JPS63294517A - Head-up display - Google Patents

Head-up display

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Publication number
JPS63294517A
JPS63294517A JP13044487A JP13044487A JPS63294517A JP S63294517 A JPS63294517 A JP S63294517A JP 13044487 A JP13044487 A JP 13044487A JP 13044487 A JP13044487 A JP 13044487A JP S63294517 A JPS63294517 A JP S63294517A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
light
outside world
external light
symbol
Prior art date
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Pending
Application number
JP13044487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Morimasa Nishigori
錦織 守正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP13044487A priority Critical patent/JPS63294517A/en
Publication of JPS63294517A publication Critical patent/JPS63294517A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To maintain always the good contrast of an outside world image and symbol image superposed on a combiner independently of the brightness of the outside world by providing an outside world light shutter which changes the transmittance of the outside world light in accordance with a luminance detection signal. CONSTITUTION:This device has a display device 10 which emits the symbol light A corresponding to the symbol image 70 superposed on the outside world image and the combiner which is disposed in front of an observer's position and superposes the outside world light B corresponding to the outside world image 50 transmitted from the rear face on the symbol light A. The device has a luminance detector 30 which detects the luminance around the image 50 and outputs the same as the luminance detection signal and the outside world light shutter 40 which changes the transmittance of the light B in accordance with the luminance detection signal. The transmittance of the light B transmitted through the combiner 20, therefore, changes according to the luminance around the image 50. The contrast of the outside world image 50 and symbol image 70 superposed by the combiner 20 is thereby maintained always in the desired state independently of the brightness of the outside world.

Description

【発明の詳細な説明】 皇呈上曳肌朋分■ 本発明は、例えば航空機等に搭載されるヘンドアツブデ
ィスプレイに係り、特にコンバイナで重畳される外界像
とシンボル像とのコントラストが常に良好になるような
機能を有するヘッドアップディスプレイに関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a hand-held display mounted on, for example, an aircraft, and in particular, the present invention relates to a hand-held display mounted on an aircraft, etc., and in particular, the present invention relates to a hand-held display mounted on an aircraft, etc. In particular, the contrast between an external image and a symbol image superimposed by a combiner is always good. This invention relates to a head-up display that has the following functions.

従来立技量 航空機に搭載されるヘッドアップディスプレイは、コッ
クピットの風防ガラスに設けられているコンバイナに航
行上必要な情報をシンボル像として写し出す装置であっ
て、この装置の中で、ディスプレイ用コンピュータから
の命令を処理して対応するシンボル像を表示するCRT
ユニットには、コンバイナに写し出されるシンボル像を
見やすくするために、外界の明るさに応じてシンボル像
の輝度を適宜調節するような機能が備えら耗でいた。
A head-up display installed in conventional aircraft is a device that projects information necessary for navigation as a symbolic image onto a combiner installed on the windshield of the cockpit. CRT that processes commands and displays corresponding symbol images
In order to make the symbol image projected on the combiner easier to see, the unit lacks a function that adjusts the brightness of the symbol image according to the brightness of the outside world.

さ 曵 ゛ よ゛  る。占 しかしながら、上記従来の方式では、CRTの機能上の
制限から輝度調節の増減範囲を太き(採ることができず
、太陽光線が直接入射するような状態においては、サン
グラス等を装着しなければシンボル像を認識することが
できないという問題がある。これは、種々多用で複雑な
作業を行うパイロフトに無用の負担を強いることにも繋
がる。
It's raining. However, in the conventional method described above, due to the functional limitations of CRT, it is not possible to adjust the brightness within a wide range of increase/decrease. There is a problem in that the symbol image cannot be recognized.This also leads to unnecessary burden on the pilot loft who performs various and complex tasks.

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、
外界の明るさに関係なくコンバイナに重畳される外界像
とシンボル像とのコントラストが常に良好となるように
改良したヘンドアツブディスプレイを提供することを目
的とする。
The present invention was created in view of the above circumstances, and includes:
To provide a handheld display improved so that the contrast between an external world image and a symbol image superimposed on a combiner is always good regardless of the brightness of the external world.

