Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6149715B2 - Optical sensor and head-up display device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6149715B2 - Optical sensor and head-up display device - Google Patents

Optical sensor and head-up display device Download PDF

Info

Publication number
JP6149715B2
JP6149715B2 JP2013251444A JP2013251444A JP6149715B2 JP 6149715 B2 JP6149715 B2 JP 6149715B2 JP 2013251444 A JP2013251444 A JP 2013251444A JP 2013251444 A JP2013251444 A JP 2013251444A JP 6149715 B2 JP6149715 B2 JP 6149715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
incident
detection element
optical sensor
inner peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013251444A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015108555A (en
Inventor
恒 劉
恒 劉
猪俣 誠
誠 猪俣
亮 山岡
亮 山岡
慶太郎 吉岡
慶太郎 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013251444A priority Critical patent/JP6149715B2/en
Publication of JP2015108555A publication Critical patent/JP2015108555A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6149715B2 publication Critical patent/JP6149715B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Description

本発明は、光センサ及びヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置)に関する。   The present invention relates to an optical sensor and a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device).

従来、集光部材を備える光センサが知られている。特許文献1に開示の光センサ(火炎センサ)は、光量を検出する検出素子(放電管)と、両端に孔を有し、素子に向かう程径が小さくなる筒状の筒部(集光部材)とを備えている。ここで、反射面は、放物面又は円錐面からなり、紫外線を反射しやすいように鏡面状態とされることが好ましく、少なくとも内面が金属など紫外線を反射する材料から構成されている。   Conventionally, an optical sensor provided with a condensing member is known. The optical sensor (flame sensor) disclosed in Patent Document 1 includes a detection element (discharge tube) that detects the amount of light, and a cylindrical tube portion (light collecting member) that has holes at both ends and the diameter decreases toward the element. ). Here, the reflecting surface is preferably a parabolic surface or a conical surface, and is preferably in a mirror state so as to easily reflect ultraviolet rays, and at least the inner surface is made of a material that reflects ultraviolet rays, such as metal.

特開2011−214893号公報JP 2011-214893 A

特許文献1に開示の光センサは、集光部材により入射光を全て集光するので、様々な方向からの入射光を検出することが可能となる。しかしながら、このような光センサでは、集光により検出素子が高温となるため、検出素子の検出結果においてノイズ又は誤差が発生したり、検出素子の劣化が早まること等により、検出精度が悪化するという課題が生じていた。   Since the optical sensor disclosed in Patent Document 1 condenses all incident light by the condensing member, it is possible to detect incident light from various directions. However, in such an optical sensor, the detection element becomes high temperature due to condensing, so that noise or error occurs in the detection result of the detection element, deterioration of the detection element is accelerated, and the detection accuracy is deteriorated. There was a problem.

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出精度が悪化することを避ける光センサ及びHUD装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical sensor and a HUD device that avoid deterioration in detection accuracy.

開示される発明のひとつにおいて光センサは、光量を検出する検出素子と、両端に開口を有し、検出素子に向かう程、内周孔の径が小さくなる筒状の筒部とを備え、筒部は、透光性であり、検出素子とは反対側から入射する入射光を、反射により検出素子に向けて集光される反射光と、透過により筒部の外側に放出される透過光とに分けることを特徴とする。 In one of the disclosed inventions, an optical sensor includes a detection element that detects the amount of light, and a cylindrical cylindrical portion that has openings at both ends, and the diameter of the inner peripheral hole decreases toward the detection element. The portion is translucent, and incident light incident from the opposite side of the detection element is reflected light that is collected toward the detection element by reflection, and transmitted light that is emitted to the outside of the cylindrical portion by transmission. It is characterized by dividing into.

このような発明によると、筒部は、両端に開口を有し、検出素子に向かう程、内周孔の径が小さくなるので、検出素子とは反対側の様々な方向から入射する入射光を、集光することができる。また、入射光が、筒部により、反射により検出素子に向けて集光される反射光と、透過により筒部の外側に放出される透過光とに分けられる。これによれば、入射光が全て検出素子に集光する訳ではないので、光が熱に変換され、検出素子が高温となることを避けることができる。したがって、検出精度が悪化することを避けることができる。   According to such an invention, the cylindrical portion has openings at both ends, and the diameter of the inner peripheral hole becomes smaller toward the detection element, so that incident light incident from various directions opposite to the detection element can be obtained. , Can be condensed. Further, the incident light is divided into reflected light collected by the tube portion toward the detection element by reflection and transmitted light emitted to the outside of the tube portion by transmission. According to this, since not all the incident light is condensed on the detection element, it is possible to avoid that the light is converted into heat and the detection element becomes high temperature. Therefore, it is possible to avoid deterioration in detection accuracy.

また、開示される発明の他のひとつは、移動体に搭載され、移動体の投影面に画像を投影することにより、画像を虚像として移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、光量を検出する検出素子と、両端に開口を有し、検出素子に向かう程、内周孔の径が小さくなる筒状の筒部とを備え、筒部が、透光性であり、検出素子とは反対側から入射する入射光を、反射により検出素子に向けて集光される反射光と、透過により筒部の外側に放出される透過光とに分ける光センサと、光センサの検出結果に基づいて、虚像の表示を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。 Another aspect of the disclosed invention is a head-up display device that is mounted on a moving body and projects the image onto a projection surface of the moving body so that the image is displayed as a virtual image so as to be visible from inside the moving body. And a detection element that detects the amount of light, and a cylindrical cylindrical part that has openings at both ends and the diameter of the inner peripheral hole decreases toward the detection element, and the cylindrical part is translucent. An optical sensor that divides incident light incident from the opposite side of the detection element into reflected light that is collected toward the detection element by reflection and transmitted light that is emitted to the outside of the cylindrical portion by transmission; and an optical sensor And a control means for controlling display of a virtual image based on the detection result.

このような発明によると、HUD装置が備える光センサに入射する入射光が、筒部により、反射光と透過光とに分けられる。そして、反射光は検出素子に向けて集光され、透過光は筒部の外に放出される。これによれば、入射光が全て検出素子に集光する訳ではないので、外光が熱に変換され、検出素子が高温となることを避けることができる。さらに、光センサの検出結果に基づいて、HUD装置が移動体の室内から視認可能に表示する虚像が制御される。以上により、精度よく検出された外光の光量に応じた表示を、長期間維持することができる。   According to such an invention, incident light incident on the optical sensor included in the HUD device is divided into reflected light and transmitted light by the cylindrical portion. Then, the reflected light is collected toward the detection element, and the transmitted light is emitted outside the cylindrical portion. According to this, since not all the incident light is condensed on the detection element, it is possible to avoid that the external light is converted into heat and the detection element becomes high temperature. Furthermore, based on the detection result of the optical sensor, a virtual image displayed by the HUD device so as to be visible from inside the moving body is controlled. As described above, a display corresponding to the amount of external light detected with high accuracy can be maintained for a long time.

