JPH0418588A - 両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置

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JPH0418588A
JPH0418588A JP2212572A JP21257290A JPH0418588A JP H0418588 A JPH0418588 A JP H0418588A JP 2212572 A JP2212572 A JP 2212572A JP 21257290 A JP21257290 A JP 21257290A JP H0418588 A JPH0418588 A JP H0418588A
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Sohei Yamamura
山村 宗平
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明はバ入 電束 販売店等のガラス東 ガ ラス服 ショーウィンドー等の上部の一部をコンバイナ
として利用し その両方向に同−又は個別の情報を表示
し 車内外見 店内外の顧客に様々な情報を伝えること
が出来るヘッドアップディスプレイ装置に関するもので
あム 従来の技術 ヘッドアップディスプレイ (以下、HODと称す)沫
 例えば飛行機の操縦室において操縦者に必要な情報を
操縦者が視線を操縦方向からダツシュボードに向けるこ
となく確認することが出来るもの六 米国特許第373
7212号(1973年)や米国特許第4218111
号明細書(1980年)で知られていも −人HUDの
光源とコンバイナの光学的な効率アップについて”DI
FFRACTION 0PTIC3HEAD−UP D
ISPLAYTECHNOLOGY、’ MARTIN
 WErHI2AUCHAND ROBERT A、L
olllMANN、SID 80 DIGESTに記載
されている如く、光源はシャープな分光分布を持った緑
色光を使t\コンバイナはこの緑色光を良く反射し 逆
に外景色の緑色光を減衰させるものを用いると、HUD
映像の明瞭度を向上させることが出来 光量の効率アッ
プがはかれも 発明が解決しようとする課題 しかし これら従来のHUDはすべて、操縦者の必要な
情報を、移動体前方の外景色と重畳して操縦者が見るよ
うになってい&  j!I]板  情報はコンバイナに
より前方の外景色とコンバインされて操縦者単独の目に
入るのであって、複数の情報をコンバイナによりその両
方向に分離し 両方向に居合せた夫々の顧客に同−又は
個別の情報を与える考えはな(〜 また コンバイナを
挟んで両方向か収 反射光による映像と透過光による映
像を夫々の方向の人に見せたい隊 夫々の方向から正し
く読んでもらおうとすると、反射光方向の映像源のみ左
右反転した文字とし これを全反射する反射鏡をそなえ
 透過光方向用映像とクロストークしない様に完全に2
系列の装置を必要とし 装置が犬がかりとなっていた 一方夫々の方向の人の目の位置とレンズ系の位置とに隔
りがあるときは画像の投影幅が狭くなり、これを補うに
は大口径レンズが必要になりコストも高く、装置も大き
くなってい九 本発明線 かかる点に鑑へ コンバイナの特性を改良し
 反射光と透過光の分光分布を完全に分離させ、夫々の
分光分布を有a 夫々の方向から正しく読める情報を同
時に一枚のコンバイナに表示し しかも夫々の方向にク
ロストークなく読むことができる広視野角の両方向&1
識ヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的
とすム課題を解決するための手段 上記目的を達成するた八 本発明の両方向認識ヘッドア
ップディスプレイ装置は反射光と透過光の分光分布が完
全に分離したコンバイナと、コンバイナに映像を投影す
る表示画像投影手段と、表示させる画像の一部又は全部
を反転させる表示画像反転手段を具備したものであ4 又 レンズ系で拡大虚像を作るとき、レンズ系の一部に
湾曲可能なフレネルレンズを使用し その周囲を巧みに
湾曲させ、それを保持する筐体及びフレームで固定する
ことにより、広視野角時の映像歪を補正するものであa 作用 上記した構成により、本発明はコンバイナの反射光又は
透過光の分光分布特性と、表示画像投影手段で投影され
る光の分光分布特性を一致させ、分光分離効果を最高に
採板 コンバイナの両側か叡 クロストークのない独立
した画像情報を比較的広視野角に読み取ることができム
 又 コンバイナの両側のう松 暗い方の側への表示を
緑色光により行うことで、背後の風景とのコントラスト
を上(デ、画像の認識度を上げることができも実施例 第1図は本発明の実施例の構成図であム 第1図におい
て、バ入 電束 販売店等のガラス窓又はガラス扉i 
Ct  上方の屋根2に支えられ 屋根2の内側にはH
UDの光軸を合してHUD筺体3が取付けられてい& 
 HUD筺体3の中にCよ TPT透過型液晶4、その
奥に蛍光灯等の光源5、TPT透過型液晶4上に表示さ
れた各種映像情報を虚像拡大するフレネルレンズ等の光
学素子6をそなえ )fUDを構成してい4 −X  
光学素子6を通った映像を含んだ光8・9はガラス窓又
はガラス1n1の上方内面の一部に貼着された完全分離
型コンバイナ7の分光分布特性に従って2分されも 即
ち反射方向の緑色光で表示された映像は映像8′方向に
