[go: up one dir, main page]

WO2015170406A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015170406A1
WO2015170406A1 PCT/JP2014/062486 JP2014062486W WO2015170406A1 WO 2015170406 A1 WO2015170406 A1 WO 2015170406A1 JP 2014062486 W JP2014062486 W JP 2014062486W WO 2015170406 A1 WO2015170406 A1 WO 2015170406A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
display device
head
image
light source
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/062486
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
平田　浩二
谷津　雅彦
昭央 三沢
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.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell 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 Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to US15/307,121 priority Critical patent/US10310257B2/en
Priority to CN201480078332.XA priority patent/CN106233185B/zh
Priority to JP2016517782A priority patent/JP6382305B2/ja
Priority to PCT/JP2014/062486 priority patent/WO2015170406A1/ja
Publication of WO2015170406A1 publication Critical patent/WO2015170406A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/211—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
    • B60K35/231—Head-up displays [HUD] characterised by their arrangement or structure for integration into vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/28—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor characterised by the type of the output information, e.g. video entertainment or vehicle dynamics information; characterised by the purpose of the output information, e.g. for attracting the attention of the driver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/40—Instruments specially adapted for improving the visibility thereof to the user, e.g. fogging prevention or anti-reflection arrangements
    • B60K35/425—Anti-reflection arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60—Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B60K37/20—Dashboard panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/04—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of a single character by selection from a plurality of characters, or by composing the character by combination of individual elements, e.g. segments using a combination of such display devices for composing words, rows or the like, in a frame with fixed character positions
    • G09G3/06—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of a single character by selection from a plurality of characters, or by composing the character by combination of individual elements, e.g. segments using a combination of such display devices for composing words, rows or the like, in a frame with fixed character positions using controlled light sources
    • G09G3/12—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of a single character by selection from a plurality of characters, or by composing the character by combination of individual elements, e.g. segments using a combination of such display devices for composing words, rows or the like, in a frame with fixed character positions using controlled light sources using electroluminescent elements
    • G09G3/14—Semiconductor devices, e.g. diodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003—Display of colours
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3164—Modulator illumination systems using multiple light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3182—Colour adjustment, e.g. white balance, shading or gamut
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/77—Instrument locations other than the dashboard
    • B60K2360/785—Instrument locations other than the dashboard on or in relation to the windshield or windows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/20—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of display used
    • B60R2300/205—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of display used using a head-up display
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • G02B2027/0134—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems of stereoscopic type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0141—Head-up displays characterised by optical features characterised by the informative content of the display
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/015—Head-up displays characterised by mechanical features involving arrangement aiming to get less bulky devices

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device that projects information such as an image on a windshield of an automobile or the like and projects the information directly on a human field of view through the windshield.
  • the image can be mounted on a vehicle such as an automobile, and the image is projected onto a windshield (partial reflection means) in which a metal thin film or a dielectric multilayer film is formed on the inner surface, and the image is visualized as a virtual image through the windshield.
  • a windshield partial reflection means
  • a head-up display device for displaying is already known in Patent Document 1 below.
  • a vehicle display device for informing the driver of a wheel that the driver cannot directly see through the windshield
  • a vehicle display device attached in a dashboard for example, a liquid crystal display
  • the necessary guidance information for example, arrows, etc.
  • the necessary guidance information is projected onto the windshield of the automobile, so that detailed map data is not required and the guidance information is simple and accurate.
  • JP 2006-25884 A JP-A-5-58196 JP 2006-25884 A
  • the brightness of the real image that can be seen through the windshield (external light), which can be mounted in a narrow dashboard and is particularly problematic for a head-up display device mounted on a vehicle.
  • the brightness of the information displayed by the projection means can be sufficiently ensured (high contrast), and it has been difficult to realize a head-up display device excellent in visibility.
  • the present invention has been achieved in view of the above-described problems in the prior art, and in particular, can be mounted in a narrow dashboard, and the above-described brightness and its ratio (contrast) are sufficient. It is an object of the present invention to provide a head-up display device that can be secured and has excellent visibility even in the presence of external light.
  • a head-up display device that displays information including an image on a part of a pilot's field of view, and is disposed at a position outside the pilot's field of view.
  • An image display device that generates and projects image light for projecting the information, and is disposed in a part of the operator's field of view, transmits light from the field of view, and projects light from the image display device
  • a solid screen that reflects and mixes light emitted from a plurality of light emitting cells and emits the light in a predetermined direction as a light source that constitutes the video display device.
  • a head-up display device using a light source device is provided.
  • FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a head-up display device according to an embodiment of the present invention. It is a side view which shows the internal structure of the video display apparatus which comprises the said head up display apparatus. It is a top view which shows the internal structure of the video display apparatus which comprises the said head up display apparatus. It is the expansion perspective view which shows the specific structure of the light direction conversion part which comprises the said video display apparatus, and its sectional drawing. It is a perspective view which shows the specific structure of the solid light source device which comprises the said video display apparatus. It is an expansion perspective view which shows the structure of the light reflection synthetic
  • FIG. 1 of the accompanying drawings shows a head-up display device according to an embodiment of the present invention.
  • the head-up display device is mounted on an automobile and projects information such as an image on the windshield thereof directly to the human field of view.
  • a schematic configuration of a head-up display device for a vehicle that displays the information is shown.
  • a transparent screen 410 comprising, for example, an antireflection film, constituting a head-up display device, is attached along the inner surface at the lower side of the windshield indicated by reference numeral 400, while the head
  • the video display device 420 constituting the up-display device is attached inside a dashboard 403 disposed at a position adjacent to the steering 404 on the lower side of the windshield 400.
  • the image (information) from the image display device 420 is projected and reflected on the transparent screen 410 provided with directional reflection means, and is supported by the driver's seat 406 and the headrest 405.
  • the projected image is projected onto the eyes 409 of the driver (operator) 407. Accordingly, the driver 407 can recognize various information necessary for driving displayed on the part of the visual field entering the eye 409 through the windshield 400 and superimposed on the part of the visual field. This makes it possible to operate the steering 404 while judging the situation, and to enable safer driving operation.
  • FIG. 2 and 3 are views showing an example of a more detailed configuration of the image display device 420 including the transparent screen 410, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is a top view thereof. .
  • the video display device 420 will be described in detail below.
  • the light use efficiency is high, white light is emitted, or a desired color (for example, R (red), G (green), B (blue)) light can be selectively irradiated, for example, a light source unit 421 using an LED light source or a laser light source, and light from the light source unit 421 is imaged from the outside.
  • a light modulation unit (liquid crystal panel) 422 made of a TFT liquid crystal panel, which is an element that converts it into desired video light based on a signal, and video light from the light modulation unit 422 are enlarged and projected.
  • the so-called projection lens 423 and the light from the projection lens 423 are irradiated (projected) toward the transparent screen 410 attached below the inner surface of the windshield 400. It is configured of a light redirecting part 424 made of flannel lens sheet.
