JPH068748A - Head-up display - Google Patents
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Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両、自動車、船
舶等の乗物の操縦者が前方外部（乗物の外部）の情景を
見ながら操縦する際に、その操縦者が見ている前方の外
部の情景に種々の情報（たとえば、速度情報、ブレーキ
情報、時刻情報等）を重ねて表示する乗物用のヘッドア
ップディスプレイや、周囲の情景に各種案内情報を重ね
て表示する広告、案内用のヘッドアップディスプレイ等
に関する。このようなヘッドアップディスプレイを乗物
に用いれば、操縦者は一々前方の情景から視線をそらせ
て計器類を見る必要がなくなるので、前方情景から視線
をそらせている間に生じる不慮の事故を防ぐことができ
る。また、広告、案内用としては周囲の情景に、その情
景の説明等を重ねて表示することができるので、観光地
の案内等にも使用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the front of a vehicle such as a railroad car, an automobile, a ship, etc., when the operator operates the vehicle while looking at the scene outside the vehicle (outside the vehicle). A heads-up display for vehicles that displays various information (for example, speed information, brake information, time information, etc.) on an external scene, an advertisement that displays various guide information on the surrounding scene, and a guide. Related to head-up display, etc. If such a head-up display is used in a vehicle, it is not necessary for the operator to look away from the scene ahead and look at the instruments. You can In addition, for advertisements and guidance, it is possible to superimpose a description of the scene on the surrounding scene and display it, so that it can be used for guiding tourist spots.
【０００２】[0002]
【従来の技術】前記従来のヘッドアップディスプレイ
は、普通、その使用者の視野前方にハーフミラーまたは
ホログラム素子等のコンバイナを配置し、そのコンバイ
ナは前方の情景から出射した光線を使用者の方向に透過
させるとともに、前記コンバイナの後面に入射した情報
表示光を使用者の方向に反射または回折させるように構
成されている。そして、前記情報表示光をコンバイナに
入射させる情報投光装置は、プラズマディスプレイ、発
光ダイオードディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示
デバイスまたはＣＲＴ等の光学的情報表示手段とこの光
学的情報表示手段から出射した光を前記コンバイナに入
射させる光学部材とを備えている。そして、前記光学部
材は、普通、レンズ系および反射鏡等から構成されてお
り、前記情報表示光を使用者が前方の視野の中に視認で
きるように構成されている。2. Description of the Related Art In the conventional head-up display, a combiner such as a half mirror or a hologram element is usually arranged in front of the user's visual field, and the combiner directs a light beam emitted from a front scene toward the user. In addition to transmitting the information, the information display light incident on the rear surface of the combiner is reflected or diffracted toward the user. The information projecting device that causes the information display light to enter the combiner is a display device such as a plasma display, a light emitting diode display, a liquid crystal display, or an optical information display means such as a CRT, and the light emitted from the optical information display means. And an optical member for making the light incident on the combiner. The optical member is usually composed of a lens system, a reflecting mirror, etc., so that the user can visually recognize the information display light in the front visual field.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のヘッドア
ップディスプレイにおいて、明るい外部の情景を背景に
して情報を表示する場合には、背景が明るければ明るい
程、高輝度の表示を行わなければ表示が見え難くなって
しまう。そこで、例えば液晶ディスプレイのような、光
透過型表示パネルと光源（バックライト）とから構成さ
れるディスプレイを用いて非常に高輝度の表示を行おう
とした場合、非常に高輝度の光源が必要になる。前記高
輝度の光源として、従来、メタルハライドランプ、ハロ
ゲンランプ等が使用されている。In the above-mentioned conventional head-up display, when information is displayed against a bright external scene, the brighter the background, the higher the brightness is displayed. Is hard to see. Therefore, if an extremely high brightness display is to be performed using a display composed of a light transmissive display panel and a light source (backlight) such as a liquid crystal display, a very high brightness light source is required. Become. Conventionally, a metal halide lamp, a halogen lamp, or the like has been used as the high-intensity light source.
【０００４】前記非常に高輝度の光源は、強力な可視光
とともに多量の赤外光も発している。この赤外光が前記
情報投光装置の光学的情報表示手段または光学部材等に
吸収されると、情報投光装置の温度が上昇する。特に、
前記赤外光が表示パネルに吸収された場合には、表示パ
ネルの温度上昇が大きくなって、表示パネルの作動不良
が生じるという問題点があった。The light source of extremely high brightness emits a large amount of infrared light as well as strong visible light. When the infrared light is absorbed by the optical information display means or the optical member of the information projecting device, the temperature of the information projecting device rises. In particular,
When the infrared light is absorbed by the display panel, there is a problem that the temperature rise of the display panel becomes large and the display panel malfunctions.