皿 占 ゞ るための かかるヘッドアップディスプレイは、外界像に重畳され
るシンボル像に対応したシンボル光を発する表示器と、
観測者の位置前方に配設してあり、背面から透過した外
界像に対応した外界光をシンボル光に重ね合わせるコン
バイナとを有する装置であって、外界像の周囲の輝度を
検知し、これを輝度検知信号として出力する輝度検出器
と、PLZT電気光学体に2枚の偏光板を挟んでなり、
輝度検知信号に基づいて外界光の透過率を変化させる外
界光シャンクとを具備している。
Such a head-up display for divination includes a display device that emits symbol light corresponding to a symbol image superimposed on an external image;
This device is placed in front of the observer and has a combiner that superimposes external light corresponding to the external image transmitted from the back onto the symbol light, and detects the brightness around the external image and It consists of a brightness detector that outputs a brightness detection signal, and two polarizing plates sandwiched between a PLZT electro-optic body.
and an external light shank that changes the transmittance of external light based on the brightness detection signal.

飢 しかるときは、コンバイナを透過する外界光の透過率が
外界像の周囲の輝度に応じて変化することになる。
When starving, the transmittance of external light passing through the combiner changes depending on the brightness around the external image.

力性 以下、本考案に係るヘッドアップディスプレイの一実施
例を図面を参照して説明する。第1図はへソドアップデ
ィスプレイの構成図、第2図は外界光シャッタを構成を
説明するコンバイナの断面図、第3図は外界光シャッタ
の動作原理図、第4図は外界光シャッタの印加電圧−透
過率特性グラフである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a head-up display according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a configuration diagram of the belly button up display, Figure 2 is a sectional view of a combiner explaining the configuration of the external light shutter, Figure 3 is a diagram of the operating principle of the external light shutter, and Figure 4 is the application of the external light shutter. It is a voltage-transmittance characteristic graph.

図中20は、湾曲平板のハーフミラ−であるコンバイナ
であって、航空機の風防ガラス(図示せず)の内側に設
けられている。叩ち航空機前方の外界像50に対応した
外界光Bは、コンバイナ20に背面側から入射すること
になる(図中、コンバイナ20を透過した外界光Bを外
界光Cとしである)。
In the figure, 20 is a combiner that is a curved flat half mirror, and is provided inside the windshield (not shown) of an aircraft. Outside world light B corresponding to the outside world image 50 in front of the striking aircraft enters the combiner 20 from the back side (in the figure, outside world light B transmitted through the combiner 20 is referred to as outside world light C).

またコンバイナ20の正面には、この下方に設けられて
いるCRTユニット10(表示画面はシンボル像70で
ある)から発せられたシンボル光Aがミラー11及びリ
レーレンズ12を介して照射されるようになっている。
Further, symbol light A emitted from the CRT unit 10 (the display screen is a symbol image 70) provided below is irradiated onto the front of the combiner 20 via a mirror 11 and a relay lens 12. It has become.

尚、コンバイナ20の取付位置及び角度を予め適宜調節
して、上記したシンボル光Aをパイロット60の方向に
反射せしめるようにしである。つまりコンバイナ20の
正面で反射したシンボル光Aは上記した外界光Cに重ね
合わされることになり、これによりパイロット60は、
前方視の状態で外界像50とシンボル像70との重合わ
せ像を認識することになる。
Note that the mounting position and angle of the combiner 20 are adjusted appropriately in advance so that the symbol light A described above is reflected in the direction of the pilot 60. In other words, the symbol light A reflected from the front of the combiner 20 is superimposed on the above-mentioned external light C, and as a result, the pilot 60
A superimposed image of the external world image 50 and the symbol image 70 is recognized in a state of looking forward.

更に詳しく説明すると、コンバイナ20の内部には、P
LZT電気光学体43を有する外界光シャッタ40が付
設してあり(第2図参照)、これを外界の輝度に応じて
外界光Bの透過率を制御するようにしている。この外界
光シャッタ40については後述するとし、まず外界の輝
度を検知する輝度検知器30について説明する。
To explain in more detail, inside the combiner 20, there is a P
An external light shutter 40 having an LZT electro-optic body 43 is attached (see FIG. 2), and is used to control the transmittance of external light B in accordance with the brightness of the external world. The external light shutter 40 will be described later, but first the brightness detector 30 that detects the brightness of the outside world will be described.

