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JP3206679B2 - Display device for vehicles - Google Patents
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JP3206679B2 - Display device for vehicles - Google Patents

Display device for vehicles

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JP3206679B2
JP3206679B2 JP26595392A JP26595392A JP3206679B2 JP 3206679 B2 JP3206679 B2 JP 3206679B2 JP 26595392 A JP26595392 A JP 26595392A JP 26595392 A JP26595392 A JP 26595392A JP 3206679 B2 JP3206679 B2 JP 3206679B2
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display
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driver
reflection
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は車両用表示装置に係り、
特に、車両の運転状況を表示する自発光式の表示デバイ
スからの表示光を最終的にホログラフィック光学素子
(HOE:Holographic Optical Element )によりフロ
ントウインドシールドに向けて反射・投射して、その表
示像をウインドシールド前方の前景視界に重畳して運転
者に視認させるようにした、一般にヘッドアップ・ディ
スプレイ(HUD)と称される車両用表示装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device for a vehicle.
In particular, display light from a self-luminous display device that displays the driving status of the vehicle is finally reflected and projected toward a front windshield by a holographic optical element (HOE), and the display image is displayed. The present invention relates to a vehicle display device generally called a head-up display (HUD), in which a driver is visually recognized by superimposing on a foreground view ahead of a windshield.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来一般に、この種の装置として図10
に示すようなものがあった。同図において、1は走行速
度や警告等の車両の運転状況を表示する表示デバイスで
あり、具体的には蛍光表示管や液晶表示器によって構成
されている。2は表示デバイス1からの光を車両のフロ
ントウインドシールド3に向けて反射する反射部材であ
り、具体的にはHOE又は反射鏡により構成され、その
反射面が表示デバイス1の表示面及びウインドシールド
3の内面に向けられて配置されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device of this type, FIG.
There was something like that shown. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a display device for displaying a driving state of a vehicle such as a traveling speed and a warning, and is specifically constituted by a fluorescent display tube and a liquid crystal display. Reference numeral 2 denotes a reflecting member that reflects light from the display device 1 toward the front windshield 3 of the vehicle, and is specifically configured by a HOE or a reflecting mirror, the reflecting surfaces of which are the display surface of the display device 1 and the windshield. 3 are directed toward the inner surface.

【0003】4は車両のダッシュボードであり、その内
側には上記表示デバイス1及び反射部材2などからなる
表示ユニットが収容され、その上面に形成された開口4
aには反射部材2によって反射した光をウインドシール
ド3へ投射するための表示ユニットの開口部が位置され
ている。なお、ウインドシールド3の内面には、上記反
射部材2によって反射されて投射された表示デバイス1
からの光を運転者の方向に反射する部位に、前方視界を
妨げないような特殊な反射コーディングが施されてい
る。
[0003] Reference numeral 4 denotes a dashboard of the vehicle, in which a display unit including the display device 1 and the reflection member 2 is accommodated, and an opening 4 formed in the upper surface thereof.
In a, an opening of the display unit for projecting the light reflected by the reflection member 2 onto the windshield 3 is located. The display device 1 reflected and projected by the reflection member 2 is provided on the inner surface of the windshield 3.
A special reflection coding is applied to a portion that reflects light from the driver in the direction of the driver so as not to obstruct the front view.

【0004】以上の構成により、表示デバイス1からの
表示像の光が、反射部材2により反射されてダッシュボ
ード4の開口4aを通じて車両のウインドシールド3に
投射され、この投射された光がウインドシールド3の内
面で運転者に向けて更に反射されることによって、表示
デバイス1の表示像をウインドシールド3の前方の虚像
Xとして運転者に視認させることができる。
With the above arrangement, the light of the display image from the display device 1 is reflected by the reflection member 2 and projected on the windshield 3 of the vehicle through the opening 4a of the dashboard 4, and the projected light is transmitted to the windshield. By being further reflected toward the driver on the inner surface of 3, the display image of the display device 1 can be visually recognized by the driver as a virtual image X in front of the windshield 3.

