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Vehicle display device

阅读:171发布:2021-03-05

专利汇可以提供Vehicle display device专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To provide a vehicle display device in which colors of a display light are changed corresponding to color polarizing members by the control of an optical rotation member and virtual images having the same brightness are seen even when colors of the display light are changed since the deflection direction of the display light emitted from a display unit is always coincident with the vibration direction of an S polarization component determined by the positional relation between a driver and a reflection member.
CONSTITUTION: A display unit 10 is provided with a TN type LCD 4 having the design for a display use, a pair of polarization members 11, 12 holding the LCD 4 from back and forth sides. A pair of color polarization members 13, 14 whose axes of an absorption are orthogonally crossed and having different colors and a LCD (an optical rotation member) 15 capable of rotating a deflection direction by 90 degrees are arranged towards the advancing direction of a display light 6. The deflection direction of the display light 6 is set so as to be coincident with the vibration direction of the S polarization component by ray-tracing the vibration direction of the S polarization component determined by the positional relation between the driver and the reflection member to the display unit 10.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio,下面是Vehicle display device专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 背後から照明する光源による表示器からの表示光を反射部材で反射させて運転者の前方に虚像として結像させる車両用表示装置において、偏向方向を9
    0度回転させることのできる旋光部材のオン・オフにより前記表示光の色が吸収軸を直交させた異なる色の一対のカラー偏光部材の何れかに応じて変化すると共に、前記運転者と前記反射部材との位置関係によって定まるS
    偏光成分の振動方向を前記表示器までレイトレースし、
    前記表示光の偏向方向が常に前記S偏光成分の振動方向と一致するように、前記旋光部材と前記カラー偏光部材とを前記表示光の進行方向に向って設けることを特徴とする車両用表示装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は、車両用表示装置に関し、特に表示器からの表示光を運転者の前方のコンバイナで反射させ、運転者の視野内遠方に虚像として結像させる、いわゆるヘッドアップディスプレイと呼ばれるものに好適な車両用表示装置に関する。

    【0002】

    【従来の技術】近年、車両の表示装置として、表示器からの運転情報を虚像として運転者の視野内前方に結像させるヘッドアップディスプレイが各種提案され、実用化されている。 かかる装置の表示器としては発光型のCR
    TやFLTあるいはバックライトを備えた受光型の液晶素子(LCD)が用いられているが、後者は軽くて薄い等スペースメリットを有し、多く利用されている(例えば、特開平4−11526号公報参照)。

    【0003】図4は、従来例を示し、1はフロントガラス、2はダッシュボード3内に埋設されたプロジェクタで、このプロジェクタ2は、表示器であるツイストネマチック(TN)型の表示用のLCD4及びこのLCD4
    を背後から照明する光源5を有し、LCD4からの表示光6はフロントガラス1の内面に設けた反射部材であるコンバイナ7で運転者8方向へ反射され、運転者8の視野内遠方に結像された表示光6による虚像9を運転情報として運転者8が見るものである。

    【0004】

    【発明が解決しようとする課題】ところで、LCD4が単色である場合には、表示光6の色を変えることはできず、虚像9は単調な表示にならざるを得なかった。

    【0005】

    【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解決するため、背後から照明する光源による表示器からの表示光を反射部材で反射させて運転者の前方に虚像として結像させる車両用表示装置において、偏向方向を90
    度回転させることのできる旋光部材のオン・オフにより前記表示光の色が吸収軸を直交させた異なる色の一対のカラー偏光部材の何れかに応じて変化すると共に、前記運転者と前記反射部材との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向を前記表示器までレイトレースし、前記表示光の偏向方向が常に前記S偏光成分の振動方向と一致するように、前記旋光部材と前記カラー偏光部材とを前記表示光の進行方向に向って設けるものである。

    【0006】

    【作用】旋光部材の制御により、カラー偏光部材に応じて表示光の色を変化させることができ、しかも、表示器から出射される表示光の偏向方向は常に運転者と反射部材との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向と一致するため、表示光の色が変化しても同様な明るさの虚像を見ることができる。

    【0007】

    【実施例】本発明を図1〜3に記載した各実施例に基づき説明する。 なお、前記従来例と同一もしくは相当個所には同じ符号を付してその詳細な説明は省き、以下の説明において示されているのに同図中に表れない符号個所は、従来例で示した図4を参照するものとする。

    【0008】図1は、第1実施例の要部であるプロジェクタ2の構成を示しており、背後から無偏光の白色(R
    (赤)G(緑)B(青)を略均等に有する)の光源5で照明される表示器10は、TN型のLCD4とこのLC
    D4を前後側から挟む吸収軸(図中矢印で表示、以下同じ)を縦方向に合わせて並行にした一対の偏光部材1
    1,12とからなり、表示器10と光源5との間に、吸収軸を直交させた異なる色の一対のカラー偏光部材1
    3,14と偏向方向を90度回転させることのできる旋光部材としてベタ電極を施したカラーチェンジ用のTN
    型のLCD15とを表示光6の進行方向に向って設けており、例えば、カラー偏光部材13は吸収軸が縦方向でその吸収軸に沿った偏光のR,Bを吸収し、カラー偏光部材14は吸収軸が横方向で同様にG,Bを吸収する。