輝度検知器30は、例えばフォトダイオード等からなる
光センサであって、外界光Bを受光ずべく、受光面を図
外の風防ガラスの所定部に取り付けてあり、外界光Bの
輝度を所定変換した輝度検知信号31を電圧コントロー
ル回路32を介して外界光シャッタ40に出力するよう
になっている。本実施例では電圧コントロール回路32
は、電圧駆動型であるPLZT電気光学体43に対する
電圧バッファ回路であって、ここから出力される駆動信
号321は、輝度検知信号31と同一で電圧レベルだけ
が異なる信号となっている。以下、第2図を参照して外
界光シャッタ40について説明する。
The brightness detector 30 is an optical sensor made of, for example, a photodiode, and in order to receive external light B, its light receiving surface is attached to a predetermined part of a windshield (not shown), and the brightness of the external light B is converted to a predetermined value. The brightness detection signal 31 thus obtained is outputted to the external light shutter 40 via the voltage control circuit 32. In this embodiment, the voltage control circuit 32
is a voltage buffer circuit for the voltage-driven PLZT electro-optical body 43, and the drive signal 321 output from this is the same as the luminance detection signal 31, differing only in voltage level. The external light shutter 40 will be explained below with reference to FIG.

外界光シャッタ40は、コンバイナ20と一体となって
おり、同一の偏光方向a (第3図参照)を有する偏光
フィルタ41.42の間にPLZT電気光学体43を接
着剤等により挟持せしめた構成となっている。
The external light shutter 40 is integrated with the combiner 20, and has a structure in which a PLZT electro-optical body 43 is sandwiched between polarizing filters 41 and 42 having the same polarization direction a (see FIG. 3) using an adhesive or the like. It becomes.

但し、PLZT電気光学体とは、電極を形成してなるP
LZT (強誘電性セラミック)基板であって、この電
極に所定電圧を印加した時にはカー効果等を生じるデバ
イスである。一方PLZT電気光学体43の内部には、
くし型の電極431が設けられており、これには駆動信
号321が接続されている。
However, a PLZT electro-optical body is a P
It is a device that is an LZT (ferroelectric ceramic) substrate and produces a Kerr effect when a predetermined voltage is applied to its electrodes. On the other hand, inside the PLZT electro-optical body 43,
A comb-shaped electrode 431 is provided, and the drive signal 321 is connected to this.

更に詳しく説明すると、外界光Bの入射面となっている
偏光フィルタ41の外面には反射防止膜411が、一方
外界光Cとシンボル光Aとの重ね合わせ面となっている
偏光フィルタ42の外面には反射膜421が所定量塗布
してあり、これにより外界光シャッタ40は、ハーフミ
ラ−を構成するのである。
To explain in more detail, an antireflection film 411 is provided on the outer surface of the polarizing filter 41, which is the incident surface of the external light B, and an antireflection film 411 is provided on the outer surface of the polarizing filter 42, which is the superimposed surface of the external light C and the symbol light A. A predetermined amount of reflective film 421 is applied to the external light shutter 40 so that the external light shutter 40 constitutes a half mirror.

以下、この外界光シャッタ40の動作原理を第3図を参
照して説明する。
The operating principle of this external light shutter 40 will be explained below with reference to FIG.

まず、ランダムな偏光面をもつ外界光Bが外界光シャッ
タ40を透過して外界光Cとなるまでの経過を説明する
。外界光シャッタ40を入射した外界光Bは、偏光フィ
ルタ41で偏光処理されるが、処理された外界光B、を
次のPLZT電気光学体43で位相変化させるようにし
ている。そしてPLZT電気光学体43を透過した外界
光B2を次の偏光フィルタ42で偏光処理させている。
First, a process in which external light B having a random polarization plane passes through the external light shutter 40 and becomes external light C will be described. The external light B that has entered the external light shutter 40 is polarized by a polarizing filter 41, and the phase of the processed external light B is changed by the next PLZT electro-optical body 43. The external light B2 that has passed through the PLZT electro-optic body 43 is subjected to polarization processing by the next polarizing filter 42.