【０００５】また、乗物の外部から前記光学部材に入射
する外部入射光として、太陽光線があるが、この太陽光
線は熱エネルギの大きな赤外光を多量に含んでいる。こ
のような外部入射光は、前記光学部材または光学的情報
表示手段に吸収され、熱に変換されて蓄積される。この
場合、前記光学部材または光学的情報表示手段の温度が
上昇し、それらに悪影響を及ぼすおそれがあった。特に
ヘッドアップディスプレイでは、その使用者に対して表
示情報を遠方に視認させるため、コリメートレンズ系を
有しているが、コリメートレンズ系は、表示面近くに焦
点を持つ構造を有しているため、外部から太陽光が入射
してきた場合には、表示面の近傍で強力なスポット光と
なり、光学的情報表示手段を焼損するおそれがあった。[0005] Further, there is a sun ray as an external incident light which is incident on the optical member from the outside of the vehicle. The sun ray contains a large amount of infrared light having large thermal energy. Such external incident light is absorbed by the optical member or the optical information display means, converted into heat and accumulated. In this case, the temperature of the optical member or the optical information display means rises, which may adversely affect them. In particular, the head-up display has a collimating lens system in order to make the user visually recognize display information from a distance, but the collimating lens system has a structure having a focal point near the display surface. When sunlight is incident from the outside, there is a risk that the spot light becomes strong near the display surface and the optical information display means is burned out.
【０００６】そこで、従来からホットミラー、コールド
ミラー、またはホログラム反射面等の赤外光分離面を用
いて、赤外光（熱線）が光学的情報表示手段に到達しな
いようにしていた。しかし、表示を大きくするため大口
径のレンズを使用するヘッドアップディスプレイでは、
赤外光を分離しても可視光側に数％程度の赤外光が残
り、光学的情報表示手段の温度上昇が生じるという問題
点があった。Therefore, conventionally, an infrared light separating surface such as a hot mirror, a cold mirror, or a hologram reflecting surface has been used to prevent infrared light (heat rays) from reaching the optical information display means. However, in a head-up display that uses a large-diameter lens to increase the display,
Even if the infrared light is separated, there is a problem that about several percent of the infrared light remains on the visible light side and the temperature of the optical information display means rises.
【０００７】通常ヘッドアップディスプレイが作動して
いる間は光学的情報表示手段の温度上昇を防止するため
に強制空冷装置等の冷却装置を作動させている。このた
め、ヘッドアップディスプレイ作動時は、太陽光が入射
しても光学的情報表示手段の温度が上昇することはほと
んどない。しかし、ヘッドアップディスプレイの非作動
時には光学的情報表示手段が冷却されず、熱の蓄積によ
って光学的情報表示手段が劣化することがあった。本発
明は、前述の事情に鑑み、ヘッドアップディスプレイの
非作動時の、光学的情報表示手段の温度上昇を防止する
ことを課題とする。Normally, while the head-up display is operating, a cooling device such as a forced air cooling device is operated to prevent the temperature of the optical information display means from rising. Therefore, when the head-up display is operating, the temperature of the optical information display means hardly rises even if sunlight is incident. However, when the head-up display is not operating, the optical information display means is not cooled, and the optical information display means may be deteriorated due to heat accumulation. In view of the above-mentioned circumstances, it is an object of the present invention to prevent the temperature rise of the optical information display means when the head-up display is not operating.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記している。なお、本発明を後述の実施例の符
号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易に
するためであり、本発明の範囲を実施例に限定するため
ではない。Next, the structure of the present invention devised to solve the above problems will be described. The constituent elements of the present invention will be described with reference to the constituent elements of the embodiments described later. For simplification, the reference numerals of the constituent elements of the embodiment are enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in association with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate the understanding of the present invention and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
【０００９】前記課題を解決するために、本出願の第１
発明のヘッドアップディスプレイは、情報が表示される
表示面を有する光学的情報表示手段（Ｄ）とこの光学的
情報表示手段（Ｄ）から出射した情報表示光（Ｌ）を所
定の方向に投光する光学部材（Ｇ）とを備えた情報投光
装置（Ｋ）と、外部前方の情景から出射した外部光
（Ｊ）を後方の視認位置に向けて透過させるとともに前
記情報投光装置（Ｋ）から投光された情報表示光（Ｌ）
を前記視認位置に向かわせるコンバイナ（Ｃ）と、前記
光学的情報表示手段（Ｄ）を冷却する冷却装置（Ｅ）
と、を備えたヘッドアップディスプレイにおいて、前記
情報投光装置（Ｋ）が下記の要件（Ａ1）〜（Ａ2）を有
することを特徴とする、（Ａ1） 外部からの入射光の
光路中に配置された赤外光センサ（１４）、（Ａ2）
前記赤外光センサ（１４）の信号に応じて前記冷却装置
（Ｅ）を作動させる冷却装置作動手段。In order to solve the above problems, the first aspect of the present application
A head-up display of the invention projects an optical information display means (D) having a display surface for displaying information and an information display light (L) emitted from the optical information display means (D) in a predetermined direction. And an information projecting device (K) having an optical member (G) for transmitting external light (J) emitted from a scene in front of the outside and transmitting the external light toward a visual recognition position in the rear. Information display light (L) emitted from
A combiner (C) for directing the light to the visual recognition position and a cooling device (E) for cooling the optical information display means (D).
