平視顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術的課題在于，以良好的效率使圖像光朝向觀察者。顯示器(14)射出表示圖像的投影光(100)，透射型屏幕(17)使投影光(100)成像，將其作為圖像光(200)而擴散，投影透鏡(15)將投影光(100)放大，使其成像于透射型屏幕(17)上，配光調整機構(16)設置于透射型屏幕(17)和投射透鏡(15)之間，通過使投影光(100)折射，由此，針對每個區域調整從透射型屏幕(17)而射出的圖像光(200)的配光。

Head up display device

The subject of the present invention is that the image light is directed toward the observer at a good efficiency. The display (14) from said image projection light transmissive screen (100), (17) the projection light (100) imaging, the image light (200) and diffusion, a projection lens (15) projection light amplification (100), the image on the projection screen (17). The light distribution adjustment mechanism (16) is arranged on the transmission type screen (17) and a projection lens (15), (100) the projection light refraction, therefore, for each regional adjustment from the transmission type screen (17) and the image light (200) light distribution.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】平視顯示裝置
本專利技術涉及在實景上重合虛像而辨認的平視顯示裝置。
技術介紹
作為過去的平視顯示裝置(HUD：HeadUpDisplay)，包括有在專利文獻1中記載的類型。這樣的HUD像圖7、圖8所示的那樣，包括：投影器501，該投影器501射出投影光L1、L2、L3；投射透鏡502，該投射透鏡502使投影光L1、L2、L3成像于透射型屏幕503上；透射型屏幕503，該透射型屏幕503通過背面而接收來自投射透鏡502的投影光L1、L2、L3，使實像成像，在其外面側擴散而射出表示實像的圖像光；平面鏡504、凹面鏡505，該平面鏡504、凹面鏡505使通過透射型屏幕503而擴散的圖像光M1、M2、M3朝向車輛的擋風前窗(投影反射面)510。圖7、圖8所示的P1、P2、P3表示有助于觀察者辨認虛像的圖像光的光路。從投射透鏡502朝向透射型屏幕503的投影光L朝向透射型屏幕503而呈錐狀擴大。射入到透射型屏幕503中的投影光L1通過透射型屏幕503而擴散，以其朝向與投影光L1相同的配光軸M1a為光軸，作為圖像光M1而擴散。另外，射入透射型屏幕503中的投影光L2、L3也同樣地通過透射型屏幕503而擴散，以其朝向與投影光L2、L3相同的配光軸M2a，M3a為光軸，作為圖像光M2、M3而擴散。已有技術文獻專利文獻專利文獻1：JP特開2004—126226號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題但是，像專利文獻1那樣，在來自投射透鏡502的投影光L原樣地投影于透射型屏幕503上的場合，從透射型屏幕503而射出的配光軸M1a、M2a、M3a的朝向與投影光L1、L2、L3基本相同。由此，從透射型屏幕503的規定區域而射出的圖像光M1、M3的光路不沿朝向觀察者的視點520的光路P1、P3(配光軸M1a、M3a不與光路P1、P3一致)。由此，由于到達觀察者的視點520的圖像光M弱，故具有觀察者辨認的虛像的亮度降低的危險。另外，由于通過透射型屏幕503的各區域而擴散的光路的圖像光M1、M3的配光軸M1a、M3a沒有沿朝向觀察者的視點520的光路P1、P3，故圖像光M1、M3的光利用效率降低。于是，本專利技術是針對上述實際情況而提出的，本專利技術的目的在于，提供可以良好的效率，使圖像光朝向觀察者的平視顯示裝置。用于解決課題的技術方案為了實現上述第1目的，本專利技術的平視顯示裝置包括：投影器，該投影器射出表示圖像的投影光；屏幕，該屏幕對該投影光進行成像，將其作為圖像光而擴散；成像光學系統，該成像光學系統將上述投影光放大，將其成像于上述屏幕上；配光調整機構，該配光調整機構設置于上述屏幕和上述成像光學系統之間，通過使上述投影光折射，針對每個區域調整從上述屏幕所射出的上述圖像光的配光。另外，在第2專利技術的平視顯示裝置中，上述配光調整機構將從上述屏幕的各區域所射出的上述圖像光調整到上述投影光的光軸側。此外，在第3專利技術的平視顯示裝置中，在沿與上述投影光的光軸相垂直的方向而延伸的第1方向、沿與上述投影光的光軸相垂直的方向而延伸并且與上述第1方向相正交的第2方向中，上述配光調整機構至少在上述第1方向，伴隨與上述投影光的光軸的離開，使上述投影光的調整量增加。