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JPS5964813A - Head up display device - Google Patents

Head up display device

Info

Publication number
JPS5964813A
JPS5964813A JP17502182A JP17502182A JPS5964813A JP S5964813 A JPS5964813 A JP S5964813A JP 17502182 A JP17502182 A JP 17502182A JP 17502182 A JP17502182 A JP 17502182A JP S5964813 A JPS5964813 A JP S5964813A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
crt
symbol
display device
head
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.)
Pending
Application number
JP17502182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryozo Yamaichi
山市 良造
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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 NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP17502182A priority Critical patent/JPS5964813A/en
Publication of JPS5964813A publication Critical patent/JPS5964813A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the flexibility of an optical system considerably and make the optical system light-weight and small-sized, by transmitting symbol information, which is displayed on a CRT, through an optical fiber and projecting this information onto a combining glass. CONSTITUTION:Optical fibers 6 whose number corresponds to the number of picture elements of a CRT 1 are arranged between the CRT 1 and a collimating lens 4 and are brought into contact with the screen face of the CRT 1. Symbol information of another airplane or the like acquired from a sensor of a radar or the like is transmitted by optical fibers 6 and is projected to the front of the eye of the airplane pilot through a combining glass 5. Since optical fibers 6 are used as an optical transmission means, conditions of the setting position and the angle of a lens 4 are relaxed considerably, and the flexibility of the optical system is improved considerably. The device is made light-weight and small-sized because of light-weight optical fibers.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヘッド アップ ディスプレイ装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a head-up display device.

航空機に搭載したレーダ等のセンサ機器によって取得し
た空中もしくは地上、海上等に関する特定の情報、たと
えば空中における他の航空機と自航空機相互間の体勢、
あるいはまた地上や海上にある予め特定した目標と自航
空機間の相対的位置関係に関する情報等は航空機の運航
その他の目的にとって不可欠の情報であシ、このような
情報を表示したCRTのシンボルを航空機操縦者が通常
の操縦姿勢のままほぼその視線前方の予め特定する位置
に光学系を介して投影せしめ肉眼によって通常捕捉しう
る前方の光景を重複させて視認することができるように
しだヘッド アップディスプレイ装置は近時よく知られ
ている。
Specific information regarding the air, land, sea, etc. obtained by sensor equipment such as radar installed on the aircraft, such as the mutual position of the own aircraft and other aircraft in the air,
Alternatively, information regarding the relative positional relationship between a prespecified target on the ground or sea and the own aircraft is essential information for aircraft operation or other purposes, and the CRT symbol displaying such information is A head-up display that allows the driver to view the scene in front of him, which is projected through an optical system to a predetermined location approximately in front of his line of sight, while maintaining his normal driving posture, overlapping the scene in front of him that would normally be captured by the naked eye. The device is now well known.

第1図は従来のこの種のヘッド アップ ディスプレイ
装置の構成を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing the configuration of a conventional head up display device of this type.

レーダ等のセンサーから取得した情報、あるいは予め既
知の地上の地形情報等へラド アップディスプレイによ
って表示しようとする所望の情報は、通常コンビーータ
による制御のもとにシンボル信号発生回路(図示せず)
等を介してシンボル信号に変換されCRTlによって単
色光で表示される。
Desired information to be displayed on a rad-up display, such as information acquired from sensors such as radar, or previously known ground topographic information, is usually generated by a symbol signal generation circuit (not shown) under the control of a conbeater.
The signal is converted into a symbol signal through a CRTl, etc., and displayed in monochromatic light by a CRTl.

CRTIは通常電磁偏向型式の偏向回路を有し、電磁偏
向コイルに前述したシンボル信号を受け、これに対応し
たシンボルが表示される。
The CRTI usually has an electromagnetic deflection type deflection circuit, and the electromagnetic deflection coil receives the above-mentioned symbol signal and displays a corresponding symbol.