  • Reference numeral 430 in the figure indicates a drive circuit that drives the light modulator 422 (for example, a liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, or a DLP element) based on a video signal from the outside.
  • the light projected on the upper end of the transparent screen 410 among the wide-angle projection light is the upper limit light
  • the light projected on the lower end of the screen 410 is the lower limit light.
  • Reference numerals 412 and 413 denote the same.
  • FIG. 4A and 4B show a specific configuration of the light direction conversion unit 424.
  • FIG. 4A shows a Fresnel lens sheet as a light modulation unit (liquid crystal panel).
  • 4B is a cross-sectional view taken along the line GG.
  • the light direction conversion unit 424 has a plurality of refractive Fresnel lenses 425 formed concentrically and projected from the light modulation unit (liquid crystal panel) 422 in an inclined manner. Light is emitted in a substantially vertical direction by the action of these Fresnel lenses 425 (see arrows in the figure).
  • FIG. 5 shows an overall configuration of the light source unit 421.
  • the light reflection / synthesis unit 20 the photo synthesis unit 30, and a plurality (in this example, for example, 4) light source cells 40.
  • a plurality in this example, for example, 4
  • reference numeral 35 in the figure indicates the light exit surface of the light combining unit 30.
  • the light reflection synthesis unit 20 is made of, for example, a metal (aluminum or the like) member having a high thermal conductivity, an inner surface as a polished surface, and an increased reflection coating in order to increase the reflectance of light.
  • the cross section is a quadrangle
  • the tip is formed in a parabolic shape
  • the outer shape is made of a substantially pyramid-shaped member
  • the entire surface excluding the bottom surface is made of metal on, for example, the surface of A liter or A liter.
  • a reflective surface on which a multilayer reflective reflection film is formed is formed.
  • the light combining unit 30 assembles, for example, four dichroic prisms 31 having a triangular cross section and a triangular prism shape whose bottom surface is larger than the top surface.
  • the cross section is a rectangular prism.
  • Each of the dichroic prisms 31 in the assembled state has a reflective surface on the outer peripheral surface 32 and a wavelength selection indicating dichroic characteristics made of, for example, a metal multilayer film on the other two surfaces 33 and 34.
  • An optical surface (film) is formed.
  • FIG. 8 shows a cross section of a portion of the light combining unit 30 to which the light source cell 40 is attached.
  • each light source cell 40 emits R (red) light, which is the three primary colors of light.
  • the light source cell 40G that emits G light is generally Compared with the light source cell 40R that emits R (red) light and the light source cell 40B that emits B (blue) light, it is difficult to obtain a large output light, so it is attached to two adjacent outer peripheral surfaces of the light combining unit 30. Yes.
  • the reflective surface formed in the surface is removed from the part to which the light source cell 40 is attached.
  • the light combining unit 30 formed by assembling the four dichroic prisms 31a to 31d and the light source cells 40a to 40d attached to the outer peripheral surface thereof are shown in section (however, The reflection surface formed on the surface is removed from the portion to which each light source cell 40 is attached.) And the wavelength selective optical surface (film) showing the dichroic characteristics described above is formed on the boundary surface of each light combining unit 30. ) 33a to 33d are arranged so that the light emitted from the light source cells 40a to 40d is reflected or transmitted by the wavelength-selective optical surfaces (films) 33a to 33d, and further mixed. This makes it possible to extract light of a desired color including white.
  • FIGS. 9A to 9C show examples of the reflection characteristics of the above-described wavelength-selective optical surfaces (films) 33a to 33d. That is, as also shown in these drawings, the G light reflecting surface reflects light having a wavelength in the G region and transmits light in other wavelength regions. Similarly, the B light reflecting surface reflects light having a wavelength in the B region, and the R light reflecting surface reflects light having a wavelength in the R region.
  • the photosynthesis unit 30 in FIG. 8 will be described as an example.
  • the light source cells 40a and 40b emit G (green) light
  • the light source cell 40c emits B (blue) light
  • the light source cell 40d emits R (red) light.
  • the wavelength-selective optical surface (film) 33a is made G-light reflective / R-light transmissive
  • the wavelength-selective optical surface (film) 33b is made R-light, B-light reflective / G-light transmissive.
  • the optical surface (film) 33c is G light reflective / B light transmissive
  • the wavelength selective optical surface (film) 33d is B light, R light reflective / G light transmissive.
  • R light, G light, and B light can be isolate
  • white light mixed with R light, G light, and B light is extracted from the emission surface 35 (see FIG. 5) by appropriately selecting the reflection / transmission characteristics of the wavelength selective optical surface (film) described above. You can also
  • FIGS. 10 (A) and 10 (B) are the cut surfaces which cut
  • the light source cell 40 is attached to the upper surface of the light reflection / synthesis unit 20 will be described.
  • the light reflection / combination unit 20 is preferably made of a metal such as A liter which has high thermal conductivity and excellent light reflection characteristics, and the inner surface thereof is, for example, an ellipse, a paraboloid or a spherical surface
  • the radiated light beams from 40a to 40d are efficiently guided to the light combining unit 30.
  • FIG. 10 (A) shows a light reflection / synthesis unit 20 as an embodiment of the present invention.
  • the light reflection / synthesis unit 20 has a substantially parabolic outer shape as a whole, and the optical axis direction (FIG. 5) is the light emission direction.
  • the cross section along the alternate long and short dash line is substantially parabolic.
  • the cross section perpendicular to the optical axis direction is substantially elliptical from the center to the tip, and is square or rectangular from the center to the junction with the light combiner 30.
  • the unit 20 and the photosynthesis unit 30 are continuously connected to each other.
  • a reflection surface is formed on the outer peripheral surface of the light reflection / combination unit 20, and the light emitted from the light source cell 40 is reflected to the light synthesis unit 30.
  • the propagation direction of the light emitted from the light emitting points 401 to 405 of the light source cell 40 in the light reflection / synthesis unit 20 is indicated by an arrow.
  • the tip portion of the light reflection / combination unit 20 substantially parabolic, light from each of the light emitting points 401 to 405 is mixed by being repeatedly reflected inside the light reflection / combination unit 20, and as a result, photosynthesis is performed.
  • the light flux is emitted from the portion 30 in a substantially uniform manner.
  • FIG. 10B is a diagram showing the propagation of light rays in the light reflection combining unit 20 and the light combining unit 30 as a whole.
  • the light beam incident on the light combining unit 30 from the light reflection combining unit 20 is the outer periphery of the light combining unit 30. While reflecting off the surface, the light density of the light flux is made uniform toward the emission surface and emitted to the outside. At this time, light having a specific wavelength is reflected by the optical surfaces (films) 33a to 33d having wavelength selectivity by passing through the dichroic prisms 31a to 31d constituting the light combining unit 30.