【0005】ところで、運転者には種々の体格の人がい
たり或いは種々の運転姿勢をとる人がいる。このため運
転者の頭部、すなわち目がとる位置にはある程度の範囲
がある。これをアイレンジと称し、Eで表すと、その上
下限位置においても表示デバイス1の表示像を正常に視
認することができるようになっていなければならない。
[0005] By the way, some drivers have various physiques or some have various driving postures. For this reason, the driver's head, that is, the position taken by the eyes has a certain range. This is called an eye range, and when represented by E, it is necessary that the display image of the display device 1 can be normally recognized even at the upper and lower limit positions.

【0006】しかし、このようなアイレンジEをカバー
するように装置を構成するためには、HOE或いは反射
鏡からなる反射部材2が大型になってしまう他、ダッシ
ュボード4の開口4a、更にはウインドシールド3の内
面に施す反射コーディングの面積も大きくしなければな
らなくなる。そして、ダッシュボード4の開口4aが大
きくなると、内装外観が悪くなるばかりでなく、ウイン
ドシールド3を通して外部から差し込む太陽光線が装置
内に入り易くなる。このように太陽光線が装置内に入る
と、表示デバイス1の表面に所謂ウオッシュアウト現象
が生じて表示像が見え難くなる他、入射した太陽光線に
よる温度上昇による表示デバイス1の破損を防ぐための
熱対策などが必要になるなどの不都合があった。
However, in order to configure the apparatus so as to cover such an eye range E, the size of the reflection member 2 made up of a HOE or a reflection mirror becomes large, and the opening 4a of the dashboard 4 and furthermore, The area of the reflection coding applied to the inner surface of the windshield 3 must be increased. When the opening 4a of the dashboard 4 is large, not only the interior appearance is deteriorated, but also the solar rays inserted from the outside through the windshield 3 easily enter the device. As described above, when the sunlight enters the apparatus, a so-called washout phenomenon occurs on the surface of the display device 1 to make it difficult to see a display image, and also to prevent the display device 1 from being damaged due to a rise in temperature due to the incident sunlight. There were inconveniences such as the need for heat measures.

【0007】そこで、ダッシュボード4の開口4aを小
さくしても十分なアイレンジEを十分確保できるように
するため、図11に矢印で示すように、図10における
HOE或いは反射鏡からなる反射部材2を可動にし、表
示デバイス1からの表示像の光の入・反射角度を変える
ことができるようにしたものが採用されている。
Therefore, in order to ensure a sufficient eye range E even if the opening 4a of the dashboard 4 is made small, as shown by an arrow in FIG. 11, a reflecting member composed of a HOE or a reflecting mirror in FIG. 2 is made movable so that the angle of incidence and reflection of light of a display image from the display device 1 can be changed.

【0008】図11のように反射部材2を可動とするこ
とで、上述のようにダッシュボード4の開口4aを小さ
くできると共に、反射部材2自身だけでなく、ウインド
シールド3の内面の反射コーディングの面積も小さくて
すむようになる。
By making the reflecting member 2 movable as shown in FIG. 11, the opening 4a of the dashboard 4 can be made smaller as described above, and the reflection coding of the inner surface of the windshield 3 as well as the reflecting member 2 itself can be performed. The area can be reduced.

【0009】図11における反射部材2を可動させる駆
動機構は、例えば図12の斜視図に示すように、反射部
材2を回転軸21によって回転自在に支持すると共に、
モータ22の回転力を歯車23及び24を介して回転軸
21に伝達するように構成されている。モータ22は運
転席に設けた図示しない操作ボタンを操作することによ
って動かされるようになっていて、ウインドシールド3
に投射されて形成される表示像を図11のようなアイレ
ンジEの上下限位置の何れから見るかに応じて、反射部
材2を所望の角度位置へ回動させることにより、十分な
範囲のアイレンジにおいて表示像を視認できるようにな
る。
A drive mechanism for moving the reflection member 2 in FIG. 11 supports the reflection member 2 rotatably by a rotating shaft 21 as shown in, for example, a perspective view of FIG.
The rotation force of the motor 22 is transmitted to the rotation shaft 21 via the gears 23 and 24. The motor 22 is operated by operating an operation button (not shown) provided in the driver's seat.
By rotating the reflecting member 2 to a desired angle position in accordance with which one of the upper and lower limit positions of the eye range E as shown in FIG. The display image can be visually recognized in the eye range.

【発明が解決しようとする課題】しかし、反射部材2を
可動させるための図12のような駆動機構を採用した装
置の場合、駆動機構が機械的可動部を有するため、経年
と共に歯車のがたつき等を生じ易く、車両走行時のの振
動によりウインドシールド3に写る表示像が揺れるとい
う問題点があった。
However, in the case of a device employing a drive mechanism for moving the reflection member 2 as shown in FIG. 12, the drive mechanism has a mechanically movable portion, so that the gear rattles with aging. There is a problem that the display image on the windshield 3 fluctuates easily due to vibration during running of the vehicle.

【0010】また、図12のような駆動機構を製作し、
装置に組み込むことは、装置のコストアップを招くとい
う問題点もある。
Further, a drive mechanism as shown in FIG.
There is also a problem that incorporation into a device causes an increase in the cost of the device.

【0011】更に、従来の装置では、反射部材2に採用
したものが正反射形のものであったため、図13(a)
に示すように、再生光とホログラムの表面からの反射光
が干渉しゴースト像が生じるという問題点があった。
Further, in the conventional apparatus, the reflection member 2 is a regular reflection type, and therefore, FIG.
As shown in (1), there is a problem that a ghost image occurs due to interference between the reproduction light and the reflected light from the surface of the hologram.

【0012】更にまた、正反射部材を使用した装置で
は、ウインドシールド3及びダッシュボード4の開口4
aを通して太陽光などの外光が入射したとき、外光が図
13(b)に示すように正反射部材2を介して表示デバ
イスの方向に向かうようになるため、ウオッシュアウト
など表示デバイスに悪影響を与えるという問題点もあっ
た。
Further, in an apparatus using a regular reflection member, the windshield 3 and the opening 4 of the dashboard 4 are provided.
When external light such as sunlight enters through a, the external light is directed toward the display device via the regular reflection member 2 as shown in FIG. 13B, so that the display device such as a washout is adversely affected. There was also a problem of giving.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成された車両用表示装置は、車両の運転状
況を表示する自発光表示デバイスからの表示光を反射部
材によって反射し、該反射光をダッシュボード上面に形
成した開口を通じて投射して運転者の前方視界内に設け
た透光性反射部材に入射し、該入射光を前記透光性反射
部材によって運転者に向かって反射して運転者に前記自
発光表示デバイスの表示像を前記透光性反射部材の後方
に虚像として視認させるようにした車両用表示装置にお
いて、前記反射部材を、当該反射部材を反射して見える
前記表示像の位置を、表示像を視認する角度によって変
化させる非正反射ホログラフィック光学素子を使用して
構成し、前記運転者の視点の上限位置と下限位置から前
記表示像上の同一点を視認するための光路が前記反射部
材と前記透光性反射部材との間の前記開口の近傍におい
て交差するように、前記反射部材の非正反射特性と、前
記自発光表示デバイスの表示光の前記反射部材への入射
角と、前記反射部材から前記自発光表示デバイスまでの
距離とを設定したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a vehicle display device according to the present invention reflects a display light from a self-luminous display device for displaying a driving state of a vehicle by a reflecting member, and The reflected light is projected through an opening formed on the upper surface of the dashboard and is incident on a translucent reflecting member provided in the front view of the driver, and the incident light is reflected toward the driver by the translucent reflecting member. A display image of the self-luminous display device for a driver to visually recognize as a virtual image behind the translucent reflective member, wherein the reflective member is seen by reflecting the reflective member.
The position of the display image is changed depending on the angle at which the display image is viewed.
Using non-specular holographic optical elements
The upper limit position and the lower limit position of the driver's viewpoint.
The optical path for recognizing the same point on the display image is
Near the opening between the material and the translucent reflecting member
So that the non-specular reflection characteristics of the reflection member
Incident display light of the self-luminous display device to the reflective member
Corners, from the reflective member to the self-luminous display device
It is characterized by setting a distance .

【0014】前記運転者の視点の上限位置と下限位置で
視認したときの表示光の光路が前記開口の近傍において
交差するようにしたことを特徴としている。
The optical path of the display light when viewed at the upper limit position and the lower limit position of the driver's viewpoint intersects near the opening.

【0015】[0015]

【作用】上記構成により、自発光表示デバイスの表示光
は非正反射ホログラフィック光学素子にて反射され、そ
の反射光は車両のダッシュボード上面の開口を経て透光
性反射部材にてさらに反射され、自発光表示デバイスの
表示像の虚像が運転者に視認される。非正反射ホログラ
フィック光学素子にて反射される自発光表示デバイスの
表示像は、運転者の視点が上限位置と下限位置との間で
変わると、その見える位置が変わり、表示像上の同一点
を視認するための光路がどこかで交差するようになる
が、この位置が反射部材と透光性反射部材との間の開口
の近傍にくるように、反射部材の非正反射特性と、自発
光表示デバイスの表示光の反射部材への入射角と、反射
部材から自発光表示デバイスまでの距離とを設定してい
ることにより、開口近傍において、表示像を視認させる
ために必要な表示光の光路の広がりが一番小さくなる。
よって、運転者が表示像の虚像を視認するために反射光
が通る必要のあるダッシュボード上面の開口の面積を、
正反射部材を使用した場合や上述した設定を採用しない
場合に比べて、小さくすることができる。
According to the above construction, the display light of the self-luminous display device is reflected by the non-specular reflection holographic optical element, and the reflected light is further reflected by the translucent reflection member through the opening on the upper surface of the dashboard of the vehicle. , virtual image of the display image of the self-luminous display device Ru is visible to the driver. Non-specular reflection hologram
Of the self-luminous display device reflected by the
The displayed image is displayed when the driver's viewpoint is between the upper and lower positions.
When it changes, its visible position changes, and the same point on the displayed image
The optical path to see the light crosses somewhere
However, this position is the opening between the reflecting member and the translucent reflecting member.
And the spontaneous reflection characteristics of the reflective member
The angle of incidence of the display light of the optical display device on the reflection member and the reflection
The distance from the member to the self-luminous display device is set.
Display image in the vicinity of the opening
Therefore, the expansion of the optical path of the display light required for the operation is minimized.
Therefore, in order for the driver to visually recognize the virtual image of the display image, the area of the opening on the dashboard upper surface through which the reflected light needs to pass,
The size can be reduced as compared with a case where a regular reflection member is used or a case where the above-described setting is not adopted.

【0016】特に、運転者の視点の上限位置と下限位置
で視認したときの表示光の光路が前記開口の近傍におい
て交差するようにしたので、視認位置が変化してもそれ
に伴って開口を殆ど大きくする必要がなく、開口面積を
最小にすることができる。
In particular, the optical path of the display light when viewed at the upper and lower limit positions of the driver's viewpoint intersects near the opening. There is no need to increase the size, and the opening area can be minimized.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明による車両用表示装置の一実施例を
示し、同図において、図10及び図11について上述し
た従来のものと同一又は対応部分には同一符号を付しそ
の詳細な説明を省略する。なお、表示デバイス1として
は、VFTなどの自発光表示器やバックライトを背面に
配置したVHCなどの液晶表示器が使用される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a vehicle display device according to the present invention, in which the same or corresponding parts as those of the conventional device described above with reference to FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. I do. As the display device 1, a self-luminous display such as a VFT or a liquid crystal display such as a VHC having a backlight disposed on the back is used.

【0018】図1において、12は非正反射型HOEか
らなる反射部材であって、図10の従来の装置の正反射
型反射部材2に置き換えられている以外、他は実質的に
同一である。
In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a reflection member made of a non-specular reflection type HOE, which is substantially the same except that the reflection member 12 is replaced by the regular reflection type reflection member 2 of the conventional apparatus shown in FIG. .

【0019】この構成により、同図に示すように、表示
デバイス1からの表示光を非正反射HOE12で反射さ
せ、この反射光をウインドシールドに投射し、その虚像
を運転者が視認できるようになっている。
With this configuration, as shown in FIG. 1, the display light from the display device 1 is reflected by the non-specular reflection HOE 12, and the reflected light is projected on the windshield so that the virtual image can be visually recognized by the driver. Has become.

【0020】非正反射型HOEでは、表示像(虚像)X
を視認する角度(方向)によって表示像の見える位置が
変わるという特徴がある。従って、アイレンジEの上限
位置と下限位置で視認したときの表示像の位置が、図2
に示すように異なるようになる。このように表示像の位
置が変わることによって、図3に示すように、アイレン
ジEの上限位置及び下限位置で視認したときの表示光の
光路が交差するようになる。よって、この光路が交差す
る位置をダッシュボード4の上面の開口4aの位置にす
ることによって、開口4aを最小の大きさにすることが
できる。
In the non-specular reflection type HOE, a display image (virtual image) X
There is a feature that the visible position of the display image changes depending on the angle (direction) at which the image is viewed. Therefore, the position of the display image when visually recognized at the upper limit position and the lower limit position of the eye range E is as shown in FIG.
Will be different as shown. By changing the position of the display image in this way, as shown in FIG. 3, the optical paths of the display light when viewed at the upper limit position and the lower limit position of the eye range E cross each other. Therefore, by setting the position where the optical paths intersect to the position of the opening 4a on the upper surface of the dashboard 4, the opening 4a can be minimized.

【0021】なお、開口4aを最小の大きさにはできな
いが、少なくとも非正反射型HOEからなる反射部材1
2を使用し、かつ上記光路の交差位置を開口4aの近傍
に設定することによって、正反射部材の場合に比べて、
表示光を通すダッシュボード4の上面の開口4aの面積
を十分に小さくすることができる。
Although the size of the opening 4a cannot be minimized, at least the reflection member 1 made of a non-specular reflection type HOE is used.
2, and by setting the intersection of the optical paths near the opening 4a, compared with the case of the regular reflection member,
The area of the opening 4a on the upper surface of the dashboard 4 through which the display light passes can be made sufficiently small.

【0022】すなわち、図3において、一点破線は非正
反射型HOEからなる反射部材12を使用した場合の表
示像の上下端及び中央からの表示光をアイレンジの中
央、上下限位置において見たときの光路を、2点破線は
正反射型HOEを使用した場合の表示像の上下端及び中
央からの表示光をアイレンジの中央、上下限位置におい
て見たときの光路をそれぞれ示す。
That is, in FIG. 3, the dashed line shows the display light from the upper and lower ends and the center of the display image when the reflection member 12 made of the non-specular reflection type HOE is used is viewed at the center and upper and lower limit positions of the eye range. The two-dot dashed line indicates the optical path when the display light from the upper and lower ends and the center of the display image when the regular reflection type HOE is used is viewed at the center and upper and lower limit positions of the eye range, respectively.

【0023】この図から明らかなように、見る位置によ
って虚像位置が変化する非正反射型HOEの場合に必要
とされるダッシュボード4の上面の開口4aの大きさは
1は正反射型HOEの場合のK2 よりも小さくなって
いる。また、ウインドシールド3上の反射面の面積R1
も正反射型HOEの場合のR2 よりも小さくなってい
る。
As can be seen from the figure, the size of the opening 4a on the upper surface of the dashboard 4 required in the case of the non-specular reflection type HOE in which the virtual image position changes depending on the viewing position is K 1 is the specular reflection type HOE. Is smaller than K 2 in the case of. Also, the area R 1 of the reflection surface on the windshield 3
Is smaller than R 2 in the case of the specular reflection type HOE.

【0024】次に、上述したように開口4aが小さくな
る割合を、非正反射型HOEからなる反射部材12に対
する種々の表示光入射角及びその曲率Rについて検討す
る。この検討を行うに当たって、各部の緒元を図4に示
すように設定した。すなわち、非正反射形HOE12と
開口4aとの間の距離を100mm、ダッシュボードと
ウインドシールドとのなす角度を35°、ウインドシー
ルド上の反射部材での入反射角度を67.5 °と設定して
いる。
Next, the rate at which the opening 4a becomes smaller as described above will be examined for various incident angles of display light and the curvature R thereof with respect to the reflection member 12 made of a non-specular reflection type HOE. In conducting this study, the specifications of each part were set as shown in FIG. That is, the distance between the non-specular reflection type HOE 12 and the opening 4a is set to 100 mm, the angle between the dashboard and the windshield is set to 35 °, and the incident / reflection angle of the reflection member on the windshield is set to 67.5 °. ing.

【0025】このような緒元において、まず、図5に示
すように、平行光からなる記録光をホログラム記録媒体
の一方の面に対し入射角60°で入射すると共に、平行
光からなる参照光をホログラム記録媒体の他方の面に対
して入射角θで入射して、平面鏡(R=∞)として形成
した非正反射型HOEからなる反射部材12を使用し、
上記入射角θを変えた時の開口縮小率の結果を図6に示
す。なお、この結果は、表示デバイスと反射部材12と
の距離を200mmに固定した場合のものである。図6
から判るように、入射角が60°(正反射)のときの開
口は正反射平面鏡のときと全く同じ大きさで、開口縮小
率は0%である。そして、入射角θの絶対値が0°付近
のときに最も縮小率が最大となる最適値がある。
In this specification, first, as shown in FIG. 5, a recording light composed of parallel light is incident on one surface of the hologram recording medium at an incident angle of 60 °, and a reference light composed of parallel light is obtained. Is incident on the other surface of the hologram recording medium at an incident angle θ, and a reflecting member 12 made of a non-specular reflection type HOE formed as a plane mirror (R = ∞) is used.
FIG. 6 shows the result of the aperture reduction ratio when the incident angle θ is changed. This result is obtained when the distance between the display device and the reflection member 12 is fixed to 200 mm. FIG.
As can be seen from FIG. 7, when the incident angle is 60 ° (specular reflection), the aperture is exactly the same size as that of the regular reflection plane mirror, and the aperture reduction ratio is 0%. Then, when the absolute value of the incident angle θ is near 0 °, there is an optimum value at which the reduction ratio becomes maximum.

【0026】次に、平行な記録光の入射角を60°、平
行な参照光の入射角を0°として作成した非正反射型H
OEからなる反射部材12を使用し、この反射部材12
と表示デバイスとの距離を変えたときの開口縮小率の結
果を図7に示す。この図7からは、反射部材12と表示
デバイスとの距離が大きく表示像の距離が遠い程、開口
縮小率が大きくなることが判る。
Next, the non-specular reflection type H formed by setting the incident angle of the parallel recording light to 60 ° and the incident angle of the parallel reference light to 0 °.
A reflection member 12 made of OE is used.
FIG. 7 shows the result of the aperture reduction ratio when the distance between the device and the display device is changed. From FIG. 7, it can be seen that the larger the distance between the reflective member 12 and the display device is, the longer the distance of the display image is, the larger the aperture reduction ratio is.

【0027】また、図7の場合において、非正反射型H
OEからなる反射部材12を凹面鏡として形成し、その
曲率を種々変えて見たたところ、曲率の減少に応じて開
口縮小率が僅かに小さくなるが、その差は僅かであるこ
とが判った。
In the case of FIG. 7, the non-specular reflection type H
When the reflecting member 12 made of OE was formed as a concave mirror and its curvature was changed variously, it was found that the aperture reduction ratio became slightly smaller as the curvature decreased, but the difference was slight.

【0028】以上要するに、開口縮小率に関しては、非
正反射型HOEからなる反射部材12が平面鏡を構成し
た場合が最良で、表示光入射角に最適値があり、また反
射部材12から表示デバイスまでの距離が大きい程縮小
率が大きくなる。
In short, the aperture reduction ratio is best when the reflection member 12 made of a non-specular reflection type HOE constitutes a plane mirror, and there is an optimum value for the display light incident angle. The greater the distance, the greater the reduction ratio.

【0029】また、反射部材12として非正反射型HO
Eを使用しているので、図8に示すように、外光が入射
しても、反射部材12の表面反射光は表示デバイス1へ
は入射されず、表示デバイス1の方向への反射光(再生
光)が少なくなるので、ウオッシュアウトや表示デバイ
スの発熱対策などで有利になる。
The reflection member 12 is a non-specular reflection type HO.
Since E is used, as shown in FIG. 8, even if external light is incident, the surface reflected light of the reflecting member 12 is not incident on the display device 1, and the reflected light ( (Reproduction light) is reduced, which is advantageous in measures such as washout and heat generation of the display device.