CRTのスクリーン面に表示されたシンボルは、リレー
レンズ群2によって受光されミラー3に投光される。リ
レーレンズ群2は複数の凸レンズおよび凹レンズを組合
せた複合レンズ系よシなシ、その光軸がC1(、Txの
中心軸lとほぼ一致しかつ受光面がCRTのスクリーン
面と平行に配置される。このリレーレンズ群2はCRT
 tに表示されたシンボルを受光する、いわゆる対物レ
ンズの役割をはたし、ミラー3上にシンボル像を集束し
うつし出す。従ってリレーレンズ群2は全体としてこの
ようにシンボルを集束させる光学的特性を有する凸レン
ズと等価であると見做すことができ、かつ複合レンズ系
によって受光シンボルの集束における球面収差を大幅に
減少させたものとなっている。しかしながらリレーレン
ズ系は本質的に外部光の影響を受は易いので、通常、全
体は密閉容器に封入し、さらに対湿性を考慮してシリカ
ゲル等の乾燥剤を封入して使用している。
A symbol displayed on the screen of the CRT is received by a relay lens group 2 and projected onto a mirror 3. The relay lens group 2 is a compound lens system that combines a plurality of convex lenses and concave lenses, and its optical axis almost coincides with the central axis l of C1 (Tx), and the light receiving surface is arranged parallel to the screen surface of the CRT. This relay lens group 2 is a CRT
It functions as a so-called objective lens that receives the symbol displayed at t, and focuses and projects the symbol image onto the mirror 3. Therefore, the relay lens group 2 as a whole can be considered to be equivalent to a convex lens that has the optical property of focusing symbols in this way, and the compound lens system can significantly reduce spherical aberration in focusing the received symbols. It has become something like this. However, since the relay lens system is essentially susceptible to the influence of external light, the entire system is usually enclosed in a sealed container, and a desiccant such as silica gel is further enclosed in consideration of moisture resistance.

このようにしてリレーレンズ系によって集束されるCR
TIのシンボルは、たとえばCRTIのスクリーン中央
点P、に映像されているシンボルを例にとってみると、
第1図の矢印に示す如くミラー3の中央点P2に倒立し
たシンボルとしてうつし出される。従って通常はミラー
3に対しCRTIのスクリーン面は上下反転したものと
しミラー3にうつし出されるシンボルが正立した状態と
なるようにしている。
In this way, the CR focused by the relay lens system
For example, if we take the symbol displayed at the center point P of the CRTI screen as an example, the TI symbol is as follows.
As shown by the arrow in FIG. 1, it is projected as an inverted symbol at the center point P2 of the mirror 3. Therefore, normally, the screen surface of the CRTI is upside down relative to the mirror 3 so that the symbols projected on the mirror 3 are erect.

さて、ミラー3の中央点P、で反射したシンボルaはコ
リメーティングレンズ4に投光される。コリメーティン
グレンズ4は受光するシンボル像を平行光とするレンズ
であシ、ミラー3の中央点P。
Now, the symbol a reflected at the center point P of the mirror 3 is projected onto the collimating lens 4. The collimating lens 4 is a lens that converts the received symbol image into parallel light, and is located at the center point P of the mirror 3.

によって反射されたシンボル像はこれによって平行光と
なシ、すなわち無限遠点に焦点を結ぶ状態となる。これ
によシ点Pで示される操縦者の位置にかが由らず、焦点
は無限遠点となシ従って点Pの位置は任意に設定できる
ようにしである。さてシンボルはコリメーティングレン
ズの中央点P。
The symbol image reflected by this becomes parallel light, that is, focused at an infinite point. This makes it possible to set the focal point at infinity irrespective of the operator's position indicated by point P. Therefore, the position of point P can be set arbitrarily. Now, the symbol is the center point P of the collimating lens.

から平行光となってコンパイニンググラス5の中央点P
4に投光される。
becomes parallel light from the center point P of the compiling glass 5.
4 is projected.

コンパイニンググラス5は、いわゆるハーフミラ−構造
のミラーで一一一ミラー3と平行に配置されている。こ
のコンパイニンググラス5は、ミラー3およびコリメー
ティングレンズ4と組合せて形成される視野の大きさに
対応し、所望の視野の大きさに応じこれと平行に別のコ
ンパイニンググラスを配置する場合もあるが、紀1図の
場合はこれを1個とした場合を示す。
The compiling glass 5 has a so-called half-mirror structure and is arranged parallel to the mirror 3. This compiling glass 5 corresponds to the size of the field of view formed in combination with the mirror 3 and the collimating lens 4, and another compiling glass may be placed in parallel with it depending on the size of the desired field of view. However, in the case of Ki 1, this is shown as one piece.