  • the wavelength selective optical surfaces (films) 33a to 33d by providing the wavelength selective optical surfaces (films) 33a to 33d, the number of reflections inside the light combining unit as compared with the case of reflecting only by the reflecting surface formed on the outer peripheral surface of the light combining unit 30. And the light utilization efficiency is improved.
  • the wavelength selective optical surfaces (films) 33a to 33d when an aluminum reflecting film is formed on the outer peripheral surface of the light combining unit 30 and the internal light is reflected only by the reflecting film, a reflection loss of about 5% / one reflection occurs.
  • the wavelength selective optical surfaces (films) 33a to 33d the light that is transmitted without being reflected can be used as the outgoing light beam thereafter, so that the light utilization efficiency as a whole is improved. There is little decline.
  • the number of reflections of the light within the light reflection / combination unit 20 increases, and the intensity distribution of the reflected light beam can be made more uniform.
  • the length of the light reflection / combination unit 20 in the optical axis direction can be further shortened as compared with only the reflection on the outer peripheral surface.
  • the area of the incident surface of the light combining unit 30 (the output surface of the light reflection combining unit 20) is larger than the area of the output surface 35, the angle of the emitted light approaches the direction of the optical axis and directs. Characteristics can be narrowed down.
  • the above-described high-efficiency solid-state light source device it is possible to realize a light source device that has high light utilization efficiency and can selectively extract light of a desired color with a narrowed light beam diffusion angle.
  • the above-described high-efficiency solid-state light source device is used as the light source unit 421, and white light from the light source is, for example, transmissive light modulation composed of a TFT liquid crystal panel. Is incident on a unit (liquid crystal panel) 422, converted into desired video light based on an external video signal, and the converted video light is projected onto a Fresnel lens 424 via a projection lens 423.
  • a head-up display device that displays desired information on the lower side portion of the windshield 400 can be realized with a relatively simple configuration.
  • FIG. 11 in the second embodiment, in addition to the configuration shown in the first embodiment, the second image display is further provided so as to cover almost the entire area on the exit surface side of the Fresnel lens 424.
  • a liquid crystal panel 440 is attached, and a second liquid crystal panel drive circuit 431 for driving the second image display liquid crystal panel 440 is provided.
  • the second image display liquid crystal panel 440 performs light modulation based on a video signal (common) from the outside via the second liquid crystal panel drive circuit 431.
  • the obtained contrast is the product of the contrast ratio of the second image display liquid crystal panel 440 and the contrast ratio of the first image display liquid crystal panel 422. It is possible to remarkably improve the contrast ratio of the displayed image, which is very important for a head-up display device that displays a projected image in the field of view. In other words, a sufficient contrast ratio can be obtained while adopting relatively inexpensive panels as the first image display liquid crystal panel 422 and the second image display liquid crystal panel 440.
  • the first image display liquid crystal panel 422 and the second image display liquid crystal panel 440 perform light modulation based on an external video signal (common) as indicated by a solid line in the figure.
  • the optical modulation is performed based on different video signals from a three-dimensional display device (not shown) here, as shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B).
  • the first image 155 by the first image display liquid crystal panel 422 and the second image 175 of the second image display liquid crystal panel 440 are used to project information three-dimensionally (three-dimensional display).
  • a possible head-up display device can be realized.
  • a phase difference generation unit 51 made of a phase plate or the like is formed on the emission surface side of the solid light source unit 421 made up of the light reflection synthesis unit 20, the light synthesis unit 30, and the light source cell 40.
  • a field lens 52 is provided, and light emitted from the solid-state light source unit 421 is converted into a first reflective light modulation unit (for example, a liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, a DLP, etc.) 422 by a polarization separation element 53 such as a polarizing prism.
  • the reflected light modulated by the light modulator is projected onto the Fresnel lens 424 by the projection lens 423.
  • the second light modulation unit 440 is also provided on the light emission side of the Fresnel lens 424.
  • the light emitted from the solid-state light source unit 421 and transmitted through the phase difference generation unit 51 and the field lens 52 is made of, for example, a resin such as acrylic, polystyrene, polycarbonate, or PET. It is also possible to adopt a configuration in which a light guide 55 formed by forming a large number of sawtooth-shaped protrusions on the surface leads to a transmissive light modulator (liquid crystal panel) 422.
  • white light in which R light, G light, and B light are mixed is extracted from the light emission surface 35 (see FIG. 5) of the solid-state light source unit 421.
  • the light source cells 40a to 40d constituting the light source unit are always driven by a power supply circuit (not shown).
  • This light color circulation modulation method can be realized by the configuration shown in FIGS. 2 and 3, however, as shown in FIG. 15, based on an external video signal,
  • the light from the solid-state light source unit 421 is selectively switched sequentially to R light, G light, and B light, and a video signal to the light modulation unit 422 is switched to a video signal for R light, a video signal for G light, It switches to the video signal for B light sequentially.
  • the liquid crystal panel driving circuit 430 includes conversion circuits 431, 432, and 433 that generate an R light video signal, a G light video signal, and a B light video signal from input video signals.
  • a light source cell driving power supply circuit 434 for driving the light source cell 40 is provided.
  • the following operations are performed via the switch circuits 435 and 436 that operate in synchronization with each other.
  • the switch circuits 435 and 436 that operate in synchronization with each other.
  • the drive current from the light source cell drive power supply circuit 434 is supplied to the light source cell 40R, which is the light source of R light, via the switch circuit 436 (see FIG. 16A)
  • the R light image is displayed.
  • the signal is output to the light modulation unit 422 through the switch circuit 435 (see FIG. 16D).
  • the drive current from the light source cell drive power supply circuit 434 is supplied to the light source cell 40G that is the light source of G light (see FIG.
  • the video signal for G light is converted to the switch circuit 435. Is output to the light modulation unit 422 (see FIG. 16D).
  • the drive current from the light source cell drive power supply circuit 434 is supplied to the light source cell 40B that is the light source of B light (see FIG. 16C)
  • the video signal for B light passes through the switch circuit 435.
  • the optical modulation unit 422 see FIG. 16D. Note that the switching between the light emission color of the light source cell and the video signal for each color is performed, for example, at a cycle of 120 to 480 Hz. According to this, the light from each pixel of the liquid crystal panel is recognized by human eyes as a natural color obtained by mixing each color light.
  • the following effects are acquired compared with the modulation system which modulates the conventional white light. That is, as shown in FIG. 17A, in the conventional modulation method for modulating white light, the white light from the light source is separated and converted into R light, G light, and B light through, for example, the color filter F. After that, each of them is incident on the corresponding liquid crystal cells C R , C G , and C B of the liquid crystal panel driven by the video signal for R light, the video signal for G light, and the video signal for B light. As a result, a desired color image is projected by the modulated R light, G light, and B light.
  • the light from the solid light source unit 421 as the light source is R light, G light, B Since it is possible to selectively switch sequentially with light, these color lights may be sequentially incident on each liquid crystal cell C constituting the liquid crystal panel to be modulated, and as a result, they were obtained sequentially.
