JPS5880616A - ヘツドアツプデイスプレイ装置 - Google Patents

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】 この発明は、航空機のパイロット用等に用いるヘッドア
ップディスプレイ装置（以下ＨＵＤ装置という）に関す
るものである。

まず、従来のＨＵＤ装置について図により説明する。第
１図は従来のＨＵＤ装置を示す構成図であり、＋１）は
光信号発生部、ｒ２）はコリメーション光学部、（３）
はコンバイナ、　＋４１は外界からの入射光、：５）は
信号光、電６）は観察者、　１７１は風防ガラスであり
上記光信号発生部Ｉｌｌとコリメーション光学部（２；
およびコンバイナ１３）によりＨＵＤ装置を構成してい
る。ところで、上記光信号発生部；１）は目的とする表
示光信号を発生するものでたとえばブラウン管がある。

以下にブラウン管を用いた光信号発生部を例にとって説
明を行う。

ブラウン管上に描かれ良画像（文字、数字、マーカ等を
含む）はコリメーション光学部■により無限遠に投写さ
れコンバイナ（３１によ抄反射されて信号光（５１とし
て観察者（６：の目に入射する。

従って観察者（６）からは無限遠に投影された僧として
見える。一方、コンバイナ（３１ｄ外界からの入射光（
４１も透過する機能を有するため観察者（６；から見る
とブラウン管上の画偉は、その位置に対応する外界の方
向で距離が無限遠の像として外界と重なった表示に見え
る。従って、観察者（６）は、外界を見ながら、必要な
情報を同時に得ることができる。

ところで、観察者（６）から表示画像が見えるためには
外界の明るさに対して一定以上の明るさの表示が必要で
あるが、航空機用ＨＯＤ装置の場合、外界が非常に明る
い太陽光の下での表示を要求されるため２表示画像の輝
度は最大数千から一万フートランバート以上を必要とす
るものであった。このため光信号発生部は従来はとんど
高輝度ブラウン管を用いたものであり、装置が大型化、
低信頼度化（短寿命）になるという大きな欠点があった
。

そこでこの発明においては２表示画像の明るさを外界の
明るさに応じて変えていた従来のＨＵＤ装置に対して、
観察者から見た外界の明るさを必要以上に上げないよう
にコントロールして必要な光信号発生部（１）の出力信
号光（５）の最大信頼度化（長寿命化）が計れる他、高
輝度ブラウン管以外の比較的輝度が小さいが独自の特徴
を有する表示素子（たとえばシャドウマスク式カラーブ
ラウン管あるいは固体発光素子）の採用を可能にするこ
とにより高性能化又は小型軽量化を計ることができるよ
うにしたも、のである。

以下図面によりこの発明の一実施例を詳述する。

第２図はこの発明によるＨＵＤ装置の実施例を示す図で
、第２図において（１１〜（７）に示すものは第１図と
同様である。＋８）は外界からの入射光（４）の強度を
検出する外光検出器、電９；は外光変調信号発生器、　
Ｑｌはコンバイナ（３）の表面に設けられた変調器で、
上記外光変調信号発生器＋９１の出”力信号により透過
率が変化するようになっている。（この変調器としては
例えばエレクトロクロミック素子がある。）ａυは外光
の強度を設定する外光調整器である。

さて上記外光変調信号発生器（９；は上記外光検出器（
８１の出力値を外光調整器ａ幻の出力値に追従させるフ
ィードバックアンプとして動作するので、外界からの入
射光（４）はその明るさが変化し°ても外光調整器ａ１
で決められた明かるさ以下にコントロールされて観察者
（６）へ届く。また外光変調信号発生器（９；の出力は
光信号発生部（１）へも送られて表示光強度を変えてい
る。

ところで観察者（６）が、外界に投写した信号光（５）
を識別できるためには、外界からの入射光（４）に対す
る信号光（５）の強度比を一定値以上にする必要がある
。第３図に、外界からの入射光＋４）の強度に対する観
察者（６）から見た外界および信号光（５）の明かるさ
を示す。破線は従来のＨＵＤ装置のものを、実線は、こ
の発明によるＭＵＤ装置のものを示す。

第３図から、この発明により、観察者＋６）から見た外
界の明かるさを一定値以下にすることにより、信号光１
５）の最大値も又従来のＨＵＤ装置よりも小さい値です
むことがわかる。

また、第２図において変調器（ＩＱは外光変調信号発生
器＋９１の出力がないときは通常のガラスとほとんど等
価にすることができるため、夜間等の外界が暗い場合で
も従来の性能を損うことがない。

第４図はこの発明の他の実施例を示す図で。

風防ガラス１７１はコンバイナとしても用いられ。

ＢＵＤ装置や構成品になっている。その他は第２図と同
じである。

第５図は、この発明の更に他の実施例を示す図で、いわ
ゆるヘルメットマウント型ＨＵＤ装置に用いたものであ
る。

第５図において、＠はヘルメットで、その他は第２図と
同じである。

以上の説明においては外光検出器（８）がひとつの場合
の例、を上げたが、複数の外光検出器を持って見る方向
別（前方、上方１両側面等）に複数の部分に分けて外光
透過率をコントロールするＨ！Ｄ装置についても同様に
成り立つことは言うまでもない。

以上述べたように、この発明は観察者から見た外光の明
かるさを制御して光信号発生器の最大出力を下げること
によりＨＵＤ装置の小型軽量化および高信頼度化を促進
し、さらに多糧の光信号発生器や使用を可能にして高性
能化をも計れるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のヘラドアツブディスプレイ装置の概略
構成図、第２図は、この発明の一実施例を示す概略構成
図、第３図はこの発明による各間るさの設定値例を示す
図、第４図は、この発明の他の一実施例を示す概略構成
図、第５図はこの発明のさらに他の一実施例を示す概略
構成図である。図中（１）は光信号発生部、（２）はコ
リメーション光学部、＋３１はコンバイナ、（４）は外
界からの入射光、　＋ｓ＋Ｆｉ信号光、（６１は観察者
、（７）は風防、（８）は外光検出器、（９）は外光変
調信号発生器、［相］は変調器、０１１は外光調整器、
ａＳはヘルメットである。なお２図中同一あるいは相当
部分は、同一符号を付して示しである。 、代理人葛野信− 喧５図 ／２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表示用光信号を発生する光信号発生部と、この光信号発
   生部からの光信号を無限遠に投写するためのコリメーシ
   ョン光学部と、このコリメーション光学部からの光信号
   を外界視野と重ね合わせるためのコンバイナと、外界か
   らの入射光が通過するガラス部に設けられた光透過率可
   変用の変調器器と、この変調器を通過する外界からの入
   射光の強度を検出する外光検出器と。 前記入射光の強度を設定する外光調整器と、上記光検出
   器と上記外光調整器の出力信号とにより上記変調器の光
   透過率を変化させるとともに上記光信号発生部の表示光
   強度を変化させるための外光変調信号発生部とを備えた
   ヘッドアップディスプレイ装置。