コンパイニンググラス5の中央部P4で反射したシンボ
ル像は点Ptlる操縦者の目に受光されるが、このシン
ボル像はコンパイニンググラス5の中央点と点Pとを結
ぶ線上の点鳥に示す空間に投影像としてうつし出される
。この場合、点PとP。
The symbol image reflected by the center part P4 of the compiling glass 5 is received by the pilot's eyes at a point Ptl, but this symbol image is shown at a point on the line connecting the center point of the compiling glass 5 and the point P. It is projected into space as a projected image. In this case, points P and P.

間の距離は、シンボルの点Pまでの光路、すなわち点P
、 、 P、 、 P、 、 P、およびPを結んだ長
さに等しいことは明らかである。このようにしてCRT
Iのスクリーンに表示されている他のシンボルも同様に
投影され、空間の投影面S上にすべ5− てうつし出される。操縦者はこの投影像をコンパイニン
ググラス5を介して見るとともにこれとコンパイニング
グラス5の視野を介して肉眼によって捕捉する前方の光
景を重積させて視認し、従って視認した光景には予め設
定した投影像による他の航空機の体勢、予測位置、ある
いは地形マツプ等に関するシンボルが投影像として重複
視認することができ、これによって操従姿勢を保持した
まま自航空機の運航その他の目的に対するシンボル情報
を肉眼による光景と対応させて利用することができる。
The distance between is the optical path to the point P of the symbol, that is, the point P
, , P, , P, , P, and P are clearly equal to the length connecting them. In this way, the CRT
The other symbols displayed on the screen of I are similarly projected and are all projected onto the projection surface S of the space. The pilot sees this projected image through the compiling glasses 5, and superimposes this and the front sight captured by the naked eye through the field of view of the compiling glasses 5. Therefore, the sight seen is preset. Symbols related to the attitude, predicted position, or terrain map of other aircraft based on the projected image can be seen overlappingly as projected images, and this allows symbol information for the flight operation or other purposes of the own aircraft to be displayed while maintaining the control attitude. It can be used in conjunction with the sight seen by the naked eye.

このようなヘッド アップ ディスプレイ装置は、操縦
席における操縦者が操縦状態における姿勢と視線とを保
持したまま、肉眼によって視認する前方光景に重畳して
空間的に投影されたCRTlのシンボルを同時に見るこ
とができるという極めて見易い表示方式であるほか、コ
ンパイニンググラス5のハーフミラ−特性を介して見る
シンボルは白昼でも見易く、またシンボルによる表示内
容も搭載コンピューターの制御によシ多元表示かで6− きるようにしであるといったさまざまな特徴を有し、航
空機、特に一般的に速度が早く、操縦席付近の占有空間
の大きさに制限を受ける軍用機等にあって拡上述した特
徴を有するヘッド アップディスプレイ装置の装備の実
施が増加する傾向にある。
Such a head-up display device allows the pilot in the cockpit to simultaneously view the CRTl symbol spatially projected superimposed on the front sight seen with the naked eye while maintaining the posture and line of sight in the piloting state. In addition to being an extremely easy-to-read display method, the symbols viewed through the half-mirror characteristics of the compiling glasses 5 are easy to see even in broad daylight, and the content displayed by the symbols can also be controlled by the on-board computer in a multi-dimensional display. A head-up display device having the above-mentioned characteristics is suitable for aircraft, especially military aircraft, etc., which generally fly at high speeds and are limited by the size of the space occupied near the cockpit. There is a tendency for the implementation of equipment to increase.

しかしながら上述した従来のヘッド アップディスプレ
イ装置においては、また次のような種種の本質的欠点を
有する。
However, the above-mentioned conventional head-up display device also has the following various essential drawbacks.

