JPH03200426A - Indication device for vehicle - Google Patents
Indication device for vehicleInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、いわゆるヘッドアップデイスプレーと称する
車両用表示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vehicle display device called a so-called head-up display.
従来、車速、走行距離、燃料残量または時刻などの運転
情報は、インストルメントパネルに設けられた計器類に
て表示していたが、最近運転者がこれらの情報を見るの
に前方視界から太き(視線を移動させなくてすむように
これらの運転情報を運転者前方の投影部材例えばフロン
トガラスに投影させることにより、表示像をフロントガ
ラスの外側の前方視野内に結像させ、視野内の風景と重
なるようにして見えるようにした表示装置が開発され、
例えば実開昭63−81721号公報などに開示されて
いる。Traditionally, driving information such as vehicle speed, mileage, remaining fuel level, or time was displayed on gauges installed on the instrument panel, but recently drivers have had to view this information by viewing it from the front view. (By projecting this driving information onto a projection member in front of the driver, such as the windshield, so that the driver does not have to move his/her line of sight, the displayed image is formed in the front field of view outside the windshield, and the scenery within the field of view is A display device was developed that overlapped with the
For example, it is disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 63-81721.
上記従来技術においては、表示体から放射される運転情
報としての表示光が光通路を通って凸面レンズに達し、
この凸面レンズを通過して投影部材例えばフロントガラ
スに向けて放射され、フロントガラスの外側前方に表示
像が結像されるように構成されているものであるため、
フロントガラスから車両の室内の前記光通路へ太陽光が
入ってきたときには、太陽光が凸面レンズを通過して光
通路内へ逆入射して表示体に達することがあり、この場
合には太陽光が表示体の表面などに投射してウォッシュ
・アウトしてしまい視認性が低下すると共に、凸面レン
ズの集光作用により太陽光が表示体に集光し、太陽光の
赤外線によって表示体が加熱されて劣化するという問題
を有していた。In the above conventional technology, display light as driving information emitted from a display body passes through an optical path and reaches a convex lens.
It is configured so that it passes through this convex lens and is emitted toward a projection member, for example, a windshield, and a display image is formed in front of the outside of the windshield.
When sunlight enters the light path inside the vehicle from the windshield, the sunlight may pass through the convex lens and enter the light path back into the light path to reach the display. is projected onto the surface of the display and washes out, reducing visibility. At the same time, sunlight is focused on the display due to the condensing action of the convex lens, and the display is heated by the infrared rays of sunlight. The problem was that it deteriorated.
このような問題を解決するために、フロントガラスと光
学系との間の光通路中に太陽光の入射角を制限する光学
フィルタを設け、この光学フィルタを介して表示体の一
部に投射される太陽光を吸収する光吸収手段を設けたこ
とにより、太陽光の入射角が極めて狭い領域に制限され
て光吸収手段に吸収されるようにしたものが特開昭60
−205570号公報で提案されているが、これは光通
路に逆入射した太陽光の入射角を制限して吸収するもの
であるため構造が複雑になり易いという不具合がある。In order to solve this problem, an optical filter is provided in the optical path between the windshield and the optical system to limit the angle of incidence of sunlight, and the sunlight is projected onto a part of the display object through this optical filter. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1980 discloses a device in which the angle of incidence of sunlight is limited to an extremely narrow area and is absorbed by the light absorption means by providing a light absorption means for absorbing sunlight.
This method has been proposed in Japanese Patent No. 205570, but since this method limits the angle of incidence of sunlight that is reversely incident on the optical path and absorbs it, the structure tends to be complicated.
そこで本発明は表示光の光通路に向かう太陽光を投影部
材によって全反射させることにより太陽光が光通路に逆
入射することを防止し得る車両用表示装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device for a vehicle that can prevent sunlight from entering the optical path of display light by totally reflecting the sunlight directed toward the optical path of display light by a projection member.