    【0009】そして、運転者8とコンバイナ7との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向を表示器10
    までレイトレースし、表示光6の偏向方向が前記S偏光成分の振動方向と一致するようにセットしてある。 ところで、S偏光成分を考慮するのは、本実施例のヘッドアップディスプレイのように虚像9を表示するものにおいては、コンバイナ7で反射されて運転者8へ向う表示光6の内、P偏光成分よりもS偏光成分が見え方に大きく影響を与え、後者が多い程見えやすくなることによる。

    【0010】かかる構成において、LCD4は、虚像9
    に対応する形状とした図a個所に電極が形成されてこの図a個所のオン・オフにより虚像9の表示が制御(オンで表示、オフで非表示)される。 そして、LCD15がオフの時(図1の(a))、光源5からの光はLCD1
    5の直前で縦方向の偏光は緑色、横方向の偏光は赤色となっており、LCD15で偏向方向が90度捩じられて偏光部材12の吸収軸と並行になった赤色の偏光は吸収されるため、表示光6は緑色となって表示器10から出射されてコンバイナ7へ進み、虚像9は緑色で表示される。 また、LCD15がオンの時(図1の(b))、L
    CD15による捩じりがなくなり、表示光6は赤色となって虚像9は赤色で表示される。

    【0011】このように、カラーチェンジ用のLCD1
    5のオン・オフにより、表示光6の色を変化させ、よって虚像9の色を変えることができる。 しかも、表示光6
    の偏向光方向は常に一定であり、この偏向方向が運転者8とコンバイナ7との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向と一致するようにセットしてあるため、表示光6の色が変化しても同様な明るさの虚像9を見ることができる。

    【0012】図2は、本発明の第2実施例の要部であるプロジェクタ2の構成を示しており、吸収軸を直交させた一対の偏光部材11,12の間に、吸収軸を直交させた異なる色の一対のカラー偏光部材13,14とこれらカラー偏光部材13,14を挟むように2枚のLCD1
    6,17を設け、これらLCD16,17は、構造が前記実施例のLCD4と同じでその働きは前記実施例のL
    CD4とLCD15との両方を兼ねている。 従って、偏光部材11,12とLCD16及びLCD17が表示器4を構成し、LCD17及びLCD16が旋光部材となる。

    【0013】この実施例では、図a個所においてLCD
    16がオンでLCD17がオフの時、表示光6の色は緑色となってコンバイナ7へ進み虚像9は緑色で表示される。 また、LCD16がオフでLCD17がオンの時、
    表示光6は赤色となって虚像9は赤色で表示される。 よって、前記実施例と同様な表示光6の色の変化、すなわち虚像9の色の変化を得ることができる。 しかも、表示光6の偏向方向は常に一定であり、この偏向方向が運転者8とコンバイナ7との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向と一致するようにセットしてあるため、
    表示光6の色が変化しても同様な明るさの虚像9を見ることができる。

    【0014】図3は、本発明の第3実施例の要部であるプロジェクタ2の構成を示しており、図1と同様な表示器10の前方に、図1と同様なLCD15,一対のカラー偏光部材13,14が設けてあり、更にLCD15と同様なもう一枚のカラーチェンジ用のLCD18が設けてあり、LCD15,18が旋光部材となる。

    【0015】この実施例では、LCD15がオンでLC
    D18がオフの時、表示光6の色は緑色となってコンバイナ7へ進み虚像9は緑色で表示される。 また、LCD
    15がオフでLCD18がオンの時、表示光6は赤色となって虚像9は赤色で表示される。

    【0016】このように、カラーチェンジ用のLCD1
    5,18の制御(オン・オフ)により、表示光6の色を変化させ、よって虚像9の色を変えることができる。 しかも、表示光6の偏向方向は常に一定であり、この偏向方向が運転者8とコンバイナ7との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向と一致するようにセットしてあるため、表示光6の色が変化しても同様な明るさの虚像9を見ることができる。

    【0017】なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものではなく、例えば、カラー偏光部材13,14は虚像9で表示させる所望の色に応じて任意のものを使用することができる。 また、LCD4,15,16,1
    7,18は、TN型の他にもDSTN型等を使用することができる。

    【0018】

    【発明の効果】本発明は、背後から照明する光源による表示器からの表示光を反射部材で反射させて運転者の前方に虚像として結像させる車両用表示装置において、偏向方向を90度回転させることのできる旋光部材のオン・オフにより前記表示光の色が吸収軸を直交させた異なる色の一対のカラー偏光部材の何れかに応じて変化すると共に、前記運転者と前記反射部材との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向を前記表示器までレイトレースし、前記表示光の偏向方向が常に前記S偏光成分の振動方向と一致するように、前記旋光部材と前記カラー偏光部材とを前記表示光の進行方向に向って設けることにより、カラー偏光部材に応じて表示光の色を変化させることができ、しかも、表示器から出射される表示光の偏向方向は常に運転者と反射部材との位置関係によって定まるS偏光成分の振動方向と一致するため、表示光の色が変化しても同様な明るさの虚像を見ることができる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の第1実施例の要部の模式図。

    【図2】本発明の第2実施例の要部の模式図。

    【図3】本発明の第3実施例の要部の模式図。

    【図4】従来例の構成を示す概略図。

    【符号の説明】

    4 表示用のLCD(液晶素子) 6 表示光 7 コンバイナ(反射部材) 8 運転者 9 虚像 10 表示器 11,12 偏光部材 13,14 カラー偏光部材 15 カラーチェンジ用のLCD(旋光部材)

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