  • image light for R light, image light for G light, and image light for B light By projecting image light for R light, image light for G light, and image light for B light, a desired color image can be obtained.
  • the white light is first separated and converted into R light, G light, and B light as compared with the conventional modulation method that modulates white light. Therefore, the color filter F is not necessary, and light absorption by the color filter F can be avoided. As a result, it is possible to greatly improve the utilization efficiency of light from the light source.
  • the three liquid crystal cells C R , C G , and C B adjacent in the horizontal direction of the liquid crystal panel are handled as one image unit.
  • the resolution of an obtained image, particularly in the horizontal direction can be improved three times. It becomes possible.
  • a projection image with high light utilization efficiency and high resolution can be obtained. This is very advantageous for a head-up display device that displays a projected image.
  • a second image display liquid crystal panel can be attached to improve the contrast ratio of the display image and display a stereoscopic (three-dimensional) image. It is.
  • FIG. 18A and 18B are configuration diagrams of the projection optical system 1 that is the projection lens 423
  • FIG. 19 is a ray diagram thereof.
  • the refraction action is received by the free-form surface mirror 4 by the coaxial lens system 2 and the free-form surface lens system 3. After that, the image is projected onto the light direction conversion unit 424 made of a Fresnel lens sheet.
  • Coaxial lens system 2 includes a first lens group G 1 having a positive refractive power, a retrofocus type comprising a second lens group G 2 Metropolitan having negative refractive power.
  • the first lens group G 1 is made of glass, has a positive refractive power, has a lens L 1 having a small radius of curvature toward the reduction side, a plastic aspherical lens L 2, and is made of glass and has a positive refractive power.
  • the lens L 6 is a biconvex lens L 6 that has a positive refractive power and has a small radius of curvature toward the enlargement side, and the lenses L 3 to L 5 constitute a triplet lens that is bonded.
  • the refractive index of the lens L 1 is larger than 1.8
  • a glass material having an Abbe number larger than 70 is applied to the lenses L 3 and L 5
  • a glass material having an Abbe number smaller than 25 is applied to the lens L 4.
  • the lens L 6 is made of a glass material having an Abbe number smaller than 35.
  • the second lens group G 2 is an aspherical lens L 7 having a meniscus shape with a convex surface on the reduction side has a negative refractive power with a plastic, bi-concave having a negative refractive power made of glass lenses L 8 , a biconvex lens L 9 made of glass having a positive refractive power and having a small radius of curvature on the enlargement side, and a meniscus shape made of plastic having a negative refractive power and having a convex surface on the enlargement side It is constituted by aspherical lens L 10 of.
  • a glass material having an Abbe number larger than 70 is applied to the lens L 8
  • a glass material having an Abbe number smaller than 35 is applied to the lens L 9 .
  • the free-form surface lens system 3 is composed of a plastic free-form lens L 11 having a convex surface facing the enlargement side made of plastic and a free-form surface lens L 12 having a meniscus lens shape made of plastic and having a convex surface facing the enlargement side. is doing.
  • the lens data is shown in Table 1 below, and the radius of curvature is represented by a positive sign when the center position of the radius of curvature is in the traveling direction.
  • the surface distance represents the distance on the optical axis from the vertex position of each surface to the vertex position of the next surface.
  • Eccentricity is a value in the Y-axis direction
  • tilting is rotation about the X axis in the YZ plane
  • eccentricity / falling acts in the order of eccentricity and tilting on the corresponding surface.
  • the next plane is placed at the position of the plane distance on the new coordinate system on which.
  • DAR means decenter and return. Eccentricity and collapse act only on the surface, and do not affect the surface.
  • the glass material name PMMA is plastic acrylic.
  • the free-form surface coefficient is a rotationally asymmetric shape with respect to each optical axis 9 (Z-axis), and is a shape defined by a conical term component and a XY polynomial term component.
  • X second order
  • Y third order
  • the position of each optical axis of the free-form surface is determined by the amount of decentering / falling in the lens data in Table 1 above.
  • Table 3 below shows the aspheric coefficients defined by the following formula 2.
  • the aspheric coefficient has a rotationally symmetric shape with respect to each optical axis (Z-axis), and uses a component of a conic term and an even-order component of 4th to 20th order of the height h from the optical axis. Yes.
  • the odd-order polynomial aspheric coefficients shown in Table 4 below are shapes obtained by adding odd-order components to the aspheric surfaces in Table 3 above. Since the height h is a positive value, it has a rotationally symmetric shape.
  • the flange back adjustment can also be performed by moving the free-form surface lens 3 that is a focusing lens.
  • the original focusing lens movement range (adjustment range) is shifted.
  • the lens L 5 from the lens L 1, separated by the lens L 6, a lens L 5 from the lens L 1 by moving on the optical axis The flange back adjustment was performed.
  • the sign of the ray height of the principal ray is positive and negative reversed.
  • the chromatic aberration of magnification is different between the lens L 5 and the lens L 6 , so the Abbe number is 70 or more in the lens L 5 , but the Abbe number is 35 or less in the lens L 6 .
  • Lens L 7 lens L 10 from a negative refractive power lens group in coaxial lens system 2 constitute a second lens group G 2. Therefore, the basic structure is a concave lens and a convex lens.
  • the lens L 7 is made of plastic and has an aspherical lens having negative refractive power and having a convex surface facing the reduction side
  • the lens L 8 is a biconcave glass lens having negative refractive power and having the concave surface facing the reduction side
  • the lens L 9 is a biconvex glass lens having a positive refractive power and a small curvature radius on the enlargement side
  • the lens L 10 is made of plastic and has a negative refractive power and a meniscus non-reflective surface with the convex surface facing the enlargement side.
  • a spherical lens was used.
  • the image light from the light modulation unit is enlarged while reducing trapezoidal distortion even when projected in an inclined direction. Can be projected.
  • Transparent screen a transparent screen 410 that is attached along the inner surface of the lower side portion of the windshield 400 and is a means for projecting information by the light projected from the video display device 420 will be described below.
  • the transparent screen 410 made of an antireflection film has already been described.
  • FIG. 20A is a perspective view showing a part of the transparent screen 410 ′ taken out and enlarged.
  • a substrate sheet 500 made of a film of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • a large number of fine protrusions 510 having a triangular cross section and a rectangular shape as a whole are formed on the surface.
  • each protrusion 510 is set as follows, although it varies depending on the direction in which the reflected light is guided.
  • Angle ( ⁇ A ) 25 to 65 degrees:
  • Angle ( ⁇ B ) 65 to 25 degrees
  • FIG. 21A shows an example in which the protrusions 510 are arranged in a line in the horizontal direction and the vertical direction with a predetermined interval.
  • FIG. 21B shows an example in which, unlike FIG. 21A, the protrusions 510 are arranged at predetermined intervals while moving up and down in the horizontal direction. .