その1は、第1図に示す如く、CRTIに表示されたシ
ンボルを投影するには、リレーレンズ群2、ミラー3、
コリメーティングレンズ4を介してコンパイニンググラ
ス5に投影するという光学的手段をとっているため、こ
れら多くのレンズおよびミラー間の光学的アライメント
が複雑かつ高精度を要するうえ、いったんアライメント
を設定すればそのアライメントは固定されてし51って
光学的フレキシビリティに欠け、特にリレーレンズ群2
とコリメーティングレンズ4との取付位置や角度も当初
のアライメントのままその状態を保持しなければならず
、このためヘッド アップ ディスプレイ全体の運用性
が大幅に制限されるという欠点がある。
First, as shown in Fig. 1, in order to project the symbol displayed on the CRTI, a relay lens group 2, a mirror 3,
Since the optical means of projecting onto the compiling glass 5 via the collimating lens 4 is used, optical alignment between these many lenses and mirrors is complex and requires high precision, and once the alignment is set, The alignment of the relay lens group 51 is fixed and lacks optical flexibility, especially for the relay lens group 2.
The mounting position and angle of the head up display and the collimating lens 4 must be maintained in their original alignment, which has the disadvantage that the operability of the entire head up display is greatly restricted.

その2は、CRTtに表示したシンボルを集束するリレ
ーレンズ系2が本質的に外部光に対して弱く、このため
リレーレンズ系2は前述した如く密閉容器に封入しかつ
これに耐湿性を持たせるためシリカゲル等の乾燥剤を封
入するといったリレーレンズ系保護構造を必要とし、こ
のため構造が複雑となるとともに航空機等では特に必要
な小型軽量が図シ難いという欠点がある。
The second reason is that the relay lens system 2 that focuses the symbols displayed on the CRTt is inherently weak against external light, so the relay lens system 2 is sealed in an airtight container as described above and is made moisture resistant. Therefore, a protective structure for the relay lens system is required, such as enclosing a desiccant such as silica gel, which makes the structure complicated and has the disadvantage that it is difficult to achieve the compact size and light weight that is especially required for aircraft.

本発明の目的は上述した欠点を除去し、へ、ドア、プ 
ディスプレイ装置において、CRTに表示されたシンボ
ルをリレーレンズ系と置換した光ファイバによって伝送
してコンパイニンググラス上に投影する手段を備えるこ
とによシ、光学系のフレキシビリティを大幅に改善し、
特にコリメーティングレンズの取付位置および角度の自
由度を著しく改善しかつ全体の構造の著しい軽量、小型
化が図れアライメントが極めて容易なヘッド アップ 
ディスプレイ装置を提供することにある。
The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to
In a display device, the flexibility of the optical system is greatly improved by providing means for transmitting symbols displayed on a CRT through an optical fiber replaced with a relay lens system and projecting them onto a compiling glass.
In particular, the flexibility of the mounting position and angle of the collimating lens has been significantly improved, and the overall structure has been significantly reduced in weight and size, making alignment extremely easy.
The purpose of the present invention is to provide display devices.

本発明の装置は、ヘッド アップ ディスプレイ装置に
おいて、J A11.に表示された文字および数字なら
びに図形等のシンボルを光ファイバによって伝送しこれ
を前記へ、ド アップ ディスプレイ装置のコリメーテ
ィングレンズを介して前記へ、ド アップ ディスプレ
イ装置のコンパイニンググラス上に投影せしめる光フア
イバシンボル伝送手段を備えて構成さ、れる。
The device of the present invention is a head up display device according to J A11. Symbols such as letters, numbers, and figures displayed on the display are transmitted through optical fibers, and projected onto the compiling glass of the display device through the collimating lens of the display device. The apparatus comprises an optical fiber symbol transmission means.

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第2図は本発明の一実施例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing one embodiment of the present invention.

第2図においてCRTI、コリメーティングレンズ4、
コンパイニンググラス5および透影面S等はすべて第1
図における同記号のものと同じであシ、これらに関する
詳細な説明は省略する。
In Fig. 2, CRTI, collimating lens 4,
The compiling glass 5 and the transparent surface S etc. are all the first
These are the same as those with the same symbols in the figure, and detailed explanations regarding these will be omitted.

第2図において、シンボルを表示したCRTIの表示面
とコリメーティングレンズ4との間には複数の光ファイ
バ6がシンボル情報の光伝送路として存在し、これら複
数の光ファイバ6の両端はそれぞれアダプタ7を介して
CRTIのスクリー9− ン面およびコリメーティングレンズ4の面にアダプタ7
の取付構造(図示せず)によってそれぞれ相接して取付
けられる。
In FIG. 2, a plurality of optical fibers 6 exist as optical transmission paths for symbol information between the display surface of the CRTI displaying symbols and the collimating lens 4, and both ends of these optical fibers 6 are connected to each other. The adapter 7 is connected to the screen surface of the CRTI and the surface of the collimating lens 4 via the adapter 7.
are mounted adjacent to each other by a mounting structure (not shown).