第1実施形態における光センサを具備するHUD装置の車両への搭載状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mounting state to the vehicle of the HUD apparatus which comprises the optical sensor in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるHUD装置の表示状態を示す正面図である。It is a front view which shows the display state of the HUD apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるHUD装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the HUD apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態における表示器の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the indicator in 1st Embodiment. 第1実施形態における光センサを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sensor in 1st Embodiment. 第2実施形態における光センサを部分的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows partially the optical sensor in 2nd Embodiment. 第2実施形態における誘電体多層膜の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the dielectric multilayer in 2nd Embodiment.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. In addition, not only combinations of configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly specified unless there is a problem with the combination. .

(第1実施形態)
図1に示すように、本発明の第1実施形態による光センサ50は、HUD装置100に具備されている。HUD装置100は、フロントウインドシールド3及びインストルメントパネル4を有する移動体としての車両2において、当該インストルメントパネル4内に搭載されている。HUD装置100は、ここで車両2において、フロントウインドシールド3の室内側の面は、画像が投影される投影面3aを、湾曲する凹面状又は平坦な平面状等に形成している。また、車両2においてフロントウインドシールド3は、室内側の面と室外側の面とで、光路差を抑制するものであってもよいし、あるいは当該光路差抑制のために蒸着膜ないしはフィルム等を室内側の面に設けたものであってもよい。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the optical sensor 50 according to the first embodiment of the present invention is provided in the HUD device 100. The HUD device 100 is mounted in the instrument panel 4 in the vehicle 2 as a moving body having the front windshield 3 and the instrument panel 4. Here, in the vehicle 2, in the vehicle 2, the surface on the indoor side of the front windshield 3 forms a projection surface 3a on which an image is projected into a curved concave surface or a flat flat surface. Further, in the vehicle 2, the front windshield 3 may be one that suppresses the optical path difference between the indoor side surface and the outdoor side surface, or a vapor deposition film or film or the like is used to suppress the optical path difference. It may be provided on the indoor side surface.

画像が投影面3aに投影される車両2では、その室内において、投影面3aにより反射した当該画像の光束が乗員のアイポイント6に到達する。乗員は、アイポイント6への到達光束を知覚することで、フロントウインドシールド3の前方に結像された画像の虚像7を視認する。なお、図2に示すように、虚像7としては、車両の走行速度の指示表示7aや、ナビゲーションシステムによる車両の進行方向の指示表示7b、車両に関するウォーニング表示7c等が表示される。   In the vehicle 2 on which the image is projected onto the projection surface 3a, the luminous flux of the image reflected by the projection surface 3a reaches the occupant's eye point 6 in the room. The passenger visually recognizes the virtual image 7 of the image formed in front of the front windshield 3 by perceiving the light flux reaching the eye point 6. As shown in FIG. 2, as the virtual image 7, an indication display 7a of the traveling speed of the vehicle, an indication display 7b of the traveling direction of the vehicle by the navigation system, a warning display 7c related to the vehicle, and the like are displayed.

以下、HUD装置100について簡単に説明する。HUD装置100は、図3に示すように、表示器10、凹面鏡20、光センサ50、及びコントローラ30等を具備している。   Hereinafter, the HUD device 100 will be briefly described. As shown in FIG. 3, the HUD device 100 includes a display 10, a concave mirror 20, an optical sensor 50, a controller 30, and the like.

表示器10は、例えば図4に示すように、バックライト12、投射レンズ14、及び液晶パネル16を備えている。   For example, as shown in FIG. 4, the display device 10 includes a backlight 12, a projection lens 14, and a liquid crystal panel 16.

バックライト12は、光源12a、集光レンズ12b、拡散板12c等を有している。光源12aは、例えば発光ダイオードからなる発光素子であり、光源用回路基板18上に配置されている。光源12aは、光源用回路基板18上の配線パターン(図示しない)を通して、コントローラ30及び電源(図示しない)と電気的に接続されている。光源12aは、通電により電流量に応じて発光することで、光源光を集光レンズ12bに向けて投射する。集光レンズ12bは、合成樹脂ないしはガラス等からなる透光性の凸レンズであり、光源12aと拡散板12cとの間に配置されている。集光レンズ12bは、光源12aからの光源光を集光して拡散板12cに向けて射出する。拡散板12cは、光拡散材が練り込まれたポリカーボネイト等の合成樹脂により形成される、半透明又は乳白色の板であり、集光レンズ12bと投射レンズ14との間に配置されている。拡散板12cは、拡散により輝度の均一性を調整した光源光を投射レンズ14に向けて射出する。   The backlight 12 includes a light source 12a, a condenser lens 12b, a diffusion plate 12c, and the like. The light source 12 a is a light emitting element made of, for example, a light emitting diode, and is disposed on the light source circuit board 18. The light source 12a is electrically connected to the controller 30 and a power source (not shown) through a wiring pattern (not shown) on the light source circuit board 18. The light source 12a emits light according to the amount of current when energized to project the light source light toward the condenser lens 12b. The condenser lens 12b is a translucent convex lens made of synthetic resin or glass, and is disposed between the light source 12a and the diffusion plate 12c. The condensing lens 12b condenses the light source light from the light source 12a and emits it toward the diffusion plate 12c. The diffusing plate 12 c is a translucent or milky white plate formed of a synthetic resin such as polycarbonate in which a light diffusing material is kneaded, and is disposed between the condenser lens 12 b and the projection lens 14. The diffusing plate 12c emits light source light, whose luminance uniformity is adjusted by diffusion, toward the projection lens 14.

投射レンズ14は、合成樹脂ないしはガラス等からなる透光性の凸レンズであり、バックライト12と液晶パネル16との間に配置されている。投射レンズ14は、バックライト12からの光源光を集光して液晶パネル16に向けて投射する。   The projection lens 14 is a translucent convex lens made of synthetic resin or glass, and is disposed between the backlight 12 and the liquid crystal panel 16. The projection lens 14 condenses the light source light from the backlight 12 and projects it toward the liquid crystal panel 16.

液晶パネル16は、例えばドットマトリクス型のTFT液晶パネルである。液晶パネル16には、図示しないが、2次元方向に複数の液晶画素が配列されており、電気的に接続されたコントローラ30により各液晶画素が制御される。これにより、液晶パネル16は、投射レンズ14からの光源光を透過させて画像を表示し、当該画像を凹面鏡20に向けて投射する。   The liquid crystal panel 16 is a dot matrix type TFT liquid crystal panel, for example. Although not shown, the liquid crystal panel 16 has a plurality of liquid crystal pixels arranged in a two-dimensional direction, and each liquid crystal pixel is controlled by an electrically connected controller 30. Thereby, the liquid crystal panel 16 transmits the light source light from the projection lens 14 to display an image, and projects the image toward the concave mirror 20.

