JPH03227738A - 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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JPH03227738A
JPH03227738A JP2022786A JP2278690A JPH03227738A JP H03227738 A JPH03227738 A JP H03227738A JP 2022786 A JP2022786 A JP 2022786A JP 2278690 A JP2278690 A JP 2278690A JP H03227738 A JPH03227738 A JP H03227738A
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liquid crystal
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Hidefumi Saito
英文 斎藤
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Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ピ) 産業上の利用分野 本発明は、航9機・鉄道車輛、自動車、船舶などの乗シ
物において、操縦SO前方外界の情景と、速度などの運
行に必要な各種情報とを重ねて表示し、操縦者が運行中
に両ti−同時に確認できるようにしたヘッドアップデ
ィスプレイに関する。
(ロ)従来の技術 ヘッドアップディスプレイは0通常CRT 、螢光表示
管などによりて構成さnる実像表示器とこれよ)出射さ
nる表示fを、t″反射せるとともに、前方情景からの
光t−透過させ9両者上重ね合わせる機能を持つハーフ
ミラ−等によるコンバイナとによって構成されている。
従来品のヘッドアップディスプレイではコンバイナの透
過率は一定で、5!像表示器の輝度を変化させることに
よって、前方情景の明るさと表示の明るさの割合を適当
なものとすることがなされていた。
こnは、たとえば前方情景が明るく(輝度が高く)なる
ときは、これに合わせ表示光の光量を多くシく表示光の
輝度を高め)良好な視認性の表示を確保し・逆Kli方
情景が暗く(輝度が低く)なるときは、これに合わせ表
示光の光量も少なくシ(表示光の輝度を下け)表示によ
り前方情景の視認性が阻害されることを防ぐというもの
である。すなわち第3図に示すようにコンバイナガラス
Cは表面コーティングが施されたガラスが用いらnてい
る。そして外光センナAIによって輝度コントローμ回
路AXI−作動させ。
実像表示器りの輝度を変化させるようになっている。
ヒ→ 発明が解決しようとする課題 従来のヘッドアップディスプレイでは実像表示器の輝度
を前方情景輝度に合わせ変化させている丸め、夜間から
晴天の日中までの情景輝度化させる必要がある。そこで
、5j!像表示器KFi高輝度タイプのCRTや螢光表
示管が用いらnている。しかし・高輝度のCRTは輝度
が50 *に低下する寿命時間が数百時間と短く一現在
は航空機、特に軍用機のようにコストtあまシ重要視し
ないような運用の場合を除き、なかなか実用化されるに
至っていない。一方、螢光表示管は輝度がたかだか数百
c d/dのものしか実用的なものはなく0表示の反射
を背景の暗い部分で行うなどの工夫が必要で#)シ、そ
の使用方法には制約がある。さらに、バックライト使用
の液晶表示@を利用する方法もあるが、この場合にはバ
タクライトとして輝度変化を大きくとるため複雑な照明
装置が必要となる。こnに伴って。
央偉表示VI4Fi複雑で大型Ktシ、ま九発熱が問題
となっている1以上のように実像表示器によって表示光
の最適輝度t−実現することは、さまざまな問題1!−
有していた。
一方、地上kffi行する車輛などでは、トンネルから
出たときなど急激な輝度の増加が起こり目の1141元
機能が追従できず9元量の増加したヘッドアップディス
プレイの表示を含め、走行の情報を読み取ることは困龜
になるという問題tある。
に)課題を解決するための手段 前記課題を解決するため、コン7(イナガラスとして、
前方情景からの透過元2 ON −OFFできる素子(
たとえばコンバイナガラスを二重にしその間にネマティ
ック液晶を組み込んだものなど)2!−用い、そのデー
−ティ比を変化させ、前方情景輝度が高いときにはデー
−ティ比を小さく(透過状態の時間の割合を少なく)シ
、前方情景輝度が低いときにはデー−ティ比を大きく(
透過状態の時間の割合を多く)する、このようにすると
コンバイナ全通して目に入射してくる尤の量は、前方情
景の輝度変化に比べ一定に近くすることができる。この
結果1表示器度を全く変化させなくても(または大きく
変化させなくても)表示の視認性が低下することはなく
なる。
(ホ)作用 以上のように本発明を用いると表示輝度tはとんど変化
させる必要がなくな)、従来の実像表示部のように大き
な輝度変化を要求さnているがゆえに生じていた多くの
問題が解決できることになる。
(へ)実施例 以下9図面に示さnる実施例にしたがってこの発明を説
明する。
第1−はこの発明に工ゐヘッドアップディスプレイの構
成図を示している。実像表示器りはたとえばCRT 、
ノ(ツクライト付液晶)(ネル、LED、さらに単色の
場合は螢光表示管、プラズマデイスプレィなどによって
構成さ几ている。実像表示器りからの表示光LDはレン
ズL1〜L2に工つてコリメートされた後、コンバイナ
ガラスCで反射のためのコーティング(高誘電体など)
が施されている内側表面C1で反射し、目Eに到達する
。一方、前方情景Sからの光L8はコン7(イナガラス
c2透過し0表示元と合成されて目されている。この部
分(図中A部)の断面の−例を第2図に示す6wL晶C