【0030】ところで、一般にウインドシールドへの表
示は、図9(a)に示すように、JISR3212によ
って定められたウインドシールド3の中央のA領域の周
りのB領域において行われるように制限されているが、
正反射部材では使用領域が大きいので、同図(b)に示
すように表示像を全体的に下方に移動しなければならな
い。しかし、HUDの表示は、運転者の正面にくるよう
にできるだけ高い位置に行われることが好ましい。この
点、非反射型HOEからなる反射部材12を使用した場
合、ウインドシールド3上での使用領域が小さくなるの
で、全体的に上方へ移動した表示を行うことができ、視
認性の向上を図ることができる。また、ウインドシール
ド3上での反射処理面積を小さくすることができるの
で、前方視界を遮る反射処理面でのマスク現象を小さく
することもできる。
By the way, in general, display on the windshield is limited to be performed in a region B around the central region A of the windshield 3 defined by JISR3212, as shown in FIG. 9A. But,
Since the area of use of the regular reflection member is large, the display image must be moved downward as a whole as shown in FIG. However, the display of the HUD is preferably performed at a position as high as possible so as to be in front of the driver. In this regard, when the reflection member 12 made of the non-reflection type HOE is used, the use area on the windshield 3 is reduced, so that the display can be moved upward as a whole and the visibility can be improved. be able to. Further, since the reflection processing area on the windshield 3 can be reduced, the mask phenomenon on the reflection processing surface that blocks the front view can also be reduced.

【0031】なお、上述の実施例では、明言していない
が、反射部材として入射角の絶対値を反射角より小さく
した非正反射ホログラフィック光学素子を使用すること
で、アイレンジの上下限位置において視認したきの表示
像(虚像)が移動し、表示光の光路が非正反射ホログラ
フィック光学素子からなる反射部材と透光性反射部材と
の間で交差させるようにすれば、運転者が表示像の虚像
を視認するために反射光が通る必要のあるダッシュボー
ド上面の開口の面積を正反射部材に比べて小さくするこ
とができる。また、各緒元が変われば、入射角の最適値
は0°以外の値になることは明らかである。
Although it is not stated in the above-mentioned embodiment, by using a non-specular reflection holographic optical element having an absolute value of the incident angle smaller than the reflection angle as the reflection member, the upper and lower limits of the eye range can be obtained. If the display image (virtual image) to be viewed in the above moves, and the optical path of the display light intersects between the reflecting member composed of the non-specular reflection holographic optical element and the translucent reflecting member, The area of the opening on the upper surface of the dashboard through which the reflected light needs to pass in order to visually recognize the virtual image of the display image can be made smaller than that of the regular reflection member. Also, it is clear that the optimum value of the incident angle becomes a value other than 0 ° when the specifications change.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
イレンジの上下限位置において視認したときの表示像
(虚像)が移動し、表示光の光路が非正反射ホログラフ
ィック光学素子からなる反射部材と透光性反射部材との
のダッシュボード上面の開口の近傍で交差するように
しているので、反射部材を可動にすることなく、運転者
が表示像の虚像を視認するために反射光が通る必要のあ
るダッシュボード上面の開口の面積を、正反射部材を使
用した場合や上述した設定を採用しない場合に比べて、
小さくすることができる。また、ゴースト像の発生をな
くし、かつ外光が入射しても表示デバイスなどに不都合
が起こらない安価な車両用表示装置を得ることができ
る。
As described above, according to the present invention, the display image (virtual image) when viewed at the upper and lower limit positions of the eye range moves, and the optical path of the display light comprises a non-specular reflection holographic optical element. The intersection between the reflective member and the translucent reflective member is made near the opening on the dashboard upper surface, so that the driver does not need to make the reflective member movable so that the driver can see the virtual image of the displayed image. The area of the opening on the upper surface of the dashboard where light needs to pass, compared with the case where a regular reflection member is used or the case where the above setting is not adopted,
Can be smaller. In addition, it is possible to obtain an inexpensive vehicle display device that eliminates the generation of a ghost image and does not cause any inconvenience to a display device even when external light enters.

【0033】特に、運転者の視点の上限位置と下限位置
で視認したときの表示光の光路が前記開口の近傍におい
て交差するようにしたので、視認位置が変化してもそれ
に伴って開口を殆ど大きくする必要がなく、開口面積を
最小にすることができる。
In particular, since the optical path of the display light when viewed at the upper limit position and the lower limit position of the driver's viewpoint intersects in the vicinity of the opening, even if the viewing position changes, the opening is almost completely changed. There is no need to increase the size, and the opening area can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による車両用表示装置の一実施例を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a vehicle display device according to the present invention.