ここで、表示器10は、画像を表示可能であれば、他の方式であってもよい。例えば、反射型の液晶素子を用いて画像を表示するものであってもよい。また例えば、微小電気機械システム(MEMS)によりレーザ光束を走査することで画像を表示するものであってもよい。   Here, the display device 10 may be of another method as long as it can display an image. For example, an image may be displayed using a reflective liquid crystal element. Further, for example, an image may be displayed by scanning a laser beam with a micro electro mechanical system (MEMS).

凹面鏡20は、図3に示すように、合成樹脂ないしはガラス等からなる基材の表面に、反射面20aとしてアルミニウムを蒸着させること等により、形成されている。反射面20aは、凹面鏡20の中心が凹む凹面として、滑らかな曲面状に形成されている。かかる形状により、凹面鏡20は、表示器10からの画像の光を車両2の投影面3aに向けて反射することにより、投影面3aに画像を投影する。なお、図3では、画像の光の経路が破線で示されている。   As shown in FIG. 3, the concave mirror 20 is formed by vapor-depositing aluminum as the reflecting surface 20a on the surface of a base material made of synthetic resin or glass. The reflecting surface 20a is formed in a smooth curved surface as a concave surface in which the center of the concave mirror 20 is recessed. With this shape, the concave mirror 20 projects the image on the projection surface 3a by reflecting the light of the image from the display 10 toward the projection surface 3a of the vehicle 2. In FIG. 3, the light path of the image is indicated by a broken line.

ここで、本実施形態では、1枚の凹面鏡20を用いて表示器10からの画像の光を投影面3aに投影する例を示した。しかしながら、表示器10からの画像の光を投影面3aに投影するものであれば、複数の凹面鏡を用いてもよい。もしくは、平面鏡、又はその他の光学素子のうち少なくとも1種を所定数ずつ用いてもよい。   Here, in this embodiment, the example which projects the light of the image from the display 10 on the projection surface 3a using the single concave mirror 20 was shown. However, a plurality of concave mirrors may be used as long as the image light from the display device 10 is projected onto the projection surface 3a. Alternatively, a predetermined number of at least one of a plane mirror or other optical elements may be used.

光センサ50は、当該光センサ50に入射する光の光量を検出する。図1,3,5に示すように、HUD装置100のユニットにおいて、表示器10及び凹面鏡20等の光学系とは別の箇所に配置されている。具体的には、光センサ50の内周孔58が、インストルメントパネル4においてフロントウインドシールド3に向けて配置され、インストルメントパネル4に空いた入射窓4aを通して光を取り込むことが可能となっている(以下、光源光及び画像の光と区別するため、外光という)。インストルメントパネル4の入射窓4aは、外部からHUD装置100の内部構造が覗き見られることを防ぐ。   The optical sensor 50 detects the amount of light incident on the optical sensor 50. As shown in FIGS. 1, 3, and 5, in the unit of the HUD device 100, the HUD device 100 is disposed at a different location from the optical system such as the display 10 and the concave mirror 20. Specifically, the inner peripheral hole 58 of the optical sensor 50 is disposed toward the front windshield 3 in the instrument panel 4, and light can be taken in through the incident window 4 a vacated in the instrument panel 4. (Hereinafter, referred to as “external light” in order to distinguish it from the light source light and the image light). The incident window 4a of the instrument panel 4 prevents the internal structure of the HUD device 100 from being looked into from the outside.

以下、図5を用いて光センサ50について詳細に説明する。光センサ50は、検出素子52、筒部54、及びカバー63を備えている。   Hereinafter, the optical sensor 50 will be described in detail with reference to FIG. The optical sensor 50 includes a detection element 52, a cylinder portion 54, and a cover 63.

検出素子52は、例えば、センサ用回路基板52aと、当該センサ用回路基板52a上に固定され、PN接合を有するフォトダイオード52bと、を有している。フォトダイオード52bは、半導体材料としてのシリコンのバンドギャップよりも大きなエネルギーの波長を有する外光を受光すると、光起電力効果によって光電流を発生させる。そして、半田を用いて、フォトダイオード52bの端子(図示しない)と、センサ用回路基板52aの検出回路(図示しない)とが、電気的に接続されているため、発生した光電流を検出回路にて光量として検出可能となっている。ここで特に、光の波長が短波長である場合、フォトダイオード52bの受光面側に設けられた拡散層(図示しない)にて吸収されることで熱に変換される光の割合が増大して、検出感度が落ちる。この結果、本実施形態の検出素子52は、赤外光から紫外光までの光量を検出するようになっている。   The detection element 52 includes, for example, a sensor circuit board 52a and a photodiode 52b that is fixed on the sensor circuit board 52a and has a PN junction. When the photodiode 52b receives external light having a wavelength of energy larger than the band gap of silicon as a semiconductor material, the photodiode 52b generates a photocurrent by the photovoltaic effect. Since the terminals (not shown) of the photodiode 52b and the detection circuit (not shown) of the sensor circuit board 52a are electrically connected using solder, the generated photocurrent is supplied to the detection circuit. Therefore, it can be detected as a light quantity. In particular, when the wavelength of light is a short wavelength, the proportion of light converted into heat increases by being absorbed by a diffusion layer (not shown) provided on the light receiving surface side of the photodiode 52b. , Detection sensitivity falls. As a result, the detection element 52 of the present embodiment detects the amount of light from infrared light to ultraviolet light.

筒部54は、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)等の合成樹脂ないしはガラスからなる透光性の筒状部材であり、入射孔63aと検出素子52との間に配置されている。また、筒部54は、両端の端面56a,56bに円形の開口57a,57bを有し、入射孔63a側から検出素子52に向かう程、内周孔58の径DIが小さくなっており、その縮小率は、検出素子52に向かう程漸次増加する。すなわち、内周孔58を形成する内周壁面59は、自由曲面状に形成されている。また、内周孔58は、レンズが設けられていないレンズレスである中空に形成されている。一方、筒部54の外周における外周壁面60についても、検出素子52側の径が小さくなっている。   The cylindrical portion 54 is a translucent cylindrical member made of a synthetic resin such as polymethyl methacrylate resin (PMMA) or glass, and is disposed between the incident hole 63 a and the detection element 52. Further, the cylindrical portion 54 has circular openings 57a and 57b on both end faces 56a and 56b, and the diameter DI of the inner peripheral hole 58 becomes smaller toward the detection element 52 from the incident hole 63a side. The reduction ratio gradually increases toward the detection element 52. That is, the inner peripheral wall surface 59 forming the inner peripheral hole 58 is formed in a free curved surface shape. Moreover, the inner peripheral hole 58 is formed in a hollow which is a lensless without a lens. On the other hand, the outer peripheral wall surface 60 on the outer periphery of the cylindrical portion 54 also has a smaller diameter on the detection element 52 side.