CRTIのスクリーン面に表示されるシンボルは、通常
このスクリーン面の水平および垂直方向をそれぞれ予め
特定するビット数で分割した単位、いわゆる画素によシ
構成されている。
Symbols displayed on the screen of a CRTI are usually composed of so-called pixels, which are units obtained by dividing the screen in the horizontal and vertical directions by a predetermined number of bits.

第3図はCRTによるシンボル表示の一例ヲ示すシンボ
ル表示図である。矩形もしくは正方形状のスクリーン面
を有するCRTにあってはそのスクリーン面Q、円形の
スクリーン面を有するCRTにあっては通常その円形の
スクリーン面に外接する正方形の図形Qの水平方向の長
さA、垂直方向の長さBをそれぞれ予め定める所定の分
解能に対応するビット数のαビットおよびβビットで分
割し、シンボルもとのαピットおよびβビットに分割し
たαXβ個の画素で示される内容で表示されている。正
方形もしくは円形のスクリーン面を有するCRTにあっ
ては通常α=βとして設定される。このスクリーン面Q
には第3図に示す如く、−10= 予め設定する矢印、線分、特定する記号等のほか所望に
応じ英数字等の文字もシンボルとして併用し、これらの
シンボルの組合せによって得られる所定の表示内容をヘ
ッド アップ ディスプレイ装置によりそのコンパイニ
ンググラスを介して投影する。
FIG. 3 is a symbol display diagram showing an example of symbol display on a CRT. For CRTs having a rectangular or square screen surface, the screen surface Q; for CRTs having a circular screen surface, the horizontal length A of a square figure Q circumscribing the circular screen surface. , the vertical length B is divided into α bits and β bits corresponding to a predetermined resolution, and the content is represented by αXβ pixels divided into the original α pits and β bits of the symbol. Displayed. For a CRT having a square or circular screen surface, α=β is normally set. This screen surface Q
As shown in Fig. 3, -10 = In addition to preset arrows, line segments, specifying symbols, etc., alphanumeric characters and other characters are also used as symbols as desired, and the predetermined result obtained by the combination of these symbols is Display contents are projected by a head-up display device through its compiling glasses.

第3図のシンボルによって表示される内容は、自航空機
P′と、空間にある他の航空機P“との現在時間におけ
る位置および矢印に示す予測飛行方向を自航空機に対す
る運動座標系に対応させて表示した場合の一例であり、
実除にはさらに多くの表示要素が所定の文字、記号およ
びマツプ情報とともに表示されることが多い。
The contents displayed by the symbols in Fig. 3 are the positions of the own aircraft P' and other aircraft P'' in space at the current time, and the predicted flight directions indicated by the arrows, which correspond to the motion coordinate system for the own aircraft. This is an example of displaying
More display elements are often displayed in the actual display along with predetermined characters, symbols, and map information.

さて、このようにしてαXβビットの画素に分割された
シンボルは、従来リレーレンズ群で受光し、これを集束
したのちミラーにあて、反射されたものをコリメーティ
ングレンズによって平行光とし、ハーフミラ−構造であ
るコンパイニンググラスを介して航空機操縦者の視線前
方に投影し、肉眼によって捕捉される光景と重畳して運
行その他の目的に利用しておるが、この方式によるヘッ
ド アップ ディスプレイ装置には第1図によって説明
した如き欠点がある。
Now, the symbol divided into αXβ-bit pixels is conventionally received by a group of relay lenses, focused, and then applied to a mirror.The reflected light is turned into parallel light by a collimating lens, and then a half mirror is used. It is projected onto the front of the aircraft operator's line of sight through compinning glasses, and is used for flight operations and other purposes by superimposing the view captured by the naked eye. There are drawbacks as explained with reference to FIG.

