用いた。ホログラム材料としては、上記の他にポリビニ
ルカルバゾール系などのフォトポリマー、重クロム酸ゼ
ラチン、光レジスト、銀塩など種々の感光材料を用いる
ことができ、ホログラムとしては、リップマンタイプ等
の体積・位相型のホログラムが高い回折効率を得られる
という点で望ましいが、エンボスタイプ、レインボータ
イプ等のホログラムと呼ばれるものも広く用いることが
できる。そして、ホログラムは、表示素子の波長を考慮
して波長５３０ｎｍ、入射角度２０度、回折角度２０
度、倍率２．５倍となるように露光、作製された反射型
ホログラムである。ホログラムの大きさとしては５０ｍ
（縦）×１１４ｍｍ（横）とした。なお、ホログラムの
かわりに、ハーフミラータイプのコンバイナを用いるこ
ともできる。
【００１４】また、表示素子２としては１２８×３２ド
ット、表示エリア４４．２ｍｍ×１１ｍｍの高輝度ドッ
トマトリックス型の蛍光表示管（ＶＦＤ）を用いたが、
ＶＦＤのほかＬＥＤのような自己発光型や、光源として
熱陰極管、冷陰極管、タングステンランプ、ハロゲンラ
ンプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザー
ダイオード）を用い、透過型液晶表示素子を用いるなど
種々の変更が可能である。構成の簡便さ、実装性や温度
特性を考慮するとＶＦＤが好ましい。
【００１５】その他、透過型液晶表示素子を用いる場合
は、セグメントタイプのＶＨＣ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ
Ｃｏｎｔｒａｓｔ） ＬＣＤと呼ばれるＬＣＤや、ドッ
トマトリックス型や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アクテ
ィブマトリックス駆動方式の透過型ＬＣＤ用いることも
可能である。
【００１６】表示パターンはその用途により適宜選択さ
れるものであり、スピード表示、車両の警告灯、ウィン
カー、車幅灯、コーナーマーカーに関する表示や渋滞情
報などの文字情報などが例として挙げられ、有用な情報
であれば特に限定はされない。観視者とは、主に車両の
運転手であり、その他、助手席その他の同乗者や、これ
らすべてを含めることができる。
【００１７】さらに、本体に受光センサと周囲の明るさ
によりＶＦＤの明るさを自動調整する制御手段のための
回路網、および／または手動によりＶＦＤの明るさを調
整する制御手段のための回路網を設ければ、環境の明る
さに応じた輝度の表示像を得ることができ、また、手動
によっても調整が可能となるので、個々人の希望により
明るさを調整でき、視認性が向上するのでより好まし
い。
【００１８】その他、表示素子からコンバイナ間の光経
路内には折り返しミラーや凹面鏡、プリズム、レンズ、
色フィルタや偏光素子等の光学部材が備えられていても
よく、表示像の収差の防止や表示像の所望の大きさを得
るために、種々の光学部材が備えられていてもよい。さ
らには、他のホログラムを用いて、２枚のホログラムで
収差補正を行うこともできるが部品点数の増加や価格、
大きさを考慮すると本発明の例のようになるべく簡単な
構成が好ましい。
【００１９】図３〜図６は本発明のＨＵＤの別の例を示
すものであり、図３、図４は収納状態における概略側面
図および概略正面図であり、図５、図６は使用状態にお
ける概略側面図および概略正面図である。
【００２０】図３〜図６において３１はコンバイナ、３
２は表示素子、３３はモーターおよび減速ギヤを含むモ
ーターボックス、３４はリンクバーＣ、３５はボルト、
３６Ａは左上部カバー、３６Ｂは右上部カバー、３７は
コンバイナホルダー、３８はケース、３９はダッシュボ
ード、４０は観視者、４１は情報を含む光、４２はベー
ス板、４３Ａは前ステイ、４３Ｂは後ステイ、４４はモ
ーターを駆動する駆動回路、４５は操作スイッチやリミ
ットスイッチによりモーターの正転、反転、停止を行う
制御回路、４６はコンバイナが所定の位置まで起立した
際に動作するアップリミットスイッチ、４７は所定の位
置まで収納された際に動作するダウンリミットスイッ
チ、４８は運転者等がこのＨＵＤを操作するための操作