  • the transparent screen 410 ′ having the above-described configuration, as shown in FIG. 22, the light from the outside is transmitted and the light incident from below (see FIG. 2) is formed at a desired angle.
  • Various information necessary for driving is easily recognized by the eyes 409 of the driver 407 on the transparent screen 410 ′ attached to the lower part thereof, as well as an external visual field that is reflected and enters through the windshield 400. In the state, it becomes possible to display the images simultaneously superimposed.
  • FIG. 22 shows a head-up display device according to another embodiment of the present invention. That is, in FIG. 1, the head-up display device in which the transparent screen 410 is attached to the windshield in advance and the video display device 420 is mounted inside the dashboard 403 has been described.
  • a head-up display device that can be installed and used on a desk or table in a train cockpit or training room is shown. That is, as is apparent from the drawing, the transparent screen 410 as a display unit is inclined at a predetermined angle by a pair of stands 411 formed in a substantially “L” shape, for example, at both left and right ends thereof.
  • a video display device 420 that incorporates a light source unit and projects video light at a wide angle upward, and the video light is transmitted through the transparent screen. According to 410, the light is reflected in a predetermined direction (see FIG. 1, that is, in a direction projected on the eyes 409 of the driver 407), depending on the position (height).
  • this invention is not limited to the Example mentioned above, Various modifications are included.
  • the above-described embodiment describes the entire system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • each of the above-described configurations and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit, or the above-described configurations, functions, and the like may be realized by the processor. It may be realized by software by interpreting and executing a program for realizing the above. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD Solid State Drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

　小型でコントラストにも優れ、外光の存在下でも視認性に優れたヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。　操縦者の視界の一部に映像を含む情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置は、操縦者の視界を外れた位置に配置され、前記情報を投影するための映像光を発生して投写する映像表示装置と、前記操縦者の視界の一部に配置され、視界からの光を透過すると共に、前記映像表示装置からの投写光を前記操縦者の方向に反射する透明スクリーンとを備え、前記映像表示装置を構成する光源として、複数の発光セル（４０）からの発光を反射及び混合して所定の方向に出射する固体光源装置（４２１）を使用する。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
　本発明は、例えば、自動車などのフロントガラス等に映像等の情報を投射して、当該フロントガラスを介した人間の視野に、直接、当該情報を映し出すヘッドアップディスプレイ装置に関する。
　自動車等の車両に搭載可能で、映像を内側表面に金属薄膜や誘電体多層膜等を形成したフロントガラス（部分反射手段）に投射し、当該フロントガラスを介した視野に、当該映像を虚像として表示するヘッドアップディスプレイ装置は、既に、以下の特許文献１にも知られている。
　また、以下の特許文献２には、運転者がフロントガラスを通して直接目視できない車輪を、疑似的に、運転者に知らせるための車両用表示装置として、ダッシュボード内に取り付けられた、例えば、液晶表示装置からなる表示体から投射される映像（立体的なタイヤの映像）を、上記フロントガラスの一部（下辺部）に取り付けられたホログラフィックコンバイナに投射するものが開示されている。
　更には、進路を案内するナビゲーション装置として、必要な案内情報（例えば、矢印など）を自動車のフロントガラスに投射することにより、詳細な地図データなどを必要とせず、簡単でかつ的確に、案内情報を運転者に表示するものも、以下の特許文献３により、既に知られている。
特開２００６－２５８８８４号公報 特開平５－５８１９６号公報 特開２００６－２５８８８４号公報
　しかしならが、上述した従来技術では、狭小なダッシュボード内に取り付けが可能で、かつ、特に、車載されるヘッドアップディスプレイ装置で問題となる、フロントガラスを介した見える実像の明るさ（外光）と、投射手段により表示される情報の明るさとの比率が十分に確保することが出来る（コントラストの高い）、視認性に優れたヘッドアップディスプレイ装置を実現することは難しかった。
　また、一般的に、白色ランプを光源とする投射装置を適用する場合、上述した明るさと比率を十分に確保するためには、当該光源が大型のものとなってしまい、狭小なダッシュボード内に取り付けることは不可能となってしまう。
　そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、特に、狭小なダッシュボード内に取り付けが可能で、かつ、上述した明るさやその比率（コントラスト）を十分に確保することが可能であり、外光の存在下でも視認性に優れたヘッドアップディスプレイ装置を提供することをその目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明によれば、操縦者の視界の一部に映像を含む情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、前記操縦者の視界を外れた位置に配置され、前記情報を投影するための映像光を発生して投写する映像表示装置と、前記操縦者の視界の一部に配置され、視界からの光を透過すると共に、前記映像表示装置からの投写光を前記操縦者の方向に反射する透明スクリーンとを備えたものであって、前記映像表示装置を構成する光源として、複数の発光セルからの発光を反射及び混合して所定の方向に出射する固体光源装置を使用するヘッドアップディスプレイ装置が提供される。
　上述した本発明によれば、狭小なダッシュボード内にも取り付けが可能で、かつ、上述した明るさやその比率（コントラスト）を十分に確保することが可能であり、外光の存在下でも視認性に優れたヘッドアップディスプレイ装置を提供することを可能とするという優れた効果を発揮する。
本発明の一実施の形態になるヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を示す側面図である。 上記ヘッドアップディスプレイ装置を構成する映像表示装置の内部構成を示す側面図である。 上記ヘッドアップディスプレイ装置を構成する映像表示装置の内部構成を示す上面図である。 上記映像表示装置を構成する光方向変換部の具体的な構造を示す拡大斜視図とその断面図である。 上記映像表示装置を構成する固体光源装置の具体的な構造を示す斜視図である。 上記固体光源装置の光反射合成部の構造を示す拡大斜視図である。 上記固体光源装置の光合成部の各部と全体を示す拡大斜視図である。 上記光合成部と光源セルの関係を示す一部拡大断面図である。 上記光合成部波長選択性の光学面（膜）の反射特性の一例を示す図である。 上記光反射合成部と光合成部の全体の内部における光の合成について説明する図である。 上記映像表示装置の他の実施例（実施例２）について説明する側面図である。 上記他の実施例（実施例２）における立体的（３次元）表示について説明する図である。 上記映像表示装置の更に他の実施例（実施例３）について説明する側面図である。 上記映像表示装置の更に他の実施例（実施例４）について説明する側面図である。 光色循環式の変調方式になる上記映像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 上記光色循環式の変調方式になる映像表示装置の動作の一例を示す信号波形図である。 上記光色循環式の変調方式になる映像表示装置による効果を説明するための説明図である。 上記映像表示装置のプロジェクションレンズの具体的な構成を示すレンズ構成図である。 上記プロジェクションレンズの特性を説明する光線図である。 上記ヘッドアップディスプレイ装置を構成する透明スクリーンの他の例について説明する一部拡大斜視図及び断面図である。 上記透明スクリーンの構成を説明するための上面図である。 上記透明スクリーンの特性を示す光線図である。 本発明の他の実施の形態になるヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を示す側面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する。
　まず、添付の図１には、本発明の一実施の形態になるヘッドアップディスプレイ装置であり、特に、自動車に搭載されてそのフロントガラスに映像等の情報を投射して人間の視野に、直接、当該情報を映し出す車両用のヘッドアップディスプレイ装置の概略構成が示されている。図において、ヘッドアップディスプレイ装置を構成する、例えば、反射防止膜からなる透明スクリーン４１０が、参照符号４００で示されたフロントガラスの下辺部においてその内側表面に沿って取り付けられており、他方、ヘッドアップディスプレイ装置を構成する映像表示装置４２０は、当該フロントガラス４００の下辺部においてステアリング４０４に隣接する位置に配置されたダッシュボード４０３の内部に取り付けられている。
　かかる構成になるヘッドアップディスプレイ装置では、映像表示装置４２０からの映像（情報）が指向性反射手段を施した透明スクリーン４１０上に投射して反射され、運転者用シート４０６及びヘッドレスト４０５上により支持された運転者（操縦者）４０７の目４０９に投影される。これにより、運転者４０７は、フロントガラス４００介して目４０９に入る外部の視野と共に、その一部に同時に重畳されて表示さる運転に必要な各種の情報等を認識することができ、常に、外部の状況を判断しながらステアリング４０４を操作することができ、より安全な運転操作が可能となる。
　続いて、図２及び３には、上記透明スクリーン４１０を含んだ映像表示装置４２０のより詳細な構成の一例を示す図であり、図２はその側面図であり、図３は上面図である。
　これらの図にも示すように、映像表示装置４２０は、以下にその詳細を説明するが、光の利用効率が高く、白色光を照射す、又は、所望の色（例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））の光を選択的に照射することができる、例えば、ＬＥＤ光源やレーザ光源を利用した光源部４２１と、当該光源部４２１からの光を、外部からの映像信号に基づいて所望の映像光に変換する素子である、例えば、ＴＦＴ型液晶パネルからなる光変調部（液晶パネル）４２２と、そして、当該光変調部４２２からの映像光を拡大して投写する、所謂、プロジェクションレンズ４２３と、そして、当該プロジェクションレンズ４２３からの光を、フロントガラス４００の内面下方に取り付けられた透明スクリーン４１０に向けて照射（投写）する、例えば、フレネルレンズシートからなる光方向変換部４２４などにより構成されている。また、図の参照番号４３０は、外部からの映像信号に基づいて光変調部４２２（例えば、液晶パネル、反射型液晶パネル、ＤＬＰ素子）を駆動する駆動回路を示している。なお、上記の図２においては、広角の投射光のうち、上記透明スクリーン４１０の上端部に投射される光を上限光、そして、スクリーン４１０の下端部に投射される光を下限光として、それぞれ、参照番号４１２、４１３で示す。
　なお、添付の図４（Ａ）及び（Ｂ）には、上記光方向変換部４２４の具体的な構成が示されており、図４（Ａ）はフレネルレンズシートを光変調部（液晶パネル）４２２側から見た斜視図を、図４（Ｂ）はＧ－Ｇ線に沿った断面図である。これらの図からも明らかなように、光方向変換部４２４には、複数の屈折型フレネルレンズ４２５が同心円状に形成されており、上記光変調部（液晶パネル）４２２から傾斜して投写された光は、これらのフレネルレンズ４２５の働きにより、ほぼ垂直方向に出射される（図の矢印を参照）。
＜＜高効率固体光源装置＞＞
　次に、上述した光の利用効率が高く、白色を含め、所望の色の光を選択的に照射することができる光源部４２１の詳細な構成について、添付の図５～９を参照しながら、以下に説明する。
　まず、図５には、当該光源部４２１の全体構成が示されており、図からも明らかなように、光反射合成部２０と、光合成部３０と、そして、複数（本例では、例えば、４枚）の光源セル４０とから構成されている。なお、この図では、その視点を理由として、２枚の光源セル４０だけが示されている。なお、図の参照番号３５は、光合成部３０の光の出射面を示している。
　光反射合成部２０は、図６にも示すように、例えば、金属（アルミニウム等）製で熱伝導率が高く光に反射率を高めるために内面を研磨面とし、増反射コートした部材からなり、断面が四角形で、その先端部分を放物面状に形成した、その外形が略角錐形状の部材からなり、その底面部を除いた全表面に、例えば、ＡリットルやＡリットルの表面に金属多層膜の増反射膜を成膜した反射面を形成したものである。