これが外界光Cである。This is external light C.

更に詳しく説明すると、印加電圧が零の時には、外界光
B、は何の影響も受けずにPLZT電気光学体43、偏
光フィルタ42を透過する。この時、外界光Bの外界光
シャッタ40に対する透過率は最大となる。
To explain in more detail, when the applied voltage is zero, the external light B passes through the PLZT electro-optical body 43 and the polarizing filter 42 without being affected by anything. At this time, the transmittance of the external light B to the external light shutter 40 becomes maximum.

しかし印加電圧が零ではなくなると、PLZT電気光学
体43を透過する外界光B2の偏光面に回転が起こり、
偏光フィルタ42で遮断される成分が生じる。更に外界
光B2の偏光面が偏光方向aと垂直になるような印加電
圧Eになると、外界光B2は全て遮断される。即ちこの
時の外界光Bの透過率は零となる。第4図は外界光Bの
透過率と印加電圧との関係を示すグラフである。
However, when the applied voltage is no longer zero, rotation occurs in the polarization plane of the external light B2 that passes through the PLZT electro-optic body 43.
Some components are blocked by the polarizing filter 42. Further, when the applied voltage E reaches such a level that the polarization plane of the external light B2 becomes perpendicular to the polarization direction a, the external light B2 is completely blocked. That is, the transmittance of external light B at this time becomes zero. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the transmittance of external light B and the applied voltage.

かかるヘッドアップディスプレイは、上述した外界光シ
ャッタ40を輝度検知信号31に基づいて制御するよう
にしであるので、即ち外界光Bの輝度が上昇すればその
上昇に応じて外界光Bの透過率を低下せしめるようにし
であるので、外界像50とシンボル像70のコントラス
トを所望状態とすることができるのである。
Such a head-up display controls the external light shutter 40 described above based on the brightness detection signal 31, so that when the brightness of the external light B increases, the transmittance of the external light B is adjusted accordingly. Since the contrast between the external world image 50 and the symbol image 70 is reduced, the contrast between the external world image 50 and the symbol image 70 can be set to a desired state.

尚、本考案にかかるヘッドアップディスプレイは、上述
した実施例に限定されず、電圧コントロール回路32に
ついては、パルス幅変調回路とすることも可能である。
Note that the head-up display according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the voltage control circuit 32 may be a pulse width modulation circuit.

即ち輝度検知信号31(スイッチング周期T (#1/
60 (s) ) )のtlとt2との時間幅を輝度検
知信号31に応じて可変させパルス幅制御を行うのであ
る。第5図(a)はこの駆動信号321の様子を示して
いる。また第5図(b)は(a)の状態と比較し外界光
Bの輝度が高くなった時の駆動信号321の様子を示し
ている。つまり時間Tに占める外界光シャッタ40の遮
断時間の割合を高くして、外界光Bの透過率を低減させ
るのである。
That is, the brightness detection signal 31 (switching period T (#1/
The pulse width control is performed by varying the time width between tl and t2 of 60 (s))) according to the luminance detection signal 31. FIG. 5(a) shows the state of this drive signal 321. Moreover, FIG. 5(b) shows the state of the drive signal 321 when the brightness of the external light B becomes higher than in the state of FIG. 5(a). In other words, the transmittance of the external light B is reduced by increasing the proportion of the time T occupied by the external light shutter 40 to block the external light.

外界光シャッタ40については、コンバイナ20と一体
とする必要は必ずしもなく、その取付位置についても限
定されないことは勿論である。また偏光フィルタ41.
42については、必ずしも同一の偏光方向のものを採用
する必要はない、これは、電圧コントロール回路32等
の故障を考慮したものである。更にヘッドアップディス
プレイを自動車等のフロントガラスに装備しても構わな
いことも当然である。
It goes without saying that the external light shutter 40 does not necessarily have to be integrated with the combiner 20, and its mounting position is not limited. In addition, the polarizing filter 41.
42, it is not necessarily necessary to use those having the same polarization direction; this is done in consideration of a failure of the voltage control circuit 32 or the like. Furthermore, it goes without saying that a head-up display may be installed on the windshield of an automobile or the like.