In the head-up display provided with, the information projecting device (K) has the following requirements (A1) to (A2), (A1) is arranged in the optical path of incident light from the outside. Infrared sensor (14), (A2)
Cooling device operating means for operating the cooling device (E) in response to a signal from the infrared light sensor (14).
【００１０】また、本出願の第２発明のヘッドアップデ
ィスプレイは、第１発明のヘッドアップディスプレイに
おいて、前記情報投光装置（Ｋ）が下記の要件（Ａ3）
〜（Ａ4）を有することを特徴とする、（Ａ3） 外部か
ら入射した赤外光を前記光学的情報表示手段（Ｄ）と異
なる方向に向かわせる赤外光分離面（Ｒ2）を有するこ
と、（Ａ4） 前記赤外光センサ（１４）は、前記赤外
光分離面（Ｒ2）に外部から入射した赤外光が到達する
部分に配置されたこと。The head-up display of the second invention of the present application is the head-up display of the first invention, wherein the information projecting device (K) has the following requirement (A3).
To (A4), (A3) having an infrared light separating surface (R2) for directing infrared light incident from the outside in a direction different from that of the optical information display means (D), (A4) The infrared light sensor (14) is arranged in a portion where infrared light incident from the outside reaches the infrared light separation surface (R2).
【００１１】[0011]
【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本出願の第１発明のヘッドア
ップディスプレイの情報投光装置（Ｋ）は、光学的情報
表示手段（Ｄ）および光学部材（Ｇ）を有している。前
記光学的情報表示手段（Ｄ）の表示面から出射した情報
表示光（Ｌ）は、光学部材（Ｇ）により所定の方向に投
光される。前記情報表示光（Ｌ）が向かう前記所定方向
には、コンバイナ（Ｃ）が配置されており、コンバイナ
（Ｃ）は、外部前方の情景から出射した外部光（Ｊ）を
後方の視認位置に向けて透過させるとともに前記情報投
光装置（Ｋ）から投光された情報表示光（Ｌ）を前記視
認位置に向かわせる。ヘッドアップディスプレイ（Ｈ）
の非作動時において、情報投光装置（Ｋ）内へ外部から
赤外光が入射すると、外部入射光の光路中に配置された
赤外光センサ（１４）によって検出される。前記赤外光
センサ（１４）によって検出された信号によって、冷却
装置作動手段は、冷却装置（Ｅ）を作動させる。この冷
却装置（Ｅ）は、前記光学的情報表示手段（Ｄ）を冷却
する。Next, the operation of the present invention having the above features will be described. The information projecting device (K) for the head-up display of the first invention of the present application having the above-mentioned features has the optical information display means (D) and the optical member (G). The information display light (L) emitted from the display surface of the optical information display means (D) is projected by the optical member (G) in a predetermined direction. A combiner (C) is arranged in the predetermined direction to which the information display light (L) is directed, and the combiner (C) directs the external light (J) emitted from the external front scene to the rear visual recognition position. The information display light (L) projected from the information projecting device (K) is directed to the visual recognition position. Head-up display (H)
When the infrared light enters from the outside into the information projecting device (K) when the device is not operated, the infrared light sensor (14) arranged in the optical path of the external incident light detects the infrared light. The cooling device actuating means actuates the cooling device (E) by the signal detected by the infrared light sensor (14). The cooling device (E) cools the optical information display means (D).
【００１２】前述の特徴を備えた本出願の第２発明のヘ
ッドアップディスプレイ（Ｈ）の情報投光装置（Ｋ）
は、その非作動時において、情報投光装置（Ｋ）内に配
置された赤外光分離面（Ｒ2）に、外部から赤外光が入
射すると、その外部赤外光は、可視光と分離され、前記
光学的情報表示手段（Ｄ）と異なる方向に向けられる。
したがって、外部赤外光が光学的情報表示手段（Ｄ）に
入射して光学的情報表示手段（Ｄ）を加熱することが防
止される。また、前記赤外光分離面（Ｒ2）で分離され
た外部赤外光は、赤外光センサ（１４）によって検出さ
れる。前記赤外光センサ（１４）によって検出された信
号によって、冷却装置作動手段は、冷却装置（Ｅ）を作
動させる。この冷却装置（Ｅ）は、前記光学的情報表示
手段（Ｄ）を冷却する。The information projecting device (K) of the head-up display (H) of the second invention of the present application having the above-mentioned characteristics.