本実施例においては、αXβビットの数に相当する本数
の光ファイバをCRTIのスクリーン面の水平方向およ
び垂直方向のビット配列、すなわち画素配列に合せてC
RTIのスクリーン面と相接して配置しこれを合せて東
線としてコリメーティングレンズ4にCRTlの表示シ
ンボルの光を光伝送し、コンパイニンググラス5を介し
て表示するようにしている。
In this embodiment, a number of optical fibers corresponding to the number of αXβ bits are connected to
They are placed in contact with the screen surface of the RTI, and together they form an east line to optically transmit the light of the display symbol of the CRTl to the collimating lens 4 and display it via the compiling glass 5.

第2図における複数の光ファイバ6はeRTlのスクリ
ーンを水平方向α、垂直方向βビットに分割して構成さ
れる画素の数と位置に対応した水平方向α、垂直方向β
本の光ファイバがアダプタ7によって所定の配置を保持
して両端をCRTlのスクリーン面およびコリメーティ
ングレンズ4のレンズ面に相接して取付けられる。
The plurality of optical fibers 6 in FIG. 2 are arranged in a horizontal direction α and a vertical direction β corresponding to the number and position of pixels formed by dividing the eRTl screen into horizontal direction α and vertical direction β bits.
The optical fiber is held in place by an adapter 7 and its ends are attached adjacent to the screen surface of the CRTl and the lens surface of the collimating lens 4.

第4図は第2図におりる光フアイバ取付用のアダプタ7
の基本的構造を示すアダプタ斜視図である。
Figure 4 shows the optical fiber installation adapter 7 shown in Figure 2.
FIG. 2 is a perspective view of the adapter showing the basic structure of the adapter.

CRTIのスクリーン面の面積と取付構造の内容で決定
される横寸法A′、縦寸法B′および厚み沃を有するア
クリル樹脂材よシなる立方形のアダプタ7は、横寸法、
すなわち水平方向の長さA′のうち、CRTIのスクリ
ーンの水平方向の長さAの範囲に等間隔に前述したαビ
ットの数に対応するα個の貫通孔Hを設け、縦寸法、す
なわち垂直方向の長さB′のうち、CRTtの垂直方向
の長さBの範囲には等間隔に前述したβビットの数に等
しいβ個の貫通孔Hを設けである。光ファイバはこれら
水平方向α、垂直方向β拳の貫通孔Hをスリーブを介し
て貫通したうえその端部がアダプタ7の0面、すなわち
CRTlのスクリーンとの接合面とほぼ等しい位置に設
定さるようにそれぞれスリーブとともに貫通孔Hに接着
される。アダプタ7にはこれをCRTlおよびコリメー
ティングレンズ4に接合し取付けるだめの取付部材(図
示せず)によシこ杆をそれぞれCRTlおよびコリメー
ティングレンズ4に取付ける。
The cubic adapter 7 is made of acrylic resin and has a horizontal dimension A', a vertical dimension B', and a thickness determined by the area of the screen surface of the CRTI and the contents of the mounting structure.
That is, among the horizontal length A', α through holes H corresponding to the number of α bits described above are provided at equal intervals in the range of the horizontal length A of the CRTI screen, and the vertical dimension, that is, the vertical dimension is Of the length B' in the direction, β through holes H equal to the number of β bits described above are provided at equal intervals in the range of the length B in the vertical direction of the CRTt. The optical fiber passes through the through hole H in the horizontal direction α and vertical direction β through the sleeve, and its end is set at a position approximately equal to the zero surface of the adapter 7, that is, the joining surface with the screen of the CRTl. are adhered to the through holes H together with the sleeves. The adapter 7 has a mounting member (not shown) for joining and attaching it to the CRT1 and the collimating lens 4, and a rod is attached to the CRT1 and the collimating lens 4, respectively.

13− コリメーティングレンズ4に取付けるアダプタ7はCR
Tlに取付けるアダプタ7と同じ構造であり、0面をコ
リメーティングレンズ4に相接して接合させ取付けたと
きにCRTIのスクリーン上のシンボルの上下および左
右の相互位置が忠実にコリメーティングレンズ面に反映
せしめることができるように光フアイバ接続がCRTl
用のアダプタ7とコリノーメーティングレンズ4用のア
ダプタ7との間で第2図に示す如く行われている。
13- The adapter 7 attached to the collimating lens 4 is CR
It has the same structure as the adapter 7 attached to the Tl, and when attached with the 0 side adjacent to the collimating lens 4, the vertical and horizontal mutual positions of the symbols on the CRTI screen will be faithfully aligned with the collimating lens. The optical fiber connection is connected to the CRTl so that it can be reflected on the screen.
This is done as shown in FIG. 2 between the adapter 7 for the collinormating lens 4 and the adapter 7 for the collinormating lens 4.