　光合成部３０は、図７（Ａ）にも示すように、例えば、断面が三角形で、その底面が上面よりも大きな三角柱状の外形を有するダイクロイックプリズム３１を４個、組み立て、もって、図７（Ｂ）にも示すように、断面が四角形の角柱としたものである。なお、上記ダイクロイックプリズム３１の各々は、組み立てた状態で外周面となる面３２には反射面が、その他の二つの面３３、３４には、例えば、金属多層膜からなるダイクロイック特性を示す波長選択性の光学面（膜）が形成されている。
　ここで、再び図５に戻り、上記光合成部３０（又は、光反射合成部２０でもよい）の各外周面には、それぞれ、光源セル４０が取り付けられている。当該光合成部３０の、光源セル４０が取り付けられている部分の断面が、図８に示されている。なお、本例では、図８にも明らかなように、４個の光源セル４０が取り付けられており、そして、それぞれの光源セル４０は、光の３原色であるＲ（赤）光を発光する光源セル４０Ｒ、Ｇ（緑）光を発光する光源セル４０Ｇ、そして、Ｂ（青）光を発光する光源セル４０Ｂとなっており、特に、Ｇ光を発光する光源セル４０Ｇは、一般的に、Ｒ（赤）光を発光する光源セル４０ＲやＢ（青）光を発光する光源セル４０Ｂに比較して、大きな出力光が得難いことから、光合成部３０の隣接する２つの外周面に取り付けられている。なお、光源セル４０が取り付けられる部分は、表面に形成された反射面が取り除かれている。
　続いて、図８には、４個のダイクロイックプリズム３１ａ～３１ｄを組み立てて形成された光合成部３０と、その外周面に取り付けられた光源セル４０ａ～４０ｄが、断面により示されている（但し、各光源セル４０が取り付けられる部分は、表面に形成された反射面が取り除かれている。）そして、各光合成部３０の境界面には、上述したダイクロイック特性を示す波長選択性の光学面（膜）３３ａ～３３ｄが配置されており、これにより、光源セル４０ａ～４０ｄから出射した光は、当該波長選択性の光学面（膜）３３ａ～３３ｄで反射又は通過し、更には、混色し、このことにより、白色を含む所望の色の光を取り出すことが可能となる。
　次に、図９（Ａ）～（Ｃ）には、上述した波長選択性の光学面（膜）３３ａ～３３ｄの反射特性の一例を示す。即ち、これらの図にも示すように、Ｇ光反射面は、Ｇ領域の波長の光を反射し、他の波長領域の光を透過する。同様に、Ｂ光反射面は、Ｂ領域の波長の光を反射し、Ｒ光反射面は、Ｒ領域の波長の光を反射する。
　ここで、図８の光合成部３０を一例として説明する。まず、光源セル４０ａと４０ｂをＧ（緑）色光を発光する光源セル、光源セル４０ｃをＢ（青）色光を発光する光源セル、そして、光源セル４０ｄをＲ（赤）色光を発光する光源セルとし、また、波長選択性光学面（膜）３３ａをＧ光反射／Ｒ光透過性とし、波長選択性光学面（膜）３３ｂをＲ光、Ｂ光反射／Ｇ光透過性とし、波長選択性光学面（膜）３３ｃをＧ光反射／Ｂ光透過性とし、そして、波長選択性光学面（膜）３３ｄをＢ光、Ｒ光反射／Ｇ光透過性とする。これにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を分離して、出射面３５（図５を参照）から取り出すことが出来る。
　あるいは、上記した波長選択性光学面（膜）の反射／透過特性を適宜選択することで、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光が混合された白色光を出射面３５（図５を参照）から取り出すことも出来る。
　次に、上記光反射合成部２０の内部、及び、光反射合成部２０と光合成部３０の全体の内部における光の合成について、添付の図１０（Ａ）及び（Ｂ）により説明する。なお、これらの図は、光反射合成部２０、及び、光反射合成部２０と光合成部３０の全体を、その光軸方向（図５の一点鎖線を参照）に沿って切断した切断面である。なお、ここでは、光源セル４０を光反射合成部２０の上面に取り付けた場合について述べる。
　光反射合成部２０は、光源セルの放熱性を考慮すると熱伝導率が高く光の反射特性に優れたＡリットル等の金属が良く、その内面は例えば楕円、放物面、球面などとして光源セル４０ａ～４０ｄからの放射光束を効率よく光合成部３０に導く。図１０（Ａ）に本願発明の実施例としての光反射合成部２０を示すが、全体として略放物面状の外形を有しており、その光の出射方向である光軸方向（図５の一点鎖線を参照）に沿った断面は、略放物線状となっている。また、この光軸方向に垂直断面は、その中央部より先端の部分では略楕円形状に、当該中央部から光合成部３０との接合部にかけては正方形又は長方形状となっており、これら光反射合成部２０と光合成部３０とは、互いに連続的につながる形状となっている。また、既に述べたが、光反射合成部２０の外周表面には反射面が形成されており、光源セル４０から出射した光を光合成部３０に反射する形状となっている。
　即ち、図１０（Ａ）には、光源セル４０の各発光点４０１～４０５から出射した光の光反射合成部２０内での伝播方向を矢印で示している。光反射合成部２０の先端部を略放物面状とすることにより、各発光点４０１～４０５から光は、当該光反射合成部２０の内部で反射を繰り返すことで混合され、その結果、光合成部３０には略均一化されて光束が出射される。
　図１０（Ｂ）は、光反射合成部２０と光合成部３０の全体における光線の伝播を示した図であり、上記光反射合成部２０から光合成部３０へ入射した光束は、光合成部３０の外周面で反射しながら出射面へ向かい光束の光密度が均一化され外部へ出射する。その際、光合成部３０を構成するダイクロイックプリズム３１ａ～３１ｄを通過することにより、特定の波長の光は上記波長選択性の光学面（膜）３３ａ～３３ｄで反射される。即ち、波長選択性光学面（膜）３３ａ～３３ｄを設けることによれば、当該光合成部３０の外周面に形成した反射面でのみ反射させる場合に比較し、光合成部の内部での反射の回数が増大し、光の利用効率が向上する。一例として、光合成部３０の外周面にアルミニウムの反射膜を形成し、当該反射膜でのみ内部の光を反射させた場合には、その反射ロスとして、約５％／反射１回）が発生するが、これに対し、波長選択性光学面（膜）３３ａ～３３ｄを設けることによれば、反射せずに透過する光についても、その後、出射光束として利用できることから、全体としての光利用効率の低下は少ない。
　また、波長選択性光学面（膜）３３ａ～３３ｄを設けることによれば、光の光反射合成部２０の内部での反射回数が増加し、反射光束の強度分布をより均一にすることが出来る。換言すれば、出力光束の均一度を一定とした場合には、外周面での反射だけに比較し、当該光反射合成部２０の光軸方向の長さをより短縮することが出来る。更に、光合成部３０の入射面（光反射合成部２０の出射面）の面積を、その出射面３５の面積よりも大きくしていることから、出射光線の角度が光軸の方向に近づき、指向特性を狭域に絞ることができる。
　即ち、上述した高効率固体光源装置によれば、光の利用効率が高く、光束の拡散角度を狭めた所望の色の光を選択的に取り出すことも可能な光源装置を実現することが出来る。
＜＜光変調部（液晶パネル）＞＞
　続いて、上述した高効率固体光源装置を利用した場合の光変調部（液晶パネル）の詳細な構造について、以下に複数の実施例について説明する。
＜実施例１＞
　上記の図２や図３にも示したように、上述した高効率固体光源装置を光源部４２１として利用し、当該光源からの白色光を、例えば、ＴＦＴ型液晶パネルからなる透過型の光変調部（液晶パネル）４２２に入射し、外部からの映像信号に基づいて所望の映像光に変換し、当該変換した映像光をプロジェクションレンズ４２３を介してフレネルレンズ４２４上に投写する。
　かかる構成によれば、比較的簡単な構成により、フロントガラス４００の下辺部において所望の情報を映し出すヘッドアップディスプレイ装置を実現することが出来る。
＜実施例２＞