When the infrared light is incident from the outside on the infrared light separating surface (R2) arranged in the information projecting device (K) when the infrared light is not operating, the external infrared light is separated from the visible light. And is directed in a direction different from that of the optical information display means (D).
Therefore, external infrared light is prevented from entering the optical information display means (D) and heating the optical information display means (D). The external infrared light separated by the infrared light separating surface (R2) is detected by the infrared light sensor (14). The cooling device operating means operates the cooling device (E) in response to the signal detected by the infrared light sensor (14). The cooling device (E) cools the optical information display means (D).
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面により本発明の第１実施例を説明
する。図１，２において、鉄道車両１の前端部には運転
室２が設置されている。この運転室２には、操縦者Ｐ用
の座席３の前方に計器盤４が配設されている。また、前
記運転室２の前方には電車１の車体下部５と天井６との
間にコンバイナとして機能するフロントガラスＣが配設
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2, a cab 2 is installed at the front end of a railway vehicle 1. In this cab 2, an instrument panel 4 is arranged in front of a seat 3 for the operator P. Further, in front of the driver's cab 2, a windshield C that functions as a combiner is disposed between the lower body 5 of the train 1 and the ceiling 6.
【００１４】前記運転室２の計器盤４には、ヘッドアッ
プディスプレイＨの情報情報投光装置Ｋが配設されてい
る。この情報投光装置Ｋは、光学的情報表示手段Ｄおよ
び光学部材Ｒと、それらを支持するケーシング１０とを
備えている。前記光学的情報表示手段Ｄは、透過型の液
晶表示パネルＤ1と、その背面に配設された光源装置Ｄ2
とから構成されている。On the instrument panel 4 of the cab 2, an information / information projector K of a head-up display H is arranged. The information projecting device K includes an optical information display unit D and an optical member R, and a casing 10 that supports them. The optical information display means D includes a transmissive liquid crystal display panel D1 and a light source device D2 arranged on the back surface thereof.
It consists of and.
【００１５】そして、前記液晶表示パネルＤ1は、液晶
駆動回路（図示せず）によって駆動され、その表示面に
必要な情報（たとえば、速度情報またはブレーキ圧情報
等）が表示されるようになっている。そして、前記表示
面から出射する情報表示光Ｌは、光学部材Ｒに入射する
ようになっている。図２において、前記光源装置Ｄ2
は、光源１１と、その後方および前方にそれぞれ配置さ
れた集光用の凹面鏡１２および平面鏡１３とを備えてい
る。The liquid crystal display panel D1 is driven by a liquid crystal drive circuit (not shown) so that necessary information (for example, speed information or brake pressure information) is displayed on its display surface. There is. The information display light L emitted from the display surface enters the optical member R. In FIG. 2, the light source device D2
Is provided with a light source 11, and a concave mirror 12 and a plane mirror 13 for condensing light, which are arranged behind and in front of the light source 11, respectively.
【００１６】前記光学部材Ｒは、レンズ系Ｒ1、ダイク
ロイックミラーＲ2 および凸レンズＲ3 等から構成され
ている。前記ダイクロイックミラーＲ2は、入射した光
のうち可視光域以下の波長を有する可視光を反射させる
とともに、可視光より長波長領域の波長を有する赤外光
を透過させるコールドミラーによって構成されている。
そのダイクロイックミラーＲ2の表面が赤外線分離面を
形成している。したがって、前記ダイクロイックミラー
Ｒ2は、前記液晶表示パネルＤ1から出射した可視光域の
波長を有する情報表示光Ｌを前記フロントガラスＣに向
けて反射する。また、前記ダイクロイックミラーＲ2
は、外部から前記凸レンズＲ3を透過して入射した外部
光のうち、熱エネルギの大きな外部赤外光を透過させ
る。The optical member R comprises a lens system R1, a dichroic mirror R2 and a convex lens R3. The dichroic mirror R2 is composed of a cold mirror that reflects visible light having a wavelength shorter than the visible light region of incident light and transmits infrared light having a wavelength longer than the visible light.
The surface of the dichroic mirror R2 forms an infrared separation surface. Therefore, the dichroic mirror R2 reflects the information display light L having a wavelength in the visible light range emitted from the liquid crystal display panel D1 toward the windshield C. Also, the dichroic mirror R2
Transmits the external infrared light having large thermal energy among the external light transmitted from the outside through the convex lens R3 and incident.