カバー63は、合成樹脂からなり、表示器10及び凹面鏡20等の光学系のハウジング40と一体にカップ状に形成されており、検出素子52及び筒部54を保持しつつ、空間を介して筒部54を覆う部材である。カバー63は、遮光性であり、光を吸収可能となっている。またカバー63は、入射孔63aを有している。入射孔63aは、筒部54よりも入射側に、より詳細には入射窓4aと筒部54の入射側の開口57aとの間に、設けられている。かかる配置により、入射孔は、外光の入射光の光量を調整すると共に、外部から光センサ50の内部構造を覗き見ることを防ぐ。ここで、入射孔63aの径DHは、入射窓4aの径DWよりも小さく設定されている。また、入射孔63aの径DHは、入射側の開口57aにおける内周孔58の径DI1よりも小さく設定されている。   The cover 63 is made of a synthetic resin, and is formed in a cup shape integrally with the optical system housing 40 such as the display 10 and the concave mirror 20. The cover 63 holds the detection element 52 and the cylindrical portion 54, and is cylindrical through the space. It is a member that covers the portion 54. The cover 63 is light-shielding and can absorb light. The cover 63 has an incident hole 63a. The incident hole 63a is provided on the incident side of the cylindrical portion 54, more specifically, between the incident window 4a and the incident-side opening 57a of the cylindrical portion 54. With this arrangement, the incident hole adjusts the amount of incident light of external light and prevents the external structure of the optical sensor 50 from being looked into. Here, the diameter DH of the incident hole 63a is set smaller than the diameter DW of the incident window 4a. The diameter DH of the incident hole 63a is set to be smaller than the diameter DI1 of the inner peripheral hole 58 in the incident side opening 57a.

さて、HUD装置100のコントローラ30は、マイクロコンピュータを主体として形成される制御回路であり、光センサ50及び表示器10と電気的に接続されている。そして、コントローラ30は、光センサ50から検出結果として入力される電気信号に基づいて、表示器10が表示する画像を制御することで、車両2の室内から視認可能な虚像7の表示を制御する。特に本実施形態では、コントローラ30は、光センサ50からの検出結果に基づいて、表示器10の光源12aの出力を制御することにより、車両2の室内から視認可能な虚像7の表示輝度を制御する。具体的には、光センサ50の検出光量が大きな場合には表示輝度を大きくし、検出光量が小さな場合には表示輝度を小さくする。かかる制御は、車両2の周囲の明るさに応じて、適切なコントラストで見やすい虚像7の表示を提供することを目的とする。   The controller 30 of the HUD device 100 is a control circuit formed mainly with a microcomputer, and is electrically connected to the optical sensor 50 and the display 10. Then, the controller 30 controls the display of the virtual image 7 that can be viewed from inside the vehicle 2 by controlling the image displayed by the display 10 based on the electrical signal input as the detection result from the optical sensor 50. . In particular, in the present embodiment, the controller 30 controls the display luminance of the virtual image 7 that is visible from the room of the vehicle 2 by controlling the output of the light source 12a of the display 10 based on the detection result from the optical sensor 50. To do. Specifically, the display luminance is increased when the detected light amount of the optical sensor 50 is large, and the display luminance is decreased when the detected light amount is small. The purpose of such control is to provide a display of the virtual image 7 that is easy to see with appropriate contrast according to the brightness of the surroundings of the vehicle 2.

このような構成の光センサ50に入射する外光の制御について、以下に補足する。外光は、例えば太陽光であり、車両2の外から直接、又はフロントウインドシールド3を介して光センサ50に入射する。   A supplementary description will be given below of control of external light incident on the optical sensor 50 having such a configuration. The external light is, for example, sunlight, and enters the optical sensor 50 directly from outside the vehicle 2 or through the front windshield 3.

ここで、仮に入射孔60aと検出素子52との間に筒部54が存在しないとすれば、入射孔63aを通過する入射光のうち直線的に検出素子52に向かうものだけが、検出素子52に到達することとなる。換言すると、かかる構成の光センサは、特定の方向からの外光しか検出できないこととなる。   Here, if the cylindrical portion 54 does not exist between the incident hole 60 a and the detection element 52, only incident light that passes through the incident hole 63 a and linearly goes to the detection element 52 is detected. Will be reached. In other words, the optical sensor having such a configuration can only detect external light from a specific direction.

この点、第1実施形態では、筒部54が、検出素子52とは反対側から入射する入射光を、反射により検出素子52に向けて集光される反射光と、透過により筒部54の外側に放出される透過光とに分ける。具体的には、様々な方向からの外光が、入射孔63aを通過した後、入射光として内周壁面59の法線方向に対して斜めに入射して、内周壁面59によって一部が反射され、透過した残部が筒部54の媒質中に進む。外光の反射光は、入射孔63a側から検出素子52に向かう程、内周孔58の径DIが小さくなる筒部54により、検出素子52の方向に向かうようになっている。このように、様々な方向からの外光が、検出素子52に到達することとなる。検出素子52に到達した外光は、拡散層やセンサ用回路基板52a上にて直ぐに熱に変換される場合もあれば、光電流を生じさせて検出回路の電気抵抗により熱に変換される場合もある。外光の透過光の一部は、筒部54の外周壁面60を透過してカバー63での吸収により熱に変換され、残部は、外周壁面60に反射されて検出素子52に向かう場合、筒部54の媒質中での吸収により熱に変換される場合等がある。なお、外光の一部は、入射孔63aを通過した後、内周壁面59に入射せずに、直接検出素子52に到達するものである。   In this regard, in the first embodiment, the cylindrical portion 54 is configured to reflect incident light incident from the opposite side of the detection element 52, reflected light that is collected toward the detection element 52 by reflection, and transmission of the cylindrical portion 54. It is divided into transmitted light emitted to the outside. Specifically, after external light from various directions passes through the incident hole 63 a and is incident obliquely as incident light with respect to the normal direction of the inner peripheral wall surface 59, a part of the outer light is caused by the inner peripheral wall surface 59. The remaining part that is reflected and transmitted proceeds into the medium of the cylindrical part 54. The reflected light of the outside light is directed toward the detection element 52 by the cylindrical portion 54 in which the diameter DI of the inner peripheral hole 58 becomes smaller toward the detection element 52 from the incident hole 63a side. As described above, external light from various directions reaches the detection element 52. The outside light that has reached the detection element 52 may be immediately converted into heat on the diffusion layer or the sensor circuit board 52a, or may be converted into heat by the electric resistance of the detection circuit by generating a photocurrent. There is also. When a part of the transmitted light of the external light is transmitted through the outer peripheral wall surface 60 of the cylindrical portion 54 and converted to heat by absorption by the cover 63, the remaining portion is reflected by the outer peripheral wall surface 60 and goes to the detection element 52. The portion 54 may be converted into heat by absorption in the medium. A part of the external light reaches the detection element 52 directly after passing through the incident hole 63a without entering the inner peripheral wall surface 59.

(作用効果)
以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。
(Function and effect)
The operational effects of the first embodiment described above will be described below.