反射され 透過方向の緑色光以外の赤及び青色光で表示
された映像は映像9′方向に透過され 夫々その延長方
向の目E+、Esに人も ここで完全分離型コンバイナ
7の反射分光分布(よ第3図に示された如く、緑色光(
例えは 波長543nm)の極めてシャープな領域のみ
反射し 他の領域の光は反射しなし−逆へ コンバイナ
7の透過分光分布C−t  第4図に示された如く、緑
色光(例えば波長543nm)の極めてシャープな領域
のみ大きく減衰し 他の領域の光はすべて透過させてい
もこれらの分光分布特性により、反射光と透過光として
、シャープな緑色光とそれ以外の光とに完全に分離して
いも ここで、光源5及びTPT透過型液晶4のカラー
フィルターの総合分光パワー特性を第2図に示す。ここ
で第3図の緑色光の波長(例えば543nm)は第4図
の緑色光の波長と一致させて、分離効果を高めていム 
又 第1図のTPT透過型液晶4上に表示される映像源
41  反射方向の目E1、透過方向の目E2から見て
、夫々表示文字が正しく読めるようにする必要があり、
そのた取 反射方向の目Ei用の映像源文字のみ第6図
に示す如く左右反転しておかなければならなt、%この
反転させた文字GA  反転文字作成手段(図示せず)
により作成り、TPT透過型液晶4に合成して表してい
も この反転文字作成手段は 本実施例において4よ 
画像データをTPT透過型液晶4に伝達する際の信号を
操作して、反転させた画像を鳳 この画像を表示する色
成分として、緑色を割り合でていも 又 この反転文字
作成手段はTPT透過型液晶4と同様の物を一枚用意し
て、−枚を裏返しに配置して構成することでも実現でき
も 又 反透過型の鏡を用いて、光学的に反転文字を作
成してもよt〜 −人 透過方向の目E2用の映像源文
字は第5図に示す如くそのままの方向で良し− 次にTPT透過型液晶4の他の表示手段を示す。
第7図(よ 第1図におけるTPT透過型液晶4に情報
を表示するとき、反射方向から見る文字・図形を1. 
3. 5行の奇数行目に緑色光で映し 透過方向から見
る文字・図形を2. 4. 6行の偶数行目に青色光で
映した様子を示したものであaこれは夫々光[5を含ん
だ総合分光パワー特性を第2図の緑色光及び青色光にな
る様にL コンバイナ7により有効に分離出来る様にし
た行別色表示パネルであも −行内における文字・図形
の解像度は構成モノクローム総桧素数で決まり、三絵素
を赤(R)、緑(G)、青(B)三元色トリオとして使
用するカラーテレビパネルに比べて高解像度にすること
が出来も 又 行毎の緑フィルター及び青フィルターを
追加するためカラーテレビパネルに比べると、高度な粘
り合せ精度を必要とせ咀 歩留りが向上し コストも安
くなる。
以上の様にTPT透過型液晶4の表示する画像は シャ
ープな緑色光(例えば波長543nm)とそれ以外の波
長の光線で形成されているた八 完全分離型コンバイナ
7により完全に反射映像8°と透過映像9゛とに分離さ
れ 夫々クロストークのない鮮明な情報として見ること
が出来も 次JQTFT透過型液晶4に表示された画像を、フレネ
ルレンズを用いて、コンバイナーへの画像投影を広範囲
に行うことについて説明すも第8図(友 第1図のTP
T透過型液晶4上に表示された映像工1及びその先端部
A+、B+を拡大する光学素子6としてフレネルレンズ
L1を使用し拡大虚像V1及び先端部A’+、B’+を
蘇 光軸Xからオフセンター位置にある目E3から見た
図であムE3の位置からはフレネルレンズL1の口径が
小さく、既に虚像A’1部は欠けて見えなくなっている
ことを示していも これに対し 第9図(よ ごれを補
正するために フレネルレンズL2の周囲部を巧みに湾
曲させた図であム この図において、フレネルレンズL
!の周囲部のレンズ効果を弱へ 平坦である時のフレネ
ルレンズL2の焦点距離よりも長い焦点距離で像が結ぶ
様にすることで、拡大虚像V2及びその先端部A ’ 
*、  B’ @を広視野角方向から見てL  A’2
が欠けるのを防止することが出来この様に本実施例によ
れば 完全分離型コンバイナ7の反射分光分布を第2図
及び、第3図に示す様な分布にすることで、コンバイナ
の両側にクロストークのない独立した画像を表現するこ
とができも また コンバイナ7の両側のうち照度の暗
い方を緑色光で表示することで、より画像をみやすくす
ることができム ま?、TPT透過型液晶4をモノクロ
のものにして、カラーフィルターを用いて着色すること
で、より精細な画像を表示することができム さらく 
光学素子6としてフレネルレンズL2を使用し このフ
レネルレンズL2の周囲を湾曲させることにより、広視
野角に画像を表示することができも な耘 本実施例によれば 正画像と反転画像の分離をそ
の分光分布特性により行った力交 偏光詩法 ホログラ
フィ技術を使った分離も考えられも発明の詳細 な説明したように本発明によれ?;!:HUDに使用さ
れているコンバイナの完全分離特性を利用L 表示素子
上に表示された複数の映像情報を、コンバイナを挟んだ
両方向に分離し 夫々クロストークのない鮮明な映像を
提供で敵 車内へ 店頭内外等の顧客に夫々に有益な情
報を提供することができも
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の構成医 第2図は同実施例に
おける光源と表示素子のカラーフィルター分光パワー特
性医 第3図は同実施例におけるコンバイナの反射分光
分布図 第4図は同コンバイナの透過分光分布医 第5