これら2個のアダプタ7間を接続する光ファイバはCR
TIの光伝送路を形成し、CR’l’tのスクリーンの
シンボルはほぼそのままの位置、形状でコリメーティン
グレンズ4のレンズ面に光伝送される。
The optical fiber connecting these two adapters 7 is CR
A TI optical transmission path is formed, and the symbol on the CR'l't screen is transmitted to the lens surface of the collimating lens 4 with almost the same position and shape.

本実施例においては複数の光ファイバ6は全体を東線構
造としクランパ等によって機内の特定位置に固縛してい
る。
In this embodiment, the plurality of optical fibers 6 have an east line structure as a whole and are secured to a specific position inside the machine using a clamper or the like.

このようにしてCRTIのシンボルはその唇示位置関係
、内容を乱すことなく忠実にコリ、!−ティングレンズ
4に伝送することができる。従って、14− 第1図の従来例によって示した如く、リレーレンズ群2
の集束によるシンボルの倒立はなく、CRTのスクリー
ン面の位置は通常のままとしてよい。
In this way, the CRTI symbol can be faithfully displayed without disturbing its position or content! - can be transmitted to the ting lens 4. Therefore, as shown in the conventional example of 14-FIG. 1, the relay lens group 2
There is no inversion of symbols due to the convergence of the symbols, and the position of the CRT screen surface may remain normal.

光ファイバ6は、よく知られるように軽量かつ可とり性
に富み、電磁誘導に強く、かつ外部光に対してもその影
響を殆んど受けることがないといっだ様様な特徴を有す
る。従ってこのような光ファイバ6によるシンボルの光
伝送手段によってコリメーティングレンズ4の取付位置
および角度の設定条件も大幅に緩和され、リレーレンズ
群を除去できる条件と相俟ってヘッド アップ ディス
プレイ装置の運用上のフレキシビリティを大幅に改善す
ることができる。
As is well known, the optical fiber 6 has various characteristics such as being lightweight, highly flexible, resistant to electromagnetic induction, and hardly affected by external light. Therefore, by using such a symbol light transmission means using the optical fiber 6, the conditions for setting the mounting position and angle of the collimating lens 4 are greatly relaxed, and together with the condition that the relay lens group can be removed, it is possible to use the head up display device. Operational flexibility can be significantly improved.

コリメーティングレンズ4による平行光がコンパイニン
ググラス5を介して投影される動作については第1図の
場合と同様であシ、この詳細な説明は省略する。
The operation of projecting parallel light from the collimating lens 4 through the compiling glass 5 is the same as in the case of FIG. 1, and detailed explanation thereof will be omitted.

本発明は、ヘッド アップ ディスプレイ装置において
、リレーレンズ群2の代りに光ファイバによってCI’
tT1に表示されたシンボルをコリメーティングレンズ
4に光伝送せしめる点に基本的特徴を有するものであシ
、第2図に示す実施例の変形も種種考えられる。
The present invention provides a head up display device in which CI' is connected by an optical fiber instead of the relay lens group 2.
The basic feature is that the symbol displayed at tT1 is optically transmitted to the collimating lens 4, and various modifications of the embodiment shown in FIG. 2 are possible.