第1実施形態によると、筒部54は、両端に開口57a,57bを有し、検出素子52に向かう程、内周孔58の径DIが小さくなるので、検出素子52とは反対側の様々な方向から入射する入射光を、集光することができる。また、入射光が、筒部54により、反射により検出素子52に向けて集光される反射光と、透過により筒部54の外側に放出される透過光とに分けられる。これによれば、入射光が全て検出素子52に集光する訳ではないので、光が熱に変換され、検出素子52が高温となることを避けることができる。したがって、検出精度が悪化することを避けることができる。   According to the first embodiment, the cylindrical portion 54 has openings 57 a and 57 b at both ends, and the diameter DI of the inner peripheral hole 58 becomes smaller toward the detection element 52. Incident light incident from any direction can be collected. Further, incident light is divided into reflected light collected by the cylindrical portion 54 toward the detection element 52 by reflection, and transmitted light emitted to the outside of the cylindrical portion 54 by transmission. According to this, since not all of the incident light is collected on the detection element 52, it is possible to prevent the light from being converted into heat and the detection element 52 from becoming high temperature. Therefore, it is possible to avoid deterioration in detection accuracy.

また、第1実施形態によると、筒部54よりも入射側において、入射光の光量を調整する入射孔63aが設けられているので、検出素子52が高温となることを避けることができる。さらには、外部から内部構造が覗き見られることを防ぐことができる。   Further, according to the first embodiment, since the incident hole 63a for adjusting the amount of incident light is provided on the incident side from the cylindrical portion 54, it is possible to avoid the detection element 52 from becoming high temperature. Furthermore, it is possible to prevent the internal structure from being looked into from the outside.

また、第1実施形態によると、入射孔63aの径は、入射側の開口57aにおける内周孔58の径DI1よりも小さいので、入射光が筒部54の端面56aに当たって乱反射することを抑制することができる。   Further, according to the first embodiment, since the diameter of the incident hole 63a is smaller than the diameter DI1 of the inner peripheral hole 58 in the incident-side opening 57a, the incident light is prevented from impinging on the end surface 56a of the cylindrical portion 54 and being irregularly reflected. be able to.

また、第1実施形態によると、空間を介して筒部54を覆うカバー63が、入射孔63aを有し、透過光を吸収する。これによれば、入射光の光量の調整と、透過光の吸収との両方を、一部品で容易に行なうことができる。   According to the first embodiment, the cover 63 that covers the cylindrical portion 54 via the space has the incident hole 63a and absorbs transmitted light. According to this, both adjustment of the amount of incident light and absorption of transmitted light can be easily performed with one component.

また、第1実施形態によると、HUD装置100が備える光センサ50に入射する入射光が、筒部54により、反射光と透過光とに分けられる。そして、反射光は検出素子52に向けて集光され、透過光は筒部54の外に放出される。これによれば、入射光が全て検出素子に集光する訳ではないので、外光が熱に変換され、検出素子52が高温となることを避けることができる。さらに、光センサ50の検出結果に基づいて、HUD装置100が車両2の室内から視認可能に表示する虚像7が制御される。以上により、精度よく検出された外光の光量に応じた表示を、長期間維持することができる。   Further, according to the first embodiment, incident light that enters the optical sensor 50 included in the HUD device 100 is divided into reflected light and transmitted light by the cylindrical portion 54. Then, the reflected light is collected toward the detection element 52, and the transmitted light is emitted outside the cylindrical portion 54. According to this, since all the incident light is not condensed on the detection element, it is possible to avoid that the external light is converted into heat and the detection element 52 becomes high temperature. Furthermore, based on the detection result of the optical sensor 50, the virtual image 7 displayed by the HUD device 100 so as to be visible from inside the vehicle 2 is controlled. As described above, a display corresponding to the amount of external light detected with high accuracy can be maintained for a long time.

また、仮に集光部材として内周孔58にレンズを用いた場合、インストルメントパネル4において、フロントウインドシールド3に向けて配置されると、フロントウインドシールド3前方に別の虚像が形成され、乗員がレンズによって撮影されているように感じてしまい、気分が落ち着かない。しかしながら、内周孔58がレンズレスとなっている光センサ50を具備するHUD装置100では、乗員がそのように感じ難い。   Further, if a lens is used as the light collecting member in the inner peripheral hole 58, another virtual image is formed in front of the front windshield 3 in the instrument panel 4 when the lens is arranged toward the front windshield 3. Feels like it was being shot by the lens, and I feel uncomfortable. However, in the HUD device 100 including the optical sensor 50 in which the inner peripheral hole 58 is lensless, it is difficult for an occupant to feel that way.

(第2実施形態)
図6〜7に示すように、本発明の第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
As shown in FIGS. 6-7, 2nd Embodiment of this invention is a modification of 1st Embodiment. The second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

第2実施形態の筒部254は、図6に示すように、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)等の合成樹脂ないしはガラスからなる透光性の筒状基材255と、当該筒状基材255の内周壁面259において、誘電体多層膜261とを有している。筒状基材255は、第1実施形態における筒部54と同様の配置及び形状となっている。なお、以下誘電体多層膜261の分光特性を中心に説明するため、図6では、筒部254の形状が部分的かつ模式的に示されている。   As shown in FIG. 6, the cylindrical portion 254 of the second embodiment includes a light-transmitting cylindrical base material 255 made of a synthetic resin such as polymethyl methacrylate resin (PMMA) or glass, and the cylindrical base material 255. The inner peripheral wall surface 259 includes a dielectric multilayer film 261. The cylindrical base material 255 has the same arrangement and shape as the cylindrical portion 54 in the first embodiment. In the following description, the shape of the cylindrical portion 254 is partially and schematically illustrated in FIG. 6 in order to describe the spectral characteristics of the dielectric multilayer film 261.

誘電体多層膜261は、例えば酸化シリコン(SiO)や酸化チタン(TiO)等の2種類以上の屈折率の異なる誘電体を積層して形成された多層膜である。誘電体多層膜261は、内周壁面259の法線方向に沿って積層されており、光の反射及び干渉を利用して、特定の波長の光を透過させ、また他の特定の波長の光を反射させる。特に第2実施形態の誘電体多層膜261は、可視光の反射率が、赤外光又は紫外光の反射率よりも高くなるような反射特性を有している。ここで、かかる反射特性は、必ずしも全ての波長の可視光に対して成立する必要はなく、例えば可視光の各波長に対する反射率の平均値が、赤外光又は紫外光の各波長に対する反射率の平均値よりも高くなっていれば足りる。また逆に、透過特性としては、可視光の反射率が、赤外光又は紫外光の反射率よりも低くなっている。 The dielectric multilayer film 261 is a multilayer film formed by laminating two or more kinds of dielectrics having different refractive indexes, such as silicon oxide (SiO 2 ) and titanium oxide (TiO 3 ). The dielectric multilayer film 261 is laminated along the normal direction of the inner peripheral wall surface 259, transmits light of a specific wavelength using light reflection and interference, and light of another specific wavelength. To reflect. In particular, the dielectric multilayer film 261 of the second embodiment has a reflection characteristic such that the reflectance of visible light is higher than the reflectance of infrared light or ultraviolet light. Here, such reflection characteristics do not necessarily have to be established for visible light of all wavelengths. For example, the average value of the reflectance for each wavelength of visible light is the reflectance for each wavelength of infrared light or ultraviolet light. It is sufficient if it is higher than the average value of. Conversely, as a transmission characteristic, the reflectance of visible light is lower than the reflectance of infrared light or ultraviolet light.