本発明の車両用表示装置は、投影部材に対する表示光の
入射角が臨界角以上になるように表示光の光通路の角度
を設定し、前記投影部材に、前記表示光を前記入射角よ
り小さい角度で運転者側へ反射させる情報が記録された
ホログラフインクレンズを設けてなるものである。In the vehicle display device of the present invention, the angle of the optical path of the display light is set so that the angle of incidence of the display light on the projection member is equal to or larger than the critical angle, and the angle of the optical path of the display light is set on the projection member so that the angle of incidence of the display light is smaller than the angle of incidence. It is equipped with a holographic ink lens that records information that is reflected back toward the driver at different angles.
[作用]
上記構成によって、表示光の光通路に向かう太陽光は投
影部材によって外側に全反射し、光通路への逆入射が防
止される。また、光通路を通して臨界角以上の入射角で
投影部材に放射される表示光はホログラフインクレンズ
に反射して運転側に導かれる。[Function] With the above configuration, sunlight directed toward the optical path of the display light is totally reflected outward by the projection member, and reverse entry into the optical path is prevented. Further, display light emitted to the projection member through the optical path at an incident angle equal to or greater than the critical angle is reflected by the holographic ink lens and guided to the driving side.
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の実施例を示し、同図において1は車両
2のフロントガラスであり、後述する表示像を投影する
投影部材となる。3は不透光性の材料から成るインスト
ルメントパネルであり、その上面に後述するプロジェク
タに連通ずる開口窓4が設けられている。5はインスト
ルメントパネル3内に設けられたプロジェクタであり、
このプロジェクタ5は車速9時刻などの運転情報を数字
や絵などで表示する表示体たる透過型の液晶表示素子6
と、この液晶表示素子6の後面に設けられた光源7と、
この光源7による液晶表示素子6の表示光8を前記開口
窓4を通してフロントガラス1へ誘導する凸面レンズ9
とを内蔵し、液晶表示素子6から凸面レンズ9までの光
通路10を有している。また、プロジェクタ5はフロン
トガラス1に対する表示光8の入射角θ1が臨界角以上
になるように前記光通路10の角度を設定して設けられ
ている。この場合、臨界角θ、は次式で求められ、si
nθB 2
式中nはフロントガラス1の絶対屈折率であり、ここで
n=1.52とするとロー界角θ!1′、41°であり
、表示光8の入射角θ1はθ1≧41°となる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 denotes a windshield of a vehicle 2, which serves as a projection member for projecting a display image to be described later. Reference numeral 3 denotes an instrument panel made of a non-light-transmitting material, and an opening window 4 communicating with a projector, which will be described later, is provided on the upper surface of the instrument panel. 5 is a projector provided in the instrument panel 3;
This projector 5 has a transmissive liquid crystal display element 6 that is a display device that displays driving information such as vehicle speed, time, etc. in numbers and pictures.
and a light source 7 provided on the rear surface of this liquid crystal display element 6,
A convex lens 9 guides the display light 8 of the liquid crystal display element 6 from the light source 7 to the windshield 1 through the aperture window 4.
It has an optical path 10 from the liquid crystal display element 6 to the convex lens 9. Further, the projector 5 is provided with the angle of the optical path 10 set so that the incident angle θ1 of the display light 8 with respect to the windshield 1 is equal to or greater than a critical angle. In this case, the critical angle θ is determined by the following equation, and si
nθB 2 In the formula, n is the absolute refractive index of the windshield 1, and if n=1.52, the low field angle θ! 1', 41°, and the incident angle θ1 of the display light 8 satisfies θ1≧41°.
フロントガラス1の内面または外面には蒸着又はコーテ
ィングなどの方法により表示光8が反射するように図示
しないコンバイナが必要に応じて形成されていると共に
、フロントガラス1の内面には表示光8を運転者11側
に導(ホログラフィックレンズ12が設けられている。A combiner (not shown) is formed as necessary on the inner or outer surface of the windshield 1 to reflect the display light 8 by a method such as vapor deposition or coating. A holographic lens 12 is provided on the user 11 side.