図は同実施例における透過方向用映像の例を示す医 第
6図は同実施例における反射方向用映像の例を示す阻 
第7図は行別カラーフィルターを追加した医 第8図は
フレネルレンズを平面で使用した久 第9図はフレネル
レンズを湾曲させて広視野角用に使用した図であム ト・・・ガラス塞 2・・・・屋敷 3・・・・HUD
筺弧 4・・・・TPT透過型液龜 5・・・・光9.
 6・・・・光学素子、 7・・・・完全分離型コンバ
イナ、 8・9・・・・光学素子6を通った光 8′・
・・・反射方向映@L 9′・・・・透過方向映1m 
 Ll、  L*・・・・フレネルレンX ■1・・・
・表示画&  Vl、  V2・・・・拡犬虚集代理人
の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第1図 第 図 第 図 第 図 侶π 湾長(橢4PL) SIR1!!(υつ 波長(p帆)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)反射光と透過光の分光分布が完全に分離したコン
    バイナと、前記コンバイナに画像を投影する表示画像投
    影手段と、前記表示画像投影手段に表示される画像の一
    部あるいは全部を反転させる表示画像反転手段を具備し
    、前記コンバイナの両方向から投影された映像を認識す
    ることを特徴とする両方向認識ヘッドアップディスプレ
    イ装置。
  2. (2)コンバイナの両側のうち、照度の暗い方に表示さ
    れる画像は、緑色光により表示されていることを特徴と
    する請求項1記載の両方向認識ヘッドアップディスプレ
    イ装置。
  3. (3)表示画像投影手段に表示される画像が文字情報の
    場合において、コンバイナーへの文字情報表示を行単位
    で行い、前記コンバイナーの表側に表示される行の行間
    に前記コンバイナーの裏側の行を表示することを特徴と
    する請求項1または2記載の両方向認識ヘッドアップデ
    ィスプレイ装置。
  4. (4)表示画像投影手段に表示される画像のうち、コン
    バイナーの表側に表示される行と、裏側に表示される行
    を異なる色に着色するカラーフィルタを有することを特
    徴とする請求項3記載の両方向認識ヘッドアップディス
    プレイ装置。
  5. (5)表示画像投影手段が表示する画像を白黒画像にし
    、コンバイナーの表側に表示する画像と、裏側に表示さ
    れる画像をカラーフィルタにより別々の色に着色して、
    前記コンバイナーに投射することを特徴とする請求項1
    記載の両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置。
  6. (6)表示画像投影手段は、フレネルレンズを有し、コ
    ンバイナーへの画像投影を広範囲に行うことを特徴とす
    る請求項1から4のいずれかに記載の両方向認識ヘッド
    アップディスプレイ装置。
JP2212572A 1990-04-25 1990-08-09 両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置 Expired - Lifetime JPH079504B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2212572A JPH079504B2 (ja) 1990-04-25 1990-08-09 両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置
US07/691,333 US5134520A (en) 1990-04-25 1991-04-25 Double directional image development head-up display optical system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10904490 1990-04-25
JP2-109044 1990-04-25
JP2212572A JPH079504B2 (ja) 1990-04-25 1990-08-09 両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置

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JPH0418588A true JPH0418588A (ja) 1992-01-22
JPH079504B2 JPH079504B2 (ja) 1995-02-01

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ID=26448837

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JP2212572A Expired - Lifetime JPH079504B2 (ja) 1990-04-25 1990-08-09 両方向認識ヘッドアップディスプレイ装置

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US5134520A (en) 1992-07-28

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