3はさまざまな方式を用いることができるが0本実施例
で/ri8MD (8ur−face Mode 1i
quid crystal Device ) 2用−
たものt示す。液晶C3は最表面層Q3 、表層Q4 
パyり層Q5 、裏側の表層Q6 、裏側の最表面層Q
7によりて成シ立っている。これらの液晶はネマティッ
ク液晶で、を極面Q1.Q9にかかる電位によって1表
層C4、裏側の表層Q6のみの配列が変化し、他の層の
液晶の配列は変化しない、すなワチ、偏九フイμムQt
−i!lこれに工って偏光した透過光は、各液晶を通過
するが、このとき液晶に作用する電位が高くなり1表m
 C4、C6の配列が電位のかかる方向に平行になると
、偏光フィルムQ8 k透過する尤の偏光方向はフィル
ムの偏光の方向とは一致しなくなり・この結果光はほと
んど透過できない状態となる。この8MD万式の液晶は
、数十μsecで透過光(ON−OFFできるため1g
&百H2でかつデー−ティ比【096へ100%まで1
%よシ細かいきざみてコントーー〜することができる。
この回路の例を示す。
Cdf9・フォトダイオードなどの外光センサーAlで
発生した電圧(または元起電流)t−増幅器A2で増幅
し、A/DコンバータA3でデジタルに変換する。一方
、クロックパルスB1 pカウント回路B2でカウント
し、センナからの信号とコンバレータム4にて比較する
。その結果、カウンタ回路の信号値がセンサ回路の信号
f!Lt−越えた時、フラグA5が立ち、こ九に基づき
液晶OFFの電圧がアンプA6から液晶に送られる。な
お、A/DコンバータA3 、カウンタ回路B2.アン
プA6は、クロックパルスを分周させたリセットパルス
B3によりて数−5ecごとにリセットさnる。これら
の回路をまとめて、!1図ではコンバイナガラスのON
−OFF駆動回路AVとして表す。なお図示例では第3
図(従来例)のような輝度コントロー〃回路人Xが付加
さnているがこの回路は省略してもよい。
本発明によるヘッドアップディスプレイの実施例は1以
上に示す例の他、さまざまなものが考えらnる。たとえ
ば、液晶のタイプ1(SMD方式ネマティック液晶以外
のもの(たとえば他の方式のネマティック液晶やコレス
テリック液晶スメテイック液晶を採用したもの)を用い
でもよい。また、液晶の駆動回路についても図示したも
のに限らず、たとえばすべてtアナログ的に処理する回
路など、さまざまなものt便うことができる。さらに、
ヘッドアップディスプレイ全体會含めた構成については
、実像表示器にも従来品よりは、はるかに簡便な輝度l
111整回路を追加しであるものや、コリメーシ冒ンレ
ンズ’kVLない簡易タイプにしたものなど・本発明の
要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形例があることは
言うまでもない。
(ト)発明の効果 本発明に基づくヘッドアップディスプレイでは0表示器
の輝度が大きく変化しない上、コンバイナカラスを透過
した前方情景からの光の輝度もあまシ変化しない、この
ため、ヘッドアップディスプレイの実像表示器の輝度を
極端に変化させる必★がなく0表示器の構成を簡単にす
ることができ、まえ、′yを、源の発熱や表示器の寿命
等の問題も解決することができる。さらに操縦者にとう
ては、目に入る輝度の変化が少なくなるため、輝度変化
により一瞬見えない状態が発生するといった不都合はな
くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を用いたヘッドアップディスプレイのク
レーム対応図である。また・第2図は本発明にSMD方
式ネマティック液晶を用いた場合のコンバイナガラス断
面の祥m図である。 さらに第3図は従来のヘッドアップディスプレイの例を
示す。 D−・・実像表示器 Ll 、 L2−コリメーシ嘗ン
レンズ  C・−・コンバイナガラス  C1・・・コ
ンバイナガラスの反射コーテイング面 8・−・前方の外情景  E−・・操縦者の目A1・・
・外輝度センサ  λV−・・液晶ON −OFFの駆
動回路 特許出如人 株式会社 島津製作所− f2−パ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  実像表示装置から出射した表示光を、操縦者の前方に
    配したコンバイナで反射または回折させた後、操縦者の
    目に入射させるとともに、前方の外界の情景からの光を
    、前記コンバイナを透過させた後、操縦者の目に入射さ
    せ、操縦者の目には表示と外界の情景が重なつて見える
    ようにしたヘッドアップディスプレイであって、コンバ
    イナガラスが光を透過する状態と遮断する状態を形成す
    る手段と、この両状態を高速に切り換える手段と、この
    切り換え速度を外界の輝度に応じて変化させる手段とを
    具備し、外界の情景の輝度の変化に応じ、コンバイナの
    光の透過量を変化させる機能を肩したことを特徴とする
    ヘッドアップディスプレイ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5661788B2 (ja) * 2010-10-04 2015-01-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 透過型表示装置、移動体及び制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5661788B2 (ja) * 2010-10-04 2015-01-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 透過型表示装置、移動体及び制御装置

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