【図2】図1の車両用表示装置においてアイレンジ上下
限位置で視認したときの表示像の移動の様子を示す図で
ある。
FIG. 2 is a view showing a state of movement of a display image when visually recognized at upper and lower limit positions of an eye range in the vehicle display device of FIG. 1;

【図3】本発明による車両用表示装置と従来の装置とに
よる表示作用を比較して示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a comparison between a display operation of a vehicle display device according to the present invention and a display operation of a conventional device.

【図4】図1の装置における各部の緒元の一例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of specifications of each unit in the apparatus of FIG.

【図5】非正反射型HOEの製作の仕方を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a method of manufacturing a non-specular reflection type HOE.

【図6】入射角−開口縮小率の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an incident angle and an aperture reduction ratio.

【図7】表示デバイスからの距離−開口縮小率の関係を
示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a distance from a display device and an aperture reduction ratio.

【図8】非正反射型HOEを使用した際の効果の一例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of an effect when a non-specular reflection type HOE is used.

【図9】非正反射型HOEを使用した際の他の効果例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the effect when a non-specular reflection type HOE is used.

【図10】従来の装置の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional device.

【図11】従来の装置の他の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of a conventional device.

【図12】図11中の一部分の詳細を示す斜視図であ
る。
FIG. 12 is a perspective view showing details of a part of FIG. 11;

【図13】従来の装置の問題点を説明するための図であ
る。
FIG. 13 is a diagram for explaining a problem of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 自発光表示デバイス 12 反射部材 3 透光性反射部材(ウインドシールド) 4 ダッシュボード 4a 開口 E アイレンジ X 虚像 Reference Signs List 1 self-luminous display device 12 reflecting member 3 translucent reflecting member (wind shield) 4 dashboard 4a opening E eye range X virtual image

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 35/00 G02B 5/32 G02B 27/02 G09F 9/00 359 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60K 35/00 G02B 5/32 G02B 27/02 G09F 9/00 359

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車両の運転状況を表示する自発光表示デ
バイスからの表示光を反射部材によって反射し、該反射
光をダッシュボード上面に形成した開口を通じて投射し
て運転者の前方視界内に設けた透光性反射部材に入射
し、該入射光を前記透光性反射部材によって運転者に向
かって反射して運転者に前記自発光表示デバイスの表示
像を前記透光性反射部材の後方に虚像として視認させる
ようにした車両用表示装置において、前記反射部材を、当該反射部材を反射して見える前記表
示像の位置を、表示像を視認する角度によって変化させ
る非正反射ホログラフィック光学素子を使用して構成
し、 前記運転者の視点の上限位置と下限位置から前記表示像
上の同一点を視認するための光路が前記反射部材と前記
透光性反射部材との間の前記開口の近傍において交差す
るように、前記反射部材の非正反射特性と、前記自発光
表示デバイスの表示光の前記反射部材への入射角と、前
記反射部材から前記自発光表示デバイスまでの距離とを
設定した ことを特徴とする車両用表示装置。
1. A display member for displaying a driving state of a vehicle from a self-luminous display device is reflected by a reflecting member, and the reflected light is projected through an opening formed on an upper surface of a dashboard to be provided in a front view of a driver. Incident on the light-transmitting reflective member, and reflects the incident light toward the driver by the light-transmitting reflective member to display the display image of the self-luminous display device to the driver behind the light-transmitting reflective member. In the display device for a vehicle which is made to be visually recognized as a virtual image , the reflection member may be configured to reflect the reflection member.
Change the position of the image according to the angle at which the displayed image is viewed.
Using non-specular holographic optical elements
The display image from the upper limit position and the lower limit position of the driver's viewpoint.
The optical path for visually recognizing the same point above is the reflection member and the
Intersect in the vicinity of the opening with the translucent reflecting member
As described above, the non-specular reflection characteristic of the reflection member and the self-emission
The incident angle of the display light of the display device on the reflection member,
And the distance from the reflective member to the self-luminous display device.
A display device for a vehicle, wherein the display device is set.
【請求項2】 前記運転者の視点の上限位置と下限位置
で視認したときの表示光の光路が前記開口の近傍におい
て交差するようにしたことを特徴とする請求項1記載の
車両用表示装置。
2. The vehicular display device according to claim 1, wherein an optical path of display light when viewed at an upper limit position and a lower limit position of the driver's viewpoint intersects near the opening. .
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