このような誘電体多層膜261は、用いられる誘電体の屈折率、及び各層の膜厚を、適宜設定することで実現される。例えば、Essential Macleod等の薄膜計算ソフト等を用いることで、所望の特性の誘電体多層膜261を容易に設計することができる。特に第2実施形態の誘電体多層膜261は、内周壁面259の法線方向に対して斜めに入射する入射光に応じた膜厚が設定されている。具体的には、法線方向からの光に比べて斜めからの光の反射スペクトルが短波長側にシフトする特性を考慮して、膜厚が厚めに設定されている。例えば、内周壁面259の法線方向に対して60度の角度で入射する入射光に対して、図7に示すような反射率にて、各波長の光を反射するようになっている。   Such a dielectric multilayer film 261 is realized by appropriately setting the refractive index of the dielectric used and the film thickness of each layer. For example, the dielectric multilayer film 261 having desired characteristics can be easily designed by using thin film calculation software such as Essential Macleod. In particular, the dielectric multilayer film 261 of the second embodiment is set to have a film thickness corresponding to incident light incident obliquely with respect to the normal direction of the inner peripheral wall surface 259. Specifically, the film thickness is set to be thick in consideration of the characteristic that the reflection spectrum of the oblique light is shifted to the short wavelength side compared to the light from the normal direction. For example, light of each wavelength is reflected at a reflectance as shown in FIG. 7 with respect to incident light incident at an angle of 60 degrees with respect to the normal direction of the inner peripheral wall surface 259.

このような構成の光センサ250に入射する外光の制御について、以下に補足する。外光は、例えば太陽光であり、車両2の外から直接、又はフロントウインドシールド3を介して光センサ250に入射する。また例えば、外光は、例えば、外灯の可視光、車両2の室内にて乗員のステータスをモニタリングするために投射された赤外光、又は車両2から障害物を検出するために投射された赤外光等が挙げられる。   A supplemental description will be given below of the control of the external light incident on the optical sensor 250 having such a configuration. The external light is, for example, sunlight, and enters the optical sensor 250 directly from the outside of the vehicle 2 or through the front windshield 3. Further, for example, the external light may be, for example, visible light from an external light, infrared light projected to monitor the occupant's status in the interior of the vehicle 2, or red projected to detect an obstacle from the vehicle 2. External light etc. are mentioned.

具体的には、図6に示すように、可視光、赤外光、及び紫外光を含む、様々な方向からの外光が、入射孔63aを通過した後、検出素子52とは反対側から入射する入射光として、誘電体多層膜261に、内周壁面259の法線方向に対して斜めに入射する(図6では法線方向に対して60度の例を示す)。そして、誘電体多層膜261の分光特性により、外光のうち可視光は主として誘電体多層膜261に反射され、赤外光及び紫外光は主として誘電体多層膜261を透過する。外光の反射光は、入射孔63a側から検出素子52に向かう程、内周孔58の径DIが小さくなる筒部254により、検出素子52の方向に向かうようになっている。このように、様々な方向からの外光が、入射時よりも可視光の比率を高くして(換言すると、赤外光又は紫外光の比率を低くして)、検出素子52に到達することとなる。検出素子52に到達した外光の反射光は、拡散層やセンサ用回路基板52a上にて直ぐに熱に変換される場合もあれば、光電流を生じさせて検出回路の電気抵抗により熱に変換される場合もある。外光の透過光の一部は、筒部54の外周壁面60を透過してカバー63での吸収により熱に変換され、残部は、外周壁面60に反射されて検出素子52に向かう場合、筒部54の媒質中での吸収により熱に変換される場合等がある。なお、外光の一部は、入射孔63aを通過した後、内周壁面259に入射せずに、直接検出素子52に到達するものもある。   Specifically, as shown in FIG. 6, after external light from various directions including visible light, infrared light, and ultraviolet light passes through the incident hole 63 a, from the side opposite to the detection element 52. Incident light is incident on the dielectric multilayer film 261 obliquely with respect to the normal direction of the inner peripheral wall surface 259 (FIG. 6 shows an example of 60 degrees with respect to the normal direction). Due to the spectral characteristics of the dielectric multilayer film 261, visible light out of the external light is mainly reflected by the dielectric multilayer film 261, and infrared light and ultraviolet light are mainly transmitted through the dielectric multilayer film 261. The reflected light of the external light is directed toward the detection element 52 by the cylindrical portion 254 in which the diameter DI of the inner peripheral hole 58 becomes smaller toward the detection element 52 from the incident hole 63a side. In this manner, external light from various directions reaches the detection element 52 with a higher ratio of visible light than that at the time of incidence (in other words, a lower ratio of infrared light or ultraviolet light). It becomes. The reflected light of the external light that has reached the detection element 52 may be immediately converted into heat on the diffusion layer or the sensor circuit board 52a, or it may be converted into heat by the electric resistance of the detection circuit by generating a photocurrent. Sometimes it is done. When a part of the transmitted light of the external light is transmitted through the outer peripheral wall surface 60 of the cylindrical portion 54 and converted to heat by absorption by the cover 63, the remaining portion is reflected by the outer peripheral wall surface 60 and goes to the detection element 52. The portion 54 may be converted into heat by absorption in the medium. Some of the outside light may reach the detection element 52 directly after passing through the incident hole 63a without entering the inner peripheral wall surface 259.

第2実施形態においても、筒部254が、検出素子52とは反対側から入射する入射光を、反射により検出素子52に向けて集光される反射光と、透過により筒部254の外側に放出される透過光とに分ける。したがって、第2実施形態によっても、第1実施形態に準じた作用効果の発揮が可能となる。   Also in the second embodiment, the cylindrical portion 254 causes the incident light incident from the side opposite to the detection element 52 to be reflected toward the detection element 52 by reflection, and transmitted to the outside of the cylindrical portion 254. Divided into transmitted light to be emitted. Therefore, also in the second embodiment, it is possible to exhibit the operational effects according to the first embodiment.