ぶV皇泣果 かかるヘッドアップディスプレイによれば、コンバイナ
を透過する外界光の透過率が外界像の周囲の輝度に応じ
て変化するように構成されているので、外界の明るさに
関係なくコンバイナにM畳される外界像とシンボル像と
のコントラストを常に所望状態とすることができる。ま
たかかるヘッドアップディスプレイを航空機に搭載した
場合には、種々多用で複雑な作業を行うパイロットに無
用の負担を強いることもないという様々な効果を奏する
According to this head-up display, the transmittance of external light passing through the combiner changes depending on the brightness around the external image, so the combiner can be used regardless of the brightness of the external world. The contrast between the external world image and the symbol image which are folded into M can always be kept in a desired state. Furthermore, when such a head-up display is mounted on an aircraft, various effects are achieved in that it does not impose unnecessary burdens on pilots who perform various complex operations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案にかかるヘッドアップディスプレイの一
実施例の構成図、第2図は外界光シャッタを構成を説明
するコンバイナの断面図、第3図は外界光シャッタの動
作原理図、第4図の外界光シャッタの印加電圧−透過率
特性グラフ、第5yIは電圧コントロール回路の変形例
を説明するための駆動信号のタイミングチャートである
。“10・・・CRTユニット 20・・・コンバイナ 30・・・輝度検知器 31・・・輝度検知信号 40・・・外界光シャッタ 41.42・・・偏光板 43・・・PLZT電気光学体 50・・・外界像 60・・・観測者 A・・・シンボル光 B、C・・・外界光
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a head-up display according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a combiner explaining the configuration of an external light shutter, FIG. 3 is a diagram of the operating principle of the external light shutter, and FIG. In the applied voltage-transmittance characteristic graph of the external light shutter in the figure, the fifth yI is a timing chart of a drive signal for explaining a modification of the voltage control circuit. "10... CRT unit 20... Combiner 30... Brightness detector 31... Brightness detection signal 40... External light shutter 41.42... Polarizing plate 43... PLZT electro-optical body 50 ...External world image 60...Observer A...Symbol light B, C...External world light

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)外界像に重畳されるシンボル像に対応したシンボ
ル光を発するCRTユニットと、観測者の位置前方に配
設してあり、背面から透過した前記外界像に対応した外
界光を前記シンボル光に重ね合わせるコンバイナとを有
するヘッドアップディスプレイにおいて、前記外界像の
周囲の輝度を検知し、これを輝度検知信号として出力す
る輝度検出器と、PLZT電気光学体を2枚の偏光板に
挟んでなり、前記輝度検知信号に基づいて前記外界光の
透過率を変化させる外界光シャッタとを具備することを
特徴とするヘッドアップディスプレイ。
(1) A CRT unit that emits symbol light corresponding to a symbol image to be superimposed on an external world image, and a CRT unit that is disposed in front of the observer's position and emits external world light corresponding to the external world image transmitted from the back side of the symbol light. In a head-up display having a combiner that is superimposed on the outside image, a brightness detector that detects the brightness around the external image and outputs it as a brightness detection signal, and a PLZT electro-optic body are sandwiched between two polarizing plates. and an external light shutter that changes the transmittance of the external light based on the luminance detection signal.
JP13044487A 1987-05-27 1987-05-27 Head-up display Pending JPS63294517A (en)

Priority Applications (1)

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JP13044487A JPS63294517A (en) 1987-05-27 1987-05-27 Head-up display

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JPS63294517A true JPS63294517A (en) 1988-12-01

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JP (1) JPS63294517A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0485512A (en) * 1990-07-30 1992-03-18 Seidenkou:Kk Prospect panoramic device
JP2017538964A (en) * 2014-11-21 2017-12-28 ジェンテックス コーポレイション Electro-optic assembly
WO2020226072A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Agc株式会社 Display system, display method, and transparent display body

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0485512A (en) * 1990-07-30 1992-03-18 Seidenkou:Kk Prospect panoramic device
JP2017538964A (en) * 2014-11-21 2017-12-28 ジェンテックス コーポレイション Electro-optic assembly
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