このホログラフィックレンズ12は重クロム酸ゼラチン
廓からなりフロントガラス1に対し臨界角08以上の角
度θ、で入射した表示光8を入射角θ、より小さい反射
角θ2で反射させて運転者11側に表示光8を導(ため
の情報が記録されている。13はフロントガラス1の外
側前方に結像された表示像、14は風景、15は太陽光
である。The holographic lens 12 is made of dichromate gelatin and reflects the display light 8 incident on the windshield 1 at an angle θ greater than or equal to the critical angle 08 at an incident angle θ and a smaller reflection angle θ2 toward the driver 11. Information for guiding the display light 8 is recorded. 13 is a display image formed on the front outside of the windshield 1, 14 is a landscape, and 15 is sunlight.
そして、例えば車速センサから検出される車速は、イン
ストルメントパネル3内の計器類によって表示されると
ともに、液晶表示素子6からの数字の形態をした表示光
8として放射され、この表示光8は光通路10を通して
凸面レンズ9を介しフロントガラス1のホログラフィッ
クレンズ12に向けて臨界角08以上の入射角θ、で放
射され、ホログラフィックレンズ12で入射角θ1より
小さな反射角θ2で運転者ll側へ反射され、これによ
り運転者11はフロントガラス1の外側前方に表示像1
3と風景14とを重ねて見ることができる。For example, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is displayed by instruments in the instrument panel 3, and is emitted as display light 8 in the form of numbers from the liquid crystal display element 6. It is radiated through the passage 10 through the convex lens 9 toward the holographic lens 12 of the windshield 1 at an incident angle θ greater than or equal to the critical angle 08, and is reflected at the holographic lens 12 at a reflection angle θ2 smaller than the incident angle θ1 on the driver's side. As a result, the driver 11 sees a display image 1 on the outside front of the windshield 1.
3 and scenery 14 can be seen superimposed.
一方、プロジェクタ5の光通路10に向かう太陽光15
つまりフロントガラス1に向かう表示光8の延長線にあ
る太陽光15はフロントガラスlに対し臨界角68以上
の入射角θ1で逆入射しようとするためフロントガラス
1の外面において反射角θ1で外側に向かって全反射す
る。このため、プロジェクタ5の光通路10への太陽光
15の逆入射は防止され、ウォッシュ・アウトによる視
認性の低下及び太陽光の集光による表示体の加熱の問題
を確実に解消することができる。On the other hand, sunlight 15 heading toward the optical path 10 of the projector 5
In other words, the sunlight 15 that is an extension of the display light 8 heading toward the windshield 1 attempts to enter the windshield l at an incident angle θ1 that is greater than the critical angle 68, so it is directed outward at the reflection angle θ1 on the outer surface of the windshield 1. It is totally reflected towards the direction. Therefore, reverse incidence of sunlight 15 into the optical path 10 of the projector 5 is prevented, and the problem of reduced visibility due to washout and heating of the display body due to concentration of sunlight can be reliably solved. .
このように本実施例においては投影部材たるフロントガ
ラスlに対する表示光8の入射角θ1がロー界角以上に
なるように光通路10の角度を設定し、かつ表示光8を
入射角θ1より小さい角度θ2で運転者11側へ反射さ
せる情報が記録されたホログラフインクレンズ12をフ
ロントガラス1に設けることにより、前記表示光8を光
通路10を通して運転者11側へ反射させながら光通路
10に向かう太陽光15をフロントガラス1の表面にお
いて外側に向かって全反射させるものであるため、太陽
光15の光通路10への逆入射を阻止することができ、
光通路10に逆入射する太陽光15によって発生する視
認性の低下及び表示体の熱による劣化を確実に防止する
ことができる。In this way, in this embodiment, the angle of the optical path 10 is set so that the incident angle θ1 of the display light 8 with respect to the windshield l, which is the projection member, is equal to or larger than the low field angle, and the angle of the display light 8 is set so that the incident angle θ1 is smaller than the incident angle θ1. By providing a holographic ink lens 12 on the windshield 1 in which information for reflecting the light toward the driver 11 at an angle θ2 is recorded, the display light 8 is reflected toward the driver 11 through the optical path 10 while heading toward the optical path 10. Since the sunlight 15 is totally reflected outward on the surface of the windshield 1, it is possible to prevent the sunlight 15 from entering the optical path 10,
Deterioration in visibility caused by sunlight 15 entering the optical path 10 in the opposite direction and deterioration of the display body due to heat can be reliably prevented.
なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく本発
明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である
。例えば表示光の入射角θ、は臨界角以上の角度を任意
に設定すればよく、またホログラフィックに記録する情
報は表示光の入射角θ、及び運転者の位置に対応して入
射角θ1より小さな任意の反射角θ2で表示光を反射す
るように適宜設定すればよい。Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, the incident angle θ of the display light may be arbitrarily set to an angle greater than or equal to the critical angle, and the information to be recorded holographically is determined from the incident angle θ1 corresponding to the incident angle θ of the display light and the position of the driver. The display light may be appropriately set so as to reflect the display light at a small arbitrary reflection angle θ2.
本発明は投影部材に対する表示光の入射角が臨界角以上
になるように表示光の光通路の角度を設定し、前記投影
部材に、前記表示光を前記入射角より小さい角度で運転
者側へ反射させる情報が記録されたホログラフインクレ
ンズを設けることにより、表示光の光通路に向かう太陽
光を投影部材によって外側に全反射させ、太陽光が光通
路に逆入射することを防止し得る車両用表示装置を提供
できる。In the present invention, the angle of the optical path of the display light is set so that the angle of incidence of the display light on the projection member is equal to or greater than a critical angle, and the display light is directed to the driver side at an angle smaller than the incidence angle on the projection member. By providing a holographic ink lens with information to be reflected recorded thereon, sunlight directed toward the optical path of display light is totally reflected outward by the projection member, and solar light can be prevented from entering the optical path backwards. Display devices can be provided.
第1図は本発明の一実施例を示す概略説明図である。 1−〜フロントガラス(投影部材) 6−液晶表示素子(表示体) 8−表示光 1〇−光通路 11 運転者 12−ホログラフィックレンズ 13−表示像 15−太陽光 特許出順人 日本精機株式会社 FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. 1-~ Windshield (projection member) 6-Liquid crystal display element (display body) 8-Display light 10-Light passage 11 Driver 12-Holographic lens 13-Display image 15-Sunlight Patent issuer: Nippon Seiki Co., Ltd.
Claims (1)
の投影部材に放射しこの投影部材に前記表示体の表示像
を投影する車両用表示装置において、前記投影部材に対
する前記表示光の入射角が臨界角以上になるように前記
光通路の角度を設定し、前記投影部材に、前記表示光を
前記入射角より小さい角度で運転者側へ反射させる情報
が記録されたホログラフィックレンズを設けてなること
を特徴とする車両用表示装置。(1) In a vehicle display device that emits display light from a display body through an optical path to a projection member in front of the driver and projects a display image of the display body onto the projection member, the display light is incident on the projection member. The angle of the optical path is set so that the angle is greater than or equal to a critical angle, and the projection member is provided with a holographic lens on which information for reflecting the display light toward the driver at an angle smaller than the incident angle is recorded. A vehicle display device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1343936A JP2503704B2 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Vehicle display |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP1343936A JP2503704B2 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Vehicle display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03200426A true JPH03200426A (en) | 1991-09-02 |
JP2503704B2 JP2503704B2 (en) | 1996-06-05 |
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ID=18365391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1343936A Expired - Lifetime JP2503704B2 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Vehicle display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2503704B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0616922A1 (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-28 | Jaeger | Indicating system, mainly for car dashboard displays, incorporating a hologram |
FR2703148A1 (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-30 | Jaeger | Indicator system, especially for a motor vehicle dashboard, comprising a hologram |
US5390625A (en) * | 1993-03-29 | 1995-02-21 | Chun; Yea P. | Driver's overhead indicator for automobile |
JP2019185048A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | AR display apparatus and method |
JP2020060784A (en) * | 2016-09-06 | 2020-04-16 | マクセル株式会社 | Head up display system |
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JPH01309086A (en) * | 1988-06-08 | 1989-12-13 | Fujitsu Ltd | Hologram optical element |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP1343936A patent/JP2503704B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2503704B2 (en) | 1996-06-05 |
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