また、第2実施形態によると、筒部254の内周壁面259に設けられる誘電体多層膜261は、可視光の反射率が、赤外光又は紫外光の反射率よりも高い反射特性を有する。これによれば、誘電体多層膜261が赤外光又は紫外光の反射を抑制することで、検出素子52に集光される光量を減少させ、検出素子52が高温となることを避けることができる。さらには、入射光に対して、可視光の比率を高くして光量を検出できるので、可視光を精度よく検出することができる。特に、車両2に搭載されるHUD装置200においては、車両2の室内に存在しうるドライバステータスモニタやレーダ等からの赤外光又は紫外光の比率を低くして光量を検出できる。   Further, according to the second embodiment, the dielectric multilayer film 261 provided on the inner peripheral wall surface 259 of the cylindrical portion 254 has a reflection characteristic that the reflectance of visible light is higher than the reflectance of infrared light or ultraviolet light. . According to this, the dielectric multilayer film 261 suppresses reflection of infrared light or ultraviolet light, thereby reducing the amount of light collected on the detection element 52 and avoiding the detection element 52 from becoming high temperature. it can. Furthermore, since the amount of light can be detected by increasing the ratio of visible light to incident light, visible light can be detected with high accuracy. In particular, in the HUD device 200 mounted on the vehicle 2, the amount of light can be detected by reducing the ratio of infrared light or ultraviolet light from a driver status monitor, radar, or the like that may be present in the vehicle 2.

また、第2実施形態によると、誘電体多層膜261は、内周壁面259の法線方向に対して斜めに入射する入射光に応じた膜厚を有する。これによれば、内周壁面259に斜めに入射する入射光を、当該膜厚に応じた分光特性にて、確実に分光することができる。   Further, according to the second embodiment, the dielectric multilayer film 261 has a film thickness corresponding to incident light that is incident obliquely with respect to the normal direction of the inner peripheral wall surface 259. According to this, it is possible to reliably split incident light incident on the inner peripheral wall surface 259 obliquely with the spectral characteristic corresponding to the film thickness.

(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and various embodiments and combinations can be made without departing from the scope of the present invention. Can be applied.

具体的に、第1〜第2実施形態に関する変形例1としては、光センサ50,250は、入射孔63aを有していなくてもよい。あるいは、光センサ50,250自体が入射孔63aを有していなくてもよく、インストルメントパネル4の入射窓4aを入射孔として利用するものであってもよい。   Specifically, as Modification 1 regarding the first and second embodiments, the optical sensors 50 and 250 may not have the incident hole 63a. Alternatively, the optical sensors 50 and 250 themselves may not have the incident hole 63a, and the incident window 4a of the instrument panel 4 may be used as the incident hole.

第1〜第2実施形態に関する変形例2では、筒部54,254は、カバー63を有していなくてもよい。   In the second modification regarding the first to second embodiments, the cylindrical portions 54 and 254 may not have the cover 63.

第1〜第2実施形態に関する変形例3では、入射孔63aの径DHは、入射側の開口57aにおける内周孔58の径DI1以上であってもよい。   In the third modification regarding the first to second embodiments, the diameter DH of the incident hole 63a may be equal to or larger than the diameter DI1 of the inner peripheral hole 58 in the opening 57a on the incident side.

第1〜第2実施形態に関する変形例4では、筒部54,254又は入射孔63aは、楕円又は多角形であってもよい。   In the modification 4 regarding the 1st-2nd embodiment, the cylinder parts 54 and 254 or the incident hole 63a may be an ellipse or a polygon.

第2実施形態に関する変形例5では、誘電体多層膜261は、外周壁面60に設けられていてもよいし、内周壁面259及び外周壁面60の両面に設けられていてもよい。また、内周壁面259及び外周壁面60のうち一部に設けられていてもよい。   In the fifth modification regarding the second embodiment, the dielectric multilayer film 261 may be provided on the outer peripheral wall surface 60, or may be provided on both surfaces of the inner peripheral wall surface 259 and the outer peripheral wall surface 60. Further, it may be provided on a part of the inner peripheral wall surface 259 and the outer peripheral wall surface 60.

第1〜第2実施形態に関する変形例6では、光センサ50,250は、HUD装置100,200に具備されるものでなくてもよい。例えば、物体からの反射光を検出する物体認識装置等にも本発明の光センサを適用可能である。   In the sixth modification regarding the first to second embodiments, the optical sensors 50 and 250 may not be included in the HUD devices 100 and 200. For example, the optical sensor of the present invention can also be applied to an object recognition device that detects reflected light from an object.

第1〜第2実施形態に関する変形例7では、HUD装置100,200は、内周孔58が、インストルメントパネル4において、フロントウインドシールド3に向けて配置されるものでなくてもよい。   In the modified example 7 regarding the first to second embodiments, the HUD devices 100 and 200 may not have the inner peripheral hole 58 disposed toward the front windshield 3 in the instrument panel 4.

第1〜第2実施形態に関する変形例8では、HUD装置100,200は、車両2以外の船舶ないしは飛行機等の各種移動体(輸送機器)に、本発明を適用してもよい。   In the modification 8 regarding the 1st-2nd embodiment, the HUD apparatuses 100 and 200 may apply this invention to various mobile bodies (transportation equipment), such as ships other than the vehicle 2, or an airplane.

100,200 ヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)、50,250 光センサ、3 フロントウインドシールド、4 インストルメントパネル、7 虚像、30 コントローラ、52 検出素子、54,254 筒部、57a,57b 開口、58 内周孔、59,259 内周壁面、60 外周壁面、261 誘電体多層膜、63 カバー、63a 入射孔、DI,DI1,DH 径 100,200 Head-up display device (HUD device), 50,250 Optical sensor, 3 Front windshield, 4 Instrument panel, 7 Virtual image, 30 Controller, 52 Detection element, 54,254 Tube, 57a, 57b Opening, 58 Inner peripheral hole, 59,259 inner peripheral wall surface, 60 outer peripheral wall surface, 261 dielectric multilayer film, 63 cover, 63a incident hole, DI, DI1, DH diameter

Claims (8)