專利技術的效果按照本專利技術，能以良好的效率使圖像光朝向觀察者。附圖說明圖1為本專利技術的第1實施方式的平視顯示裝置的結構示意圖；圖2是針對上述實施方式的圖，圖2(a)為從第2方向觀看配光調整機構時的結構示意圖，圖2(b)為從第1方向觀看配光調整機構時的結構示意圖；圖3是針對第2實施方式的圖，圖3(a)為從第2方向觀看配光調整機構時的結構示意圖，圖3(b)為從第1方向觀看配光調整機構時的結構示意圖；圖4為本專利技術的第3實施方式的平視顯示裝置的結構示意圖；圖5是針對本專利技術的第3實施方式的圖，圖5(a)為從第2方向觀看配光調整機構時的結構示意圖，圖5(b)為從第1方向觀看配光調整機構時的結構示意圖；圖6為針對變形例子的從第2方向觀看配光調整機構時的結構示意圖；圖7為已有技術的平視顯示裝置的結構示意圖；圖8為針對變形例子的從第2方向而觀看配光調整機構時的結構示意圖。具體實施方式(第1實施方式)下面參照附圖，對本專利技術的第1實施方式進行說明。圖1為表示本實施方式的平視顯示裝置(在下面記載為HUD裝置)1的結構的結構示意圖。本實施方式的HUD裝置1設置于車輛的儀表盤的內部。HUD裝置1將圖像光200射出到車輛的擋風前窗2。由該擋風前窗2而反射的圖像光200朝向可視范圍3。在用戶的視點位置位于可視范圍3內部的場合，用戶辨認由圖像光200而產生的所希望的亮度的虛像。用戶通過擋風前窗2，按照與車輛的前方的實景重疊、虛像位于遠方的方式進行辨認。HUD裝置1像圖1所示的那樣，包括：顯示裝置10，該顯示裝置10射出顯示虛像S1并表示該實像S1的圖像光200；第1反射部20，該第1反射部20反射顯示裝置10所射出的圖像光200；第2反射部30，該第2反射部30將第1反射部20反射的圖像光200放大，使其朝向擋風前窗2；外殼40，該外殼40接納上述這些部分；控制部，該控制部在圖中未示出，該控制部進行HUD裝置1的電控制。(顯示裝置10)顯示裝置10像圖1所示的那樣，包括：光源1，該光源1射出在圖中未示出的照明光；光源反射鏡12；棱鏡13；反射型顯示器14；投射透鏡15；配光調整機構16；透射型屏幕17，使實像S1成像于透射型屏幕17上，將表示實像S1的圖像光200朝向第1反射部20而射出。光源11包括可分別射出比如紅色、藍色、綠色的光的多個LED，該光源11根據來自控制部的控制，按照所希望的顏色、光強度、時刻射出上述照明光。另外，本實施方式的顯示裝置10采用場序彩色(FieldSequentialColor)驅動方式，各色的光源11按照時間分割方式射出上述照明光。光源鏡12為二向色鏡等，該二向色鏡反射指定波長的光，使其它波長的光透射，使從多個光源11而射出的紅色、藍色、綠色的光的行進線路對齊，朝向棱鏡13，使來自光源11的上述照明光以適合的角度射入棱鏡13。棱鏡13設置于光源反射鏡12和反射型顯示器14之間，該棱鏡13具有傾斜面，該傾斜面以規定角度，相對從光源反光鏡12射入的上述照明光的光軸而傾斜。射入傾斜面的來自光源反光鏡12的上述照明光透過傾斜面，射入反射型顯示器14中，接著，從反射型顯示器14射出的投影光100再次射入棱鏡器13中，通過傾斜面反射到投射透鏡15的方向，從投射面13a而射出投影光100。反射型顯示器14為比如DMD(數字微鏡器件，DigitalMicromirrorDevice)，LCOS(注冊商標：硅基液晶，LiquidCrystalOnSilicon)等的反射型的顯示器，其根據上述控制部的控制，將從棱鏡13射入的上述照明光變換為用于顯示虛像的投影光100，使其朝向棱鏡13而反射。投射透鏡15通過比如具有球面的凸透鏡等形成，將從棱鏡13射入的投影光100放大，將其朝向配光調整機構16的方向而射出。投射透鏡15為成像光學系統，其接收來自反射型顯示器14的投影光100，使實像S1成像于后述的透射型屏幕17上。配光調整機構16像圖2所示的那樣，為下述的透鏡，該透鏡具有雙面凸的自由曲面，在該自由曲面中，在沿與投影光的光軸(102本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種平視顯示裝置，其特征在于，該平視顯示裝置包括：投影器，該投影器射出表示圖像的投影光；屏幕，該屏幕對該投影光進行成像，將其作為圖像光而擴散；成像光學系統，該成像光學系統將上述投影光放大，將其成像于上述屏幕上；配光調整機構，該配光調整機構設置于上述屏幕和上述成像光學系統之間，通過使上述投影光折射，針對每個區域調整從上述屏幕所射出的上述圖像光的配光。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.10.16 JP 2014-2119041.一種平視顯示裝置，其特征在于，該平視顯示裝置包括：投影器，該投影器射出表示圖像的投影光；屏幕，該屏幕對該投影光進行成像，將其作為圖像光而擴散；成像光學系統，該成像光學系統將上述投影光放大，將其成像于上述屏幕上；配光調整機構，該配光調整機構設置于上述屏幕和上述成像光學系統之間，通過使上述投影光折射，針對每個區域調整從上述屏幕...

【專利技術屬性】
技術研發人員：笠原毅，松浦宗也，波田野貴之，
申請(專利權)人：日本精機株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP