JP6601438B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
また、開示された一つの態様は、投影部材(WS)に二つの表示像を投影し、互いに異なる位置に結像される二つの表示像の虚像を、視認者(D)から視認可能に表示するHUD装置であって、二つの表示像のうちで投影部材に近い位置に近虚像(29)として結像される近表示像(28)、を発光表示する第一表示面(21,421,521)と、二つの表示像のうちで近虚像よりも投影部材から遠い位置に遠虚像(39)として結像される遠表示像(38)、を発光表示する第二表示面(31)と、遠表示像の光の光路に設けられて遠表示像の光を反射させる反射面(51)を有し、反射面による光の反射によって第二表示面から投影部材までの遠光路距離を、第一表示面から投影部材までの近光路距離よりも長くする延長光学素子(350,450)と、近表示像及び遠表示像からそれぞれ拡大された近虚像及び遠虚像が結像されるよう、第一表示面及び第二表示面から射出される光を広げつつ投影部材側へ向けて反射させる拡大光学素子(40)と、を備え、第一表示面は、延長光学素子と一体的に構成され、反射面と並んで配置されているHUD装置とされる。
図1に示す本開示の第一実施形態によるHUD装置100は、車両Aに搭載され、車両Aに関連する各種の情報を車両Aの運転者Dに提供する。HUD装置100は、運転者Dの着座する運転席の前方に配置されており、車両Aのインスツルメントパネルに収容されている。
図7〜図9に示す本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態によるHUD装置200は、延長光学素子250を備えている。延長光学素子250は、異形ミラーであって、部分的に切り欠かれた横長の矩形状に形成されている。延長光学素子250には、第一実施形態と実質同一の延長反射面51に加えて、通過開口255が形成されている。
図10〜図12に示す本開示の第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。第三実施形態のHUD装置300では、延長光学素子350と第一表示器20とが一体的に構成されている。第一表示器20の液晶ディスプレイパネル22及びバックライト23は、延長光学素子350に保持されている。第一表示面21は、第二実施形態の通過開口255(図8参照)に相当する取付開口355に埋め込まれている(図11等参照)。第一表示面21は、延長反射面51と同一の方向に向けられており、拡大光学素子40の拡大反射面41と対向している。第一表示面21は、延長反射面51の主要な領域と上下方向に並んで配置されている。延長反射面51は、第一表示面21の長辺及び二つの短辺に臨んでいる。
図13〜図16に示す本開示の第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。第四実施形態のHUD装置400において、延長光学素子450は、スクリーン部材453と一体的に構成されている。HUD装置400は、第二表示器30(図10参照)と実質同一の表示器430に加えて、プロジェクタ420を備えている。
図17に示す本開示の第五実施形態は、第四実施形態の変形例である。第五実施形態のHUD装置500では、スクリーン部材553が延長光学素子450の取付開口455に嵌め込まれている。スクリーン部材553の両面のうちで延長反射面51と同一の方向を向く一方は、反射面であって、第一表示面521を形成している。第一表示面521には、多数のマイクロミラーが配列されている。第一表示面521は、マイクロミラーアレイ(Micro Mirror Array,MMA)となっている。
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示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。
Claims (15)
- 投影部材(WS)に二つの表示像を投影し、互いに異なる位置に結像される二つの前記表示像の虚像を、視認者(D)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、
二つの前記表示像のうちで前記投影部材に近い位置に近虚像(29)として結像される近表示像(28)、を発光表示する第一表示面(21)と、
二つの前記表示像のうちで前記近虚像よりも前記投影部材から遠い位置に遠虚像(39)として結像される遠表示像(38)、を発光表示する第二表示面(31)と、
前記遠表示像の光の光路に設けられて前記遠表示像の光を反射させる反射面(51)を有し、前記反射面による光の反射によって前記第二表示面から前記投影部材までの遠光路距離を、前記第一表示面から前記投影部材までの近光路距離よりも長くする延長光学素子(50)と、を備え、
前記延長光学素子のうちで前記近表示像の光の光路と重なる部分には、前記近表示像の光を透過させる透過部(55)が形成されているヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記反射面は、前記透過部の周縁のうちで少なくとも半周以上の範囲に臨んでいる請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記透過部における近赤外光域の光の透過率は、前記透過部における可視光域の光の透過率よりも低く規定されている請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 投影部材(WS)に二つの表示像を投影し、互いに異なる位置に結像される二つの前記表示像の虚像を、視認者(D)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、
二つの前記表示像のうちで前記投影部材に近い位置に近虚像(29)として結像される近表示像(28)、を発光表示する第一表示面(21)と、
二つの前記表示像のうちで前記近虚像よりも前記投影部材から遠い位置に遠虚像(39)として結像される遠表示像(38)、を発光表示する第二表示面(31)と、
前記遠表示像の光の光路に設けられて前記遠表示像の光を反射させる反射面(51)を有し、前記反射面による光の反射によって前記第二表示面から前記投影部材までの遠光路距離を、前記第一表示面から前記投影部材までの近光路距離よりも長くする延長光学素子(250)と、を備え、
前記延長光学素子には、前記近表示像の光を通過させる通過開口(255)が形成されているヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記反射面は、前記通過開口の周縁のうちで少なくとも半周以上の範囲に臨んでいる請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記延長光学素子は、板状に形成されており、
前記延長光学素子において前記通過開口に臨む端面(257)は、前記通過開口を広げる方向に傾斜した姿勢に形成されている請求項4又は5に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記延長光学素子の両面のうちで、前記反射面が形成される一方をおもて面(50b)とし、前記近表示像の光が入射する他方を裏面(50a)とすると、
前記端面は、前記延長光学素子の板厚方向(TD)に沿って前記おもて面から前記裏面へ向かうに従い、前記通過開口を広げる方向に傾斜している請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記近表示像及び前記遠表示像からそれぞれ拡大された前記近虚像及び前記遠虚像が結像されるよう、前記第一表示面及び前記第二表示面から射出される光を広げつつ前記投影部材側へ向けて反射させる拡大光学素子(40)、をさらに備え、
前記延長光学素子は、前記拡大光学素子よりも前記第一表示面の近くに配置されている請求項1〜7のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 投影部材(WS)に二つの表示像を投影し、互いに異なる位置に結像される二つの前記表示像の虚像を、視認者(D)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、
二つの前記表示像のうちで前記投影部材に近い位置に近虚像(29)として結像される近表示像(28)、を発光表示する第一表示面(21,421,521)と、
二つの前記表示像のうちで前記近虚像よりも前記投影部材から遠い位置に遠虚像(39)として結像される遠表示像(38)、を発光表示する第二表示面(31)と、
前記遠表示像の光の光路に設けられて前記遠表示像の光を反射させる反射面(51)を有し、前記反射面による光の反射によって前記第二表示面から前記投影部材までの遠光路距離を、前記第一表示面から前記投影部材までの近光路距離よりも長くする延長光学素子(350,450)と、
前記第一表示面へ向けて投射した光により前記第一表示面に前記近表示像を描画するプロジェクタ(420)と、を備え、
前記第一表示面は、前記延長光学素子と一体的に構成され、前記反射面と並んで配置されているヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記反射面は、前記第一表示面の周縁のうちで少なくとも半周以上の範囲に臨んでいる請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記近表示像及び前記遠表示像からそれぞれ拡大された前記近虚像及び前記遠虚像が結像されるよう、前記第一表示面及び前記第二表示面から射出される光を広げつつ前記投影部材側へ向けて反射させる拡大光学素子(40)、をさらに備える請求項9又は10に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 投影部材(WS)に二つの表示像を投影し、互いに異なる位置に結像される二つの前記表示像の虚像を、視認者(D)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、
二つの前記表示像のうちで前記投影部材に近い位置に近虚像(29)として結像される近表示像(28)、を発光表示する第一表示面(21,421,521)と、
二つの前記表示像のうちで前記近虚像よりも前記投影部材から遠い位置に遠虚像(39)として結像される遠表示像(38)、を発光表示する第二表示面(31)と、
前記遠表示像の光の光路に設けられて前記遠表示像の光を反射させる反射面(51)を有し、前記反射面による光の反射によって前記第二表示面から前記投影部材までの遠光路距離を、前記第一表示面から前記投影部材までの近光路距離よりも長くする延長光学素子(350,450)と、
前記近表示像及び前記遠表示像からそれぞれ拡大された前記近虚像及び前記遠虚像が結像されるよう、前記第一表示面及び前記第二表示面から射出される光を広げつつ前記投影部材側へ向けて反射させる拡大光学素子(40)と、を備え、
前記第一表示面は、前記延長光学素子と一体的に構成され、前記反射面と並んで配置されているヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記延長光学素子は、前記第一表示面に前記近表示像を発光表示する画像表示器(20)と一体的に構成されている請求項12に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記反射面は、前記第一表示面の周縁のうちで少なくとも半周以上の範囲に臨んでいる請求項12又は13に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記拡大光学素子にて、前記近表示像の光が入射する第一入射領域(42)の少なくとも一部は、前記反射面にて反射された前記遠表示像の光が入射する第二入射領域(43)の少なくとも一部と重なっている請求項8,11〜14のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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