【００１７】ケーシング１０には、前記ダイクロイック
ミラーＲ2を透過した外部赤外光の光量を検出する赤外
光センサ１４が設けられている。また、ケーシング１０
には、冷却用ファン１６が設けられている。冷却用ファ
ン１６は、冷却用空気を前記液晶表示パネルＤ1に向け
て送風するように配置されている。ケーシング１０に
は、前記冷却用ファン１６の背後に吸気口１７が形成さ
れており、また、前記冷却用ファン１６に対向する位置
および光源１１の背後部分に排気口１８が形成されてい
る。また、冷却用ファン１６の前面にはフィルタ１９が
設けられている。The casing 10 is provided with an infrared light sensor 14 for detecting the amount of external infrared light transmitted through the dichroic mirror R2. Also, the casing 10
Is provided with a cooling fan 16. The cooling fan 16 is arranged to blow cooling air toward the liquid crystal display panel D1. In the casing 10, an intake port 17 is formed behind the cooling fan 16, and an exhaust port 18 is formed at a position facing the cooling fan 16 and a rear portion of the light source 11. A filter 19 is provided on the front surface of the cooling fan 16.
【００１８】したがって、前記冷却ファン１６によって
前記吸気口１７からケーシング１０内に吸気された冷却
空気は、前記フィルタ１９を通過し、液晶パネルＤ1お
よび光源１１等を冷却した後、空気排出孔１８を通って
外部に排出されるようになっている。前記符号１４，１
６〜１９で示された要素から冷却装置Ｅが構成されてい
る。Therefore, the cooling air sucked into the casing 10 from the intake port 17 by the cooling fan 16 passes through the filter 19 to cool the liquid crystal panel D1 and the light source 11 and the like, and then to the air discharge hole 18. It is designed to be discharged to the outside. Reference numerals 14 and 1
The cooling device E is constituted by the elements indicated by 6 to 19.
【００１９】前記光学部材Ｒの凸レンズＲ3の上方に
は、コンバイナの機能を有するフロントガラスＣが配設
されている。このフロントガラスＣは、前記光学部材Ｒ
から入射した情報表示光Ｌの一部を透過させるとともに
残部を前記操縦者Ｐに向けて反射させるように配置され
ている。また、フロントガラスＣは外部の情景等から出
射した外部光Ｊの一部を反射するとともに残部を前記操
縦者Ｐに向けて透過させるように配置されている。な
お、この実施例ではフロントガラスＣ自体にコンバイナ
としての機能を持たせたが、コンバイナをフロントガラ
スと別体に構成することも可能である。Above the convex lens R3 of the optical member R, a windshield C having the function of a combiner is arranged. The windshield C is the optical member R
It is arranged so that a part of the information display light L which is incident from is transmitted and the remaining part is reflected toward the operator P. Further, the windshield C is arranged so as to reflect a part of the external light J emitted from the outside scene or the like and allow the remaining part to pass through toward the operator P. In this embodiment, the windshield C itself has a function as a combiner, but the combiner may be formed separately from the windshield.
【００２０】前記光学部材Ｒ、光学的情報表示手段Ｄ、
冷却装置Ｅおよびケーシング１０から前記情報投光装置
Ｋが構成されており、また、前記コンバイナＣ、前記情
報投光装置Ｋ等からヘッドアップディスプレイＨ（図
１，２参照）が構成されている。The optical member R, the optical information display means D,
The cooling device E and the casing 10 constitute the information projecting device K, and the combiner C, the information projecting device K, etc. constitute a head-up display H (see FIGS. 1 and 2).
【００２１】次に図３により、前記冷却装置Ｅの作動回
路すなわち冷却装置作動手段について説明する。図３に
おいて、前記冷却ファン１６とその電源Ｂとは、並列接
続された手動スイッチＳＷ1および自動スイッチＳＷ2に
より接続されている。手動スイッチＳＷ1はヘッドアッ
プディスプレイＨの作動時に手動でＯＮにされるスイッ
チである。前記赤外光センサ１４はホトダイオードによ
り構成されており、オペアンプＯＰの入力端子に接続さ
れている。オペアンプＯＰの出力端子は電流増幅トラン
ジスタＴＲのベースに接続されている。前記電流増幅ト
ランジスタＴＲのコレクタにはソレノイドＳＲが接続さ
れており、前記ソレノイドＳＲは、電流増幅トランジス
タＴＲがＯＮのときに、前記自動スイッチＳＷ2をＯＮ
にする。Next, the operating circuit of the cooling device E, that is, the cooling device operating means will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the cooling fan 16 and its power source B are connected by a manual switch SW1 and an automatic switch SW2 connected in parallel. The manual switch SW1 is a switch that is manually turned on when the head-up display H operates. The infrared light sensor 14 is composed of a photodiode and is connected to the input terminal of the operational amplifier OP. The output terminal of the operational amplifier OP is connected to the base of the current amplification transistor TR. A solenoid SR is connected to the collector of the current amplification transistor TR, and the solenoid SR turns on the automatic switch SW2 when the current amplification transistor TR is on.
To
【００２２】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。ヘッドアップディスプレイＨ
を使用する際には、前記手動スイッチＳＷ1はＯＮにさ
れる。この手動スイッチＳＷ1がＯＮの状態では、図３
から分かるように冷却ファン１６が作動する。この場
合、冷却空気が液晶パネルＤ1および光源装置Ｄ2等の光
学的情報表示手段Ｄの周囲を通過するので、光学的情報
表示手段Ｄは冷却される。図１中左側に在る外部（車体
の外部）からフロントガラスＣに入射した外部光Ｊは、
一部はコンバイナの機能を有するフロントガラスＣで外
部に反射し、残部はそのままフロントガラスＣを透過し
て直進し、操縦者Ｐの眼に至る。これにより操縦者Ｐは
外部の情景をそのまま視認することができる。また、フ
ロントガラスＣを透過して前記凸レンズＲ3から情報透
光装置Ｋ内に入射した外部光のうち熱エネルギの大きな
外部赤外光は、前記ダイクロイックミラーＲ2を透過し
て前記赤外光センサ１４によって検出される。この検出
信号すなわち、検出される外部赤外光はオペアンプＯＰ
で増幅され電流増幅トランジスタＴＲをＯＮにする。こ
のときソレノイドＳＬが作動し前記自動スイッチＳＷ2
がＯＮとなるが、前述のようにヘッドアップディスプレ
イＨの作動中はすでに手動スイッチＳＷ1がＯＮとなっ
ているため、冷却ファン１６の作動には影響がない。Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above construction will be described. Head-up display H
When using, the manual switch SW1 is turned on. When the manual switch SW1 is turned on, as shown in FIG.
As can be seen from the above, the cooling fan 16 operates. In this case, since the cooling air passes around the optical information display means D such as the liquid crystal panel D1 and the light source device D2, the optical information display means D is cooled. External light J incident on the windshield C from the outside (outside the vehicle body) on the left side in FIG.
A part of the light is reflected to the outside by the windshield C having the function of a combiner, and the rest of the light passes through the windshield C as it is and goes straight to the eyes of the operator P. As a result, the operator P can visually recognize the external scene as it is. Of the external light that has passed through the windshield C and entered the information transmissive device K from the convex lens R3, the external infrared light with large thermal energy passes through the dichroic mirror R2 and the infrared light sensor 14 Detected by. This detection signal, that is, the detected external infrared light is the operational amplifier OP.
And the current amplification transistor TR is turned on. At this time, the solenoid SL operates and the automatic switch SW2
Is turned on, but since the manual switch SW1 is already turned on during the operation of the head-up display H as described above, the operation of the cooling fan 16 is not affected.
【００２３】一方、前記情報投光装置Ｋの光源装置Ｄ2
において、前記光源１１からは前記可視光および光源赤
外光が出射し、液晶表示パネルＤ1に入射する。液晶表
示パネルＤ1に表示された運転情報は、光源装置Ｄ2から
の照明光により情報表示光Ｌとなって、光学部材Ｒに入
射する。この光学部材に入射する情報表示光Ｌには、可
視光および赤外光が含まれるが、可視光は光学部材Ｒを
通過し、フロントガラスＣに入射する。フロントガラス
Ｃに入射した情報表示光Ｌの一部はフロントガラスＣを
透過して外部（車体の外部）に出射されるが、残部は反
射して操縦者Ｐの目に至る。この情報表示光Ｌは、光学
部材Ｒによりコリメートされているので、その表示像は
前方の情景と同程度遠方にあり、操縦者Ｐは車両前方を
注視しながら、運転情報の確認ができる。また、前記光
学部材Ｒに入射した情報表示光Ｌに含まれる赤外光（す
なわち、光源赤外光）は、前記ダイクロイックミラーＲ
2を透過する。このダイクロイックミラーＲ2を透過した
光源赤外光は、前記外部赤外光と同様に赤外光センサ１
４で検出される。そして、前記光源赤外光は、前記外部
赤外光と同様に前記自動スイッチＳＷ2をＯＮにする
が、ヘッドアップディスプレイＨの作動中はすでに手動
スイッチＳＷ1がＯＮとなっているため、冷却ファン１
６の作動には影響がない。。On the other hand, the light source device D2 of the information projecting device K.
In, the visible light and the infrared light from the light source are emitted from the light source 11 and enter the liquid crystal display panel D1. The operation information displayed on the liquid crystal display panel D1 becomes the information display light L by the illumination light from the light source device D2 and enters the optical member R. The information display light L that enters the optical member includes visible light and infrared light, but the visible light passes through the optical member R and enters the windshield C. A part of the information display light L incident on the windshield C passes through the windshield C and is emitted to the outside (outside the vehicle body), but the rest is reflected and reaches the eyes of the operator P. Since the information display light L is collimated by the optical member R, the display image is as far as the front scene, and the driver P can confirm the driving information while gazing ahead of the vehicle. In addition, the infrared light (that is, the light source infrared light) included in the information display light L incident on the optical member R is the dichroic mirror R.
Through 2. The light source infrared light transmitted through the dichroic mirror R2 is the infrared light sensor 1 like the external infrared light.
Detected in 4. The light source infrared light turns on the automatic switch SW2 similarly to the external infrared light, but since the manual switch SW1 is already turned on while the head-up display H is operating, the cooling fan 1 is turned on.
It does not affect the operation of 6. .
【００２４】ヘッドアップディスプレイＨの非作動中
は、前記手動スイッチＳＷ1がＯＦＦである。その場合
に、情報投光装置Ｋ内に外部から赤外光が入射すると、
入射した外部赤外光は大部分が、前記ダイクロイックミ
ラーＲ2を透過するので、液晶パネルＤ1にほとんど到達
しない。しかしながら、外部赤外光の数パーセントは、
ダイクロイックミラーＲ2の裏面等で反射して液晶パネ
ルＤ1に到達する。そして、液晶パネルＤ1に到達した外
部赤外光は液晶パネルＤ1に蓄積され、液晶パネルＤ1の
温度が上昇しようとする。しかしながら、前記ダイクロ
イックミラーＲ2を透過した外部赤外光は、前記赤外光
センサ１４で検出され、前記自動スイッチＳＷ2をＯＮ
にする。そのときに、冷却ファン１６が自動的に作動し
て光学的情報表示手段Ｄを冷却する。したがって、ヘッ
ドアップディスプレイＨの非作動中に、光学的情報表示
手段Ｄが外部赤外光によって温度上昇することはない。While the head-up display H is not operating, the manual switch SW1 is off. In that case, if infrared light enters the information projector K from the outside,
Most of the incident external infrared light passes through the dichroic mirror R2, and therefore hardly reaches the liquid crystal panel D1. However, a few percent of the external infrared light
The light is reflected by the back surface of the dichroic mirror R2 and reaches the liquid crystal panel D1. Then, the external infrared light that has reached the liquid crystal panel D1 is accumulated in the liquid crystal panel D1 and the temperature of the liquid crystal panel D1 tends to rise. However, the external infrared light transmitted through the dichroic mirror R2 is detected by the infrared light sensor 14, and the automatic switch SW2 is turned on.
To At that time, the cooling fan 16 automatically operates to cool the optical information display means D. Therefore, the temperature of the optical information display means D does not rise due to the external infrared light while the head-up display H is not operating.
【００２５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設
計変更を行うことが可能である。例えば、情報投光装置
Ｋ内の外部赤外光の光路途中にホットミラーを設け、そ
のホットミラーで反射された赤外光の到達部分に赤外光
センサを設けることも可能である。さらに、赤外光セン
サとしては、ホトダイオードの代わりにホトトランジス
タ、太陽電池等を使用することが可能である。そして、
冷却ファンの作動回路（すなわち、冷却装置作動手段）
の構成も変更することが可能である。さらにまた、前記
光学的情報表示手段Ｄとして、光源装置および液晶表示
パネルの代わりに、ＣＲＴ表示管、プラズマディスプレ
イ、発光ダイオードディスプレイ、等を用いることも可
能であり、光源としてはメタルハライドランプ、ハロゲ
ンランプ等の種々の光源を使用することが可能である。
そしてさらに本発明は、鉄道車両以外の他の乗物や、展
望装置等のヘッドアップディスプレイに対して適用する
ことが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is possible to For example, it is possible to provide a hot mirror in the optical path of the external infrared light in the information projecting device K, and provide an infrared light sensor at the arrival portion of the infrared light reflected by the hot mirror. Further, as the infrared light sensor, a phototransistor, a solar cell or the like can be used instead of the photodiode. And
Cooling fan operating circuit (ie, cooling device operating means)
The configuration of can also be changed. Further, as the optical information display means D, a CRT display tube, a plasma display, a light emitting diode display, or the like can be used instead of the light source device and the liquid crystal display panel, and the light source is a metal halide lamp, a halogen lamp. It is possible to use various light sources such as
Further, the present invention can be applied to vehicles other than railway vehicles and head-up displays such as observing devices.
【００２６】[0026]
【発明の効果】前述の本発明のヘッドアップディスプレ
イは、その非作動時において、情報投光装置内へ外部か
ら赤外光が入射すると、外部入射光の光路中に配置され
た赤外光センサによって検出される。前記赤外光センサ
によって検出された信号によって、冷却装置作動手段が
冷却装置を作動させる。そして冷却装置は、前記光学的
情報表示手段を冷却する。したがって、ヘッドアップデ
ィスプレイの非作動時の、光学的情報表示手段の温度上
昇を防止することができる。The above-described head-up display of the present invention is an infrared light sensor arranged in the optical path of external incident light when infrared light is incident from the outside into the information projecting device when it is not in operation. Detected by. The cooling device operating means operates the cooling device according to the signal detected by the infrared light sensor. The cooling device cools the optical information display means. Therefore, the temperature rise of the optical information display means can be prevented when the head-up display is not operating.