スイッチである。
【００２１】図３において、運転者等が操作スイッチ４
８を操作すると制御回路４５および駆動回路４４により
モーターボックス３３内のモーターが回動、モーターボ
ックス３３内の減速ギヤ等を経て、モーターボックス３
３内のほぼ中央に設けられ、内面にネジが螺刻された円
筒形のナット（図示しない）が左方向に回転する。この
ナットはケース３８の下面より下方向に突き出て固定さ
れ、上記ナットのネジと適合するネジが螺刻されたボル
ト３５と螺合しているため、この回動はケース３８を上
に押し上げる動作となる。
【００２２】一方、図３の状態の正面図である図４にお
いて説明すると、左右の上部カバー３６Ａ、３６Ｂが図
のごとく形成され、上部カバー３６Ａ、３６Ｂに取り付
けられた移動回転軸Ｐ３４、Ｐ３５、Ｐ３６、Ｐ３７
と、ベース板４２に取り付けられた前後ステイ４３Ａ、
４３Ｂの長穴で枢支されている。また、ケース３８にも
移動回転軸Ｐ３４、Ｐ３６に適合するように横方向に長
穴が形成されており、前述のケース３８を押し上げる動
作とこれらの長穴により、移動回転軸Ｐ３４、Ｐ３６は
上部中心方向に移動する。しかし、移動回転軸Ｐ３５、
Ｐ３７は横方向のみの移動に制限されているため、左右
上部カバー３６Ａ、３６Ｂはそれぞれ移動回転軸Ｐ３
５、Ｐ３７を中心として回動して、図６に示すごとく観
音開き状に開くこととなる。
【００２３】一方、ケース３８には表示素子３２とコン
バイナ３１およびコンバイナホルダー３７が取り付けら
れており、コンバイナホルダー３７はコンバイナ回転軸
Ｐ３１で回動するように軸支されている。そして、この
コンバイナホルダー３７のコンバイナ３１が取り付けら
れる反対の端部近傍にはリンクバーＣ３４が連結軸Ｐ３
２が連結し回動可能となっている。このリンクバーＣ３
４の連結軸Ｐ３２の反対側には長穴が形成されており、
その長穴にはベース板４２に固定されたリミットピンＰ
３３が係止されている。このため、ケース３８が上昇す
るとコンバイナ３１、コンバイナホルダー３７、リンク
バーＣ３４も上昇するがある時点まで上昇すると、リン
クバーＣ３４に形成された長穴とリミットピンＰ３３に
より、左右上部カバー３６Ａ、３６Ｂより遅動してコン
バイナ３１が起立し、アップリミットスイッチ４６によ
りモーターの回転が停止し、図５、図６に示す状態とな
る。
【００２４】そして、この状態で、表示素子３２より発
せられた光はコンバイナ３１に照射され、反射または回
折して運転者等の観視者４０により認識されるＨＵＤの
使用状態となる。
【００２５】上記の状態から、操作スイッチ４８を操作
すると制御回路４５および駆動回路４４によりモーター
ボックス３３内のモーターが反転して回動し、ケース３
８を下に下げる動作となり、ダウンリミットスイッチ４
７により停止する。このとき、コンバイナ３１は自重に
より倒れ、左右上部カバー３６Ａ、３６Ｂは上述の動作
と逆の動作により、蓋がされた収納状態となり、図３、
図４に示す状態に戻り、表示素子３２の電源も切れるよ
うになっている。
【００２６】図３〜図６に示すように、このＨＵＤはケ
ース３８をダッシュボード３９の凹部に埋め込んで設置
されているため、収納時にはほぼ邪魔にならない状態に
なり、かつ、使用時にはコンバイナ３１が上昇した状態
となるので見やすく、非常にデザイン性にすぐれたＨＵ
Ｄが構成できる。
【００２７】なお、この場合の実施例においても前述の
実施例と同じ仕様のコンバイナと表示素子を用いた。
【００２８】これらの本発明のＨＵＤは、観視者たる運
転者等の自然な視野内である車両のダッシュボードに設
置することが好ましいが、特にこれに捕らわれず設置す
る空間があれば可能で、きわめてコンパクトに車両のダ
ッシュボード上等に備えることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のヘッドアッ
プディスプレイによれば、運転に必要な情報を得たい場
合に限りコンバイナがダッシュボード上に現れ、情報を
必要としない場合には、コンバイナをダッシュボード内
に格納することが可能となる。そのため、従来のように
フロントガラスに直接コンバイナを設けていないので、