光量を検出する検出素子(52)と、
両端に開口(57a,57b)を有し、前記検出素子に向かう程、内周孔(58)の径(DI)が小さくなる筒状の筒部(54,254)とを備え、
前記筒部は、透光性であり、前記検出素子とは反対側から入射する入射光を、反射により前記検出素子に向けて集光される反射光と、透過により前記筒部の外側に放出される透過光とに分けることを特徴とする光センサ。
A detection element (52) for detecting the amount of light;
It has openings (57a, 57b) at both ends, and includes cylindrical cylindrical portions (54, 254) in which the diameter (DI) of the inner peripheral hole (58) decreases toward the detection element,
The cylindrical portion is translucent, and incident light incident from the opposite side to the detection element is emitted to the outside of the cylindrical portion by reflection and reflected light collected toward the detection element by reflection. An optical sensor characterized by being divided into transmitted light.
入射側の前記開口(57a)における前記内周孔の径(DI1)よりも小さい入射孔(63a)が、
前記筒部よりも入射側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光センサ。
An incident hole (63a) smaller than the diameter (DI1) of the inner peripheral hole in the opening (57a) on the incident side,
The optical sensor according to claim 1, wherein the optical sensor is provided on an incident side with respect to the cylindrical portion.
さらに、空間を介して前記筒部を覆うカバー(63)を備え、
前記カバーは、前記入射孔を有し、前記透過光を吸収することを特徴とする請求項2に記載の光センサ。
Furthermore, a cover (63) that covers the cylindrical portion via a space is provided,
The optical sensor according to claim 2, wherein the cover has the incident hole and absorbs the transmitted light.
前記筒部は、内周壁面(259)及び外周壁面(60)の少なくとも一方において、誘電体多層膜(261)を有し、
前記誘電体多層膜は、可視光の反射率が、赤外光又は紫外光の反射率よりも高い反射特性を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光センサ。
The cylindrical portion has a dielectric multilayer film (261) on at least one of the inner peripheral wall surface (259) and the outer peripheral wall surface (60),
The optical sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the dielectric multilayer film has a reflection characteristic in which a reflectance of visible light is higher than a reflectance of infrared light or ultraviolet light. .
前記誘電体多層膜は、前記内周壁面の法線方向に対して斜めに入射する入射光に応じた膜厚を有することを特徴とする請求項4に記載の光センサ。   5. The optical sensor according to claim 4, wherein the dielectric multilayer film has a film thickness corresponding to incident light incident obliquely with respect to a normal line direction of the inner peripheral wall surface. 移動体(2)に搭載され、前記移動体の投影面(3a)に画像を投影することにより、前記画像を虚像(7)として前記移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
光量を検出する検出素子(52)と、両端に開口(57a,57b)を有し、前記検出素子に向かう程、内周孔(58)の径(DI)が小さくなる筒状の筒部(54,254)とを備え、前記筒部が、透光性であり、前記検出素子とは反対側から入射する入射光を、反射により前記検出素子に向けて集光される反射光と、透過により前記筒部の外側に放出される透過光とに分ける光センサ(50,250)と、
前記光センサの検出結果に基づいて、前記虚像の表示を制御する制御手段(30)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装置。
A head-up display device that is mounted on a moving body (2) and projects the image onto a projection surface (3a) of the moving body to display the image as a virtual image (7) so as to be visible from inside the moving body. There,
A detection element (52) for detecting the amount of light, and an opening (57a, 57b) at both ends, and a cylindrical tube portion (diameter of the inner peripheral hole (58) becomes smaller toward the detection element) 54, 254), the cylindrical portion is translucent, and the incident light incident from the side opposite to the detection element is reflected toward the detection element by reflection and transmitted. A light sensor (50, 250) that divides into transmitted light emitted to the outside of the cylindrical part by
And a control means (30) for controlling display of the virtual image based on a detection result of the photosensor.
前記移動体は、インストルメントパネル(4)及びフロントウインドシールド(3)を有し、
レンズレスの前記内周孔は、前記インストルメントパネルにおいて、前記フロントウインドシールドに向けて配置されることを特徴とする請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
The mobile body has an instrument panel (4) and a front windshield (3),
The head-up display device according to claim 6, wherein the lensless inner peripheral hole is disposed toward the front windshield in the instrument panel.
前記筒部は、内周壁面(59,259)及び外周壁面(60)の少なくとも一方において、誘電体多層膜(261)を有し、
前記誘電体多層膜は、可視光の反射率が、赤外光又は紫外光の反射率よりも高い反射特性を有することを特徴とする請求項6又は7に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
The cylindrical portion has a dielectric multilayer film (261) on at least one of the inner peripheral wall surface (59, 259) and the outer peripheral wall surface (60),
8. The head-up display device according to claim 6, wherein the dielectric multilayer film has a reflection characteristic in which a reflectance of visible light is higher than a reflectance of infrared light or ultraviolet light.
JP2013251444A 2013-12-04 2013-12-04 Optical sensor and head-up display device Active JP6149715B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251444A JP6149715B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Optical sensor and head-up display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251444A JP6149715B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Optical sensor and head-up display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015108555A JP2015108555A (en) 2015-06-11
JP6149715B2 true JP6149715B2 (en) 2017-06-21

Family

ID=53439008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013251444A Active JP6149715B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Optical sensor and head-up display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6149715B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6668711B2 (en) 2015-12-01 2020-03-18 株式会社リコー Light source device, image display device and object device
JP6784210B2 (en) * 2017-03-30 2020-11-11 株式会社デンソー Vehicle display device
KR102809261B1 (en) * 2019-07-30 2025-05-15 현대모비스 주식회사 Head-up display apparatus of preventing heat deterioration for vehicle

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2654465C3 (en) * 1976-12-01 1981-12-03 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Mixing chamber in the form of an internally mirrored optical channel
JPH08148703A (en) * 1994-11-22 1996-06-07 Hamamatsu Photonics Kk Photodetector
JP2000214075A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Noboru Hasebe Method for condensing light of incandescent lamp
US20060207650A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-21 The Regents Of The University Of California Multi-junction solar cells with an aplanatic imaging system and coupled non-imaging light concentrator
JP2008026285A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Konica Minolta Business Technologies Inc Temperature detecting device and fixing device
JP2007066911A (en) * 2006-09-19 2007-03-15 Sharp Corp Light source device and video display device
JP2008262039A (en) * 2007-04-12 2008-10-30 Nippon Seiki Co Ltd Light emitting device
JP2011257216A (en) * 2010-06-08 2011-12-22 Konica Minolta Holdings Inc Surface plasmon enhanced fluorescence sensor, and chip structure unit used for surface plasmon enhanced fluorescence sensor
JP6093557B2 (en) * 2012-03-29 2017-03-08 アズビル株式会社 Reflective member and flame sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015108555A (en) 2015-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4895324B2 (en) Head-up display device
JP6004706B2 (en) Display device and head-up display system provided with the same
JP5919724B2 (en) Head-up display device for vehicle
US11487114B2 (en) Display device and head-up display device
JP6287354B2 (en) Scanning display device
US20110267702A1 (en) Head up display system
CN112748575B (en) Display device for vehicle
JP2016045252A (en) Projection device and head-up display device
JP2017009855A (en) Head-up display device
CN112946890B (en) Projection unit for a visual field display device used in a vehicle
JPWO2017130934A1 (en) Thermal barrier filter and monitoring system
JP6149715B2 (en) Optical sensor and head-up display device
CN113966645B (en) Vehicle composite glazing unit with projection area
US12024016B1 (en) Hybrid projector system for a head up display within a vehicle
JP2017187528A (en) Head-up display device
JP6656438B1 (en) Optical device, in-vehicle system and mobile device including the same
HU231410B1 (en) HUD system with reduced glare and a procedure for reducing HUD system glare
CN114077054B (en) Head-up display device and motor vehicle
US20240192512A1 (en) Directional optical devices
JP2020112710A (en) Head-up display
JP2021128039A (en) Optical devices, in-vehicle systems equipped with them, and mobile devices
JPWO2018143231A1 (en) Display device, projection device, and moving body
US20240317054A1 (en) Graphics projector for use in a vehicle
JP2020067650A (en) Vehicle display
JP2019133048A (en) Liquid crystal display unit for vehicle and head-up display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170508

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6149715

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250