たとえば、第2図においては光伝送を複数の光ファイバ
6によって行なっているが、これは複数の光ファイバを
心線として構成する光フアイバケーブルによって置換え
てもよい。またアダプタ7はアクリル合成樹脂と物理的
特性がほぼ等価な他の合成樹脂材等と置換してもよく、
また構造的にも本実施例の場合はCRTlのスクリーン
面が平坦な場合を対象としているが、これが彎曲してい
る場合でも第4図に示すアダプタ7の0面をこれに合せ
て彎曲した形状とすればよく、なお光ファイバ6の端部
を固定する他の方法も数種前えられ、たとえば第4図に
おけるアダプタ7の代シに寸法A’、B’をもつ2枚の
アクリル合成樹脂板のそれぞれに貫通孔Hを設けたもの
を対向せしめ、その間を貫通孔Hに対応した位置に配置
したスリーブで接合するなどの方法によって実施しても
よく、さらにこのような方法によって構成される2個の
アダプタ7の間に接続される光ファイバを光コネクタを
介して接続することなども容易に実施することができる
ことは明らかであシ、以上はすべて本発明の主旨を損う
ことなくいずれも容易に実施できるものである。
For example, in FIG. 2, optical transmission is performed using a plurality of optical fibers 6, but this may be replaced by an optical fiber cable composed of a plurality of optical fibers as core wires. In addition, the adapter 7 may be replaced with other synthetic resin materials that have approximately the same physical properties as the acrylic synthetic resin.
Also, in terms of structure, this embodiment is intended for the case where the screen surface of the CRTl is flat, but even if it is curved, the 0 surface of the adapter 7 shown in FIG. However, there are several other methods of fixing the end of the optical fiber 6. For example, in place of the adapter 7 in FIG. It may be carried out by a method such as making plates each having a through hole H facing each other and joining them with a sleeve placed at a position corresponding to the through hole H, and furthermore, it may be constructed by such a method. It is obvious that the optical fibers connected between the two adapters 7 can be easily connected via an optical connector, and all of the above may be done without departing from the spirit of the present invention. It is also easy to implement.

以上説明したように本発明によれば、ヘッドアップ デ
ィスプレイ装置において、リレーレンズ群の代シに光フ
ァイバによってCRTに表示されたシンボルをコリメー
ティングレンズに光伝送する光フアイバシンボル伝送手
段を備えることによシ、光学的アライメントの7レキシ
ビリテイを根本的に改善し、また外部光による影響も大
幅に改善し、全体の構成の著しい小型軽量化が図れるヘ
ッド アップ ディスプレイ装置が実現できるという効
果がある。
As explained above, according to the present invention, a head-up display device is provided with an optical fiber symbol transmission means for optically transmitting symbols displayed on a CRT to a collimating lens via an optical fiber instead of a relay lens group. As a result, the flexibility of optical alignment is fundamentally improved, and the influence of external light is also significantly improved, making it possible to realize a head-up display device whose overall structure is significantly smaller and lighter.

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

第1図は従来のヘッド アップ ディスプレイ装置の構
成を示す側面図、第2図は本発明の一実施例を示す側面
図、第3図はCRTによるシンポー1フー ル表示の一例を示すシンボル弄示図、第4図は第2図の
実施例におけるアダプタ7の基本的構造を示すアダプタ
斜視図である。 1・・・・・・CRT、2・・・・・・リレーレンズ群
、3・・・・・・ミラー、4・・・・・・コリメーティ
ングレンズ、5・・・・・・コンパイニンググラス、6
・・・・・・光ファイバ、7・・・・・・アダプタ。 18−
Fig. 1 is a side view showing the configuration of a conventional head up display device, Fig. 2 is a side view showing an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a symbol display diagram showing an example of symbol 1 fool display on a CRT. 4 is a perspective view of the adapter 7 showing the basic structure of the adapter 7 in the embodiment shown in FIG. 1...CRT, 2...Relay lens group, 3...Mirror, 4...Collimating lens, 5...Compining glass, 6
...Optical fiber, 7...Adapter. 18-

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ヘッド アップ ディスプレイ(HEAD−UP−DI
SPLAY)装置において、圭ネ暴に表示された文字お
よび数字ならびに図形等のシンボルを光ファイバによっ
て伝送しこれを前記へラド アップディスプレイ装置の
コリメーテインクレンズを介して前記ヘッド アップ 
ディスプレイ装置のコンパイニンググラス上に投影せし
める光フアイバシンボル伝送手段を備えて成ることを特
徴とするへ、ド アップ ディスプレイ装置。
Head up display (HEAD-UP-DI)
In the head-up display device, symbols such as letters, numbers, and figures are transmitted via optical fibers to the head-up display device through a collimating lens of the head-up display device.
CLAIMS 1. A do-up display device, comprising a fiber optic symbol transmission means for projecting onto a compiling glass of the display device.
JP17502182A 1982-10-05 1982-10-05 Head up display device Pending JPS5964813A (en)

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