情報を表示していない場合にコンバイナや装置が車両内
外から目立つということがなく、目障りになることがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】収納状態における本発明のＨＵＤの一例を示す
概略側面図
【図２】使用状態における本発明のＨＵＤの一例を示す
概略側面図
【図３】収納状態における本発明のＨＵＤの別の例を示
す概略側面図
【図４】収納状態における本発明のＨＵＤの別の例を示
す概略正面図
【図５】使用状態における本発明のＨＵＤの別の例を示
す概略側面図
【図６】使用状態における本発明のＨＵＤの別の例を示
す概略正面図
【図７】従来の別置き型ＨＵＤを示す概念図
【符号の説明】
１、３１、７２：コンバイナ ２、３２：表示素子 ３、３３：モーターボックス ４：リンクバーＡ ５：リンクバーＢ ６：上部カバー ７、３７：コンバイナホルダー ８、３８：ケース ９、３９、７６：ダッシュボード １０、４０、７１：観視者 １１、４１、７３：情報を含む光 １２、４４：駆動回路 １３、４５：制御回路 １４、４６：アップリミットスイッチ １５、４７：ダウンリミットスイッチ １６、４８：操作スイッチ ３４：リンクバーＣ ３５：ボルト ３６Ａ：左上部カバー ３６Ｂ：右上部カバー ４２：ベース板 ４３Ａ：前ステイ ４４Ｂ：後ステイ ７４：表示像 ７５：別置き型ＨＵＤ ７７：フロントガラス ７８：車両ボディー Ｐ１：モーター回転軸 Ｐ２：コンバイナ回転軸 Ｐ３：コンバイナホルダー−リンクバーＢ連結軸 Ｐ４：リンクバーＡ−リンクバーＢ連結軸 Ｐ５：リンクバーＡ−上部カバー連結軸 Ｐ３１：コンバイナ回転軸 Ｐ３２：コンバイナホルダー−リンクバーＣ連結軸 Ｐ３３：リミットピン Ｐ３４：左上部カバー前側移動回転軸Ａ Ｐ３５：左上部カバー前側移動回転軸Ｂ Ｐ３６：右上部カバー前側移動回転軸Ａ Ｐ３７：右上部カバー前側移動回転軸Ｂ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上方に開口を有するケース内に納められた
    発光手段と、発光手段から発せられた光を観視者方向に
    向けて反射または回折させるコンバイナとを少なくとも
    備え、前記光がコンバイナに照射されて形成される表示
    像を観視者に視認させるヘッドアップディスプレイであ
    って、前記ケースは、車両のダッシュボードに設けられ
    た凹部に備えられており、前記コンバイナは、非使用状
    態において前記開口を覆い使用状態において前記凹部か
    ら上方に向けて突出するように前記ケースに回動自在に
    軸支されており、非使用状態において前記開口を覆った
    コンバイナの上面側にダッシュボード面と概略面一にな
    るように前記凹部の上方を覆い、使用状態においてコン
    バイナが凹部から突出できるように凹部の上方から退避
    するカバー体が設けられてな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】前記コンバイナの回動動作とカバー体の進
    退動作とが連動していることを特徴とする請求項１記載
    のヘッドアップディスプレイ。
  3. 【請求項３】前記コンバイナとカバー体とがリンク機構
    により連結されていて、前記コンバイナの回動動作とカ
    バー体の進退動作とが、単一の駆動動力源により行われ
    ることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドア
    ップディスプレイ。
JP9260588A 1997-09-25 1997-09-25 ヘッドアップディスプレイ Pending JPH1191403A (ja)

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JP9260588A JPH1191403A (ja) 1997-09-25 1997-09-25 ヘッドアップディスプレイ

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