JPS63294517A - ヘツドアツプデイスプレイ - 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】 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

これが外界光Ｃである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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。