【図１】 本発明のヘッドアップディスプレイの一実施
例が鉄道車輌に設置された状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which an embodiment of a head-up display of the present invention is installed in a railway vehicle.
【図２】 同実施例の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the embodiment.
【図３】 同実施例の冷却装置の作動回路図すなわち冷
却装置作動手段の説明図である。FIG. 3 is an operation circuit diagram of the cooling device of the embodiment, that is, an explanatory view of cooling device operating means.
Ｒ…光学部材、Ｃ…コンバイナ（フロントガラス）、Ｄ
…光学的情報表示手段、Ｄ1…液晶表示パネル、Ｄ2…光
源装置、Ｅ…冷却装置、Ｇ…光学部材、Ｈ…ヘッドアッ
プディスプレイ、Ｊ…外部光、Ｋ…情報投光装置、Ｌ…
情報表示光、Ｐ…操縦者、Ｒ2…赤外光分離面（ダイク
ロイックミラー）、１４…赤外光センサ、R ... Optical member, C ... Combiner (windshield), D
... optical information display means, D1 ... liquid crystal display panel, D2 ... light source device, E ... cooling device, G ... optical member, H ... head-up display, J ... external light, K ... information projection device, L ...
Information display light, P ... Operator, R2 ... Infrared light separating surface (dichroic mirror), 14 ... Infrared light sensor,
Claims (2)
情報表示手段とこの光学的情報表示手段から出射した情
報表示光を所定の方向に投光する光学部材とを備えた情
報投光装置と、 外部前方の情景から出射した光を後方の視認位置に向け
て透過させるとともに前記情報投光装置から投光された
情報表示光を前記視認位置に向かわせるコンバイナと、 前記光学的情報表示手段を冷却する冷却装置と、を備え
たヘッドアップディスプレイにおいて、 前記情報投光装置が下記の要件（Ａ1）〜（Ａ2）を有す
ることを特徴とするヘッドアップディスプレイ、（Ａ
1） 外部からの入射光の光路中に配置された赤外光セ
ンサ、（Ａ2） 前記赤外光センサの信号に応じて前記
冷却装置を作動させる冷却装置作動手段。1. An information projector including an optical information display unit having a display surface for displaying information and an optical member for projecting information display light emitted from the optical information display unit in a predetermined direction. A combiner for transmitting the light emitted from the outside front scene toward the rear visual recognition position and for directing the information display light projected from the information projector to the visual recognition position; and the optical information display means. And a cooling device for cooling the head-up display, wherein the information projecting device has the following requirements (A1) to (A2):
1) An infrared light sensor arranged in the optical path of incident light from the outside, (A2) Cooling device operating means for operating the cooling device in response to a signal from the infrared light sensor.
〜（Ａ4）を有す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、（Ａ3） 外部から入射した
赤外光を前記光学的情報表示手段と異なる方向に向かわ
せる赤外光分離面を有すること、（Ａ4） 前記赤外光
センサは、前記赤外光分離面に外部から入射した赤外光
が到達する部分に配置されたこと。2. The information floodlighting device has the following requirements (A3):
To (A4), the head-up display according to claim 1, (A3) having an infrared light separating surface for directing infrared light incident from the outside in a direction different from that of the optical information display means. (A4) The infrared light sensor is arranged at a portion where infrared light incident from the outside reaches the infrared light separation surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167984A JPH068748A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Head-up display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167984A JPH068748A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Head-up display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068748A true JPH068748A (en) | 1994-01-18 |
Family
ID=15859652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167984A Pending JPH068748A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Head-up display |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068748A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100921207B1 (en) * | 2008-07-03 | 2009-10-13 | 브이앤아이 주식회사 | Hud system for automotive vehicles |
| JP2010175992A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Image display device |
| JP2013228442A (en) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | Nippon Seiki Co Ltd | Head-up display device |
| US10160322B2 (en) | 2015-04-01 | 2018-12-25 | Denso Corporation | Head-up display device |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167984A patent/JPH068748A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100921207B1 (en) * | 2008-07-03 | 2009-10-13 | 브이앤아이 주식회사 | Hud system for automotive vehicles |
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| EP2843652A4 (en) * | 2012-04-24 | 2016-01-13 | Nippon Seiki Co Ltd | Heads-up display device |
| US9423615B2 (en) | 2012-04-24 | 2016-08-23 | Nippon Seiko Co., Ltd. | Head-up display device |
| US10160322B2 (en) | 2015-04-01 | 2018-12-25 | Denso Corporation | Head-up display device |
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