　次に、光変調部（液晶パネル）の他の実施例（実施例２）について、図１１を参照しながら説明する。この図１１にも示すように、この実施例２では、上記実施例１に示した構成に加え、フレネルレンズ４２４の出射面側のほぼ全領域を覆うように、更に、第２の画像表示用液晶パネル４４０を取り付け、そして、当該第２の画像表示用液晶パネル４４０を駆動するための第２の液晶パネル駆動回路４３１を設けたものである。
　なお、上記第２の画像表示用液晶パネル４４０は、第２の液晶パネル駆動回路４３１を介して外部からの映像信号（共通）に基づいて光変調を行う。かかる構成によれば、得られるコントラストは、第２の画像表示用液晶パネル４４０のコントラスト比と、上記第１の画像表示用液晶パネル４２２のコントラスト比との積となるため、特に、外光による視野に投写映像を表示するヘッドアップディスプレイ装置にとって非常に重要な、表示画像のコントラスト比を格段に向上することが可能になる。換言すれば、上記第１の画像表示用液晶パネル４２２や第２の画像表示用液晶パネル４４０として、比較的安価なパネルを採用しながらも、十分なコントラスト比を得ることが可能になる。
　また、かかる構成において、上記第１の画像表示用液晶パネル４２２や第２の画像表示用液晶パネル４４０を、図に実線で示すように外部からの映像信号（共通）に基づいて光変調を行うのではなく、破線の矢印で示すように、ここでは図示しない３次元表示装置からの互いに異なる映像信号に基づいて光変調を行うことによれば、添付の図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の画像表示用液晶パネル４２２による第１の画像１５５と第２の画像表示用液晶パネル４４０の第２の画像１７５により、情報を立体的（３次元表示）に映し出すことの可能なヘッドアップディスプレイ装置を実現することが出来る。
＜実施例３及び実施例４＞
　図１３に示すように、上述した光反射合成部２０、光合成部３０、そして、光源セル４０とからなる固体光源部４２１の出射面側に、例えば、位相板などからなる位相差発生部５１と、フィールドレンズ５２を設け、当該固体光源部４２１からの出射光を、偏光プリズム等の偏光分離素子５３により第１の反射型の光変調部（例えば液晶パネル、反射型液晶パネル、ＤＬＰ等）４２２’上に導いた後、当該光変調部で変調された反射光を投写レンズ４２３によりフレネルレンズ４２４上に投写する。なお、この例では、フレネルレンズ４２４の光の出射側には、やはり、上記の第２の光変調部４４０が設けられている。
　あるいは、図１４に示すように、上記固体光源部４２１から出射して位相差発生部５１とフィールドレンズ５２を透過した光を、例えば、アクリルやポリスチレン、ポリカーカーボネイト、ＰＥＴ等の樹脂からなり、その表面上に鋸歯状の突起部を多数形成してなる導光体５５により透過型の光変調部（液晶パネル）４２２上に導く構成とすることも可能である。
　なお、以上に述べた実施例１～４では、上記固体光源部４２１の光の出射面３５（図５を参照）からは、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光が混合された白色光が取り出されることとなり、そのため、当該光源部を構成する光源セル４０ａ～４０ｄは、図示しない電源回路により、常時、駆動されることとなる。
　上述した本願発明の高効率固体光源装置によれば、白色光のほかに、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光を時間分割して、選択的に取り出すことが出来ることから、以下に詳細に述べる変調方式、即ち、光色循環式の変調方式を採用することも出来る。
＜＜光色循環式の変調方式＞＞
　なお、この光色循環式の変調方式は、上記図２及び３に示した構成により実現することが可能であるが、但し、図１５にも示すように、外部からの映像信号に基づいて、上記固体光源部４２１からの光を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に、順次、選択的に切り替えると共に、光変調部４２２への映像信号を、Ｒ光用映像信号、Ｇ光用映像信号、Ｂ光用映像信号に、順次、切り替える。
　例えば、図１５にも示すように、液晶パネル駆動回路４３０は、入力する映像信号からＲ光用映像信号、Ｇ光用映像信号、Ｂ光用映像信号を生成する変換回路４３１、４３２、４３３と、光源セル４０を駆動するための光源セル駆動電源回路４３４を備えている。
　そして、上述した光変調部駆動回路４３０の構成によれば、図１６（Ａ）～（Ｄ）にも示すように、互いに同期して働くスイッチ回路４３５、４３６を介して、以下のように動作する。即ち、スイッチ回路４３６を介して、Ｒ光の光源である光源セル４０Ｒに対して、光源セル駆動電源回路４３４からの駆動電流が供給される（図１６（Ａ）参照）時には、Ｒ光用映像信号が、スイッチ回路４３５を介して、光変調部４２２へ出力される（図１６（Ｄ）参照）。同様に、Ｇ光の光源である光源セル４０Ｇに対して、光源セル駆動電源回路４３４からの駆動電流が供給される（図１６（Ｂ）参照）時には、Ｇ光用映像信号が、スイッチ回路４３５を介して、光変調部４２２へ出力される（図１６（Ｄ）参照）。そして、Ｂ光の光源である光源セル４０Ｂに対して、光源セル駆動電源回路４３４からの駆動電流が供給される（図１６（Ｃ）参照）時には、Ｂ光用映像信号が、スイッチ回路４３５を介して、光変調部４２２へ出力される（図１６（Ｄ）参照）。なお、上述した光源セルの発光色と各色用の映像信号の切り替えは、例えば、１２０～４８０Hzの周期で行う。このことによれば、液晶パネルの各ピクセルからの光は、人間の目にとって、各色光が混色して得られる自然な色として認識されることとなる。
　なお、上述した構成によれば、従来の白色光を変調する変調方式に比較して、以下の様な効果が得られる。即ち、図１７（Ａ）にも示すように、従来の白色光を変調する変調方式では、光源からの白色光を、例えば、色フィルターＦを通して、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分離・変換した後、その各々を、Ｒ光用映像信号、Ｇ光用映像信号、Ｂ光用映像信号により駆動される液晶パネルの対応する各液晶セルＣＲ、ＣＧ、ＣＢに入射して変調を行い、その結果、変調したＲ光、Ｇ光、Ｂ光により、所望のカラー映像を投写している。
　これに対し、上述した本発明になる光色循環式の変調方式によれば、図１７（Ｂ）に示すように、光源である固体光源部４２１からの光は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光と、順次、選択的に切り替えることが可能であることから、これらの色光を液晶パネルを構成する各液晶セルＣに、順次、入射して変調を行えばよく、その結果、順次得られたＲ光用映像光、Ｇ光用映像光、Ｂ光用映像光を投写するにより、所望のカラー映像が得られることとなる。
　このように、本発明になる光色循環式の変調方式によれば、従来の白色光を変調する変調方式に比較し、まず、白色光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光に分離・変換するための色フィルターＦが不要となり、当該色フィルターＦによる光の吸収を回避することが出来る。その結果、光源からの光の利用効率を大幅に向上することが可能となる。
　加えて、従来の白色光を変調する変調方式では、液晶パネルの水平方向に隣接する３個の液晶セルＣＲ、ＣＧ、ＣＢを１の画像単位として取り扱うこととなるが、本発明になる光色循環式の変調方式では、ただ一つの液晶セルＣを１の画像単位として取り扱うことを可能とすることから、得られる画像の、特に、水平方向における解像度を３倍に向上することが可能となる。
　即ち、上述した本発明になる光色循環式の変調方式を採用することによれば、光の利用効率が高く、かつ、解像度の高い投写画像が得られることから、特に、外光による視野に投写映像を表示するヘッドアップディスプレイ装置にとって非常に有利である。更には、例えば、上述した実施例２のように、第２の画像表示用液晶パネルを取り付け、もって、表示画像のコントラスト比を向上することや、立体（３次元）映像を表示することも可能である。
＜＜投写レンズの具体的な構成＞＞
　続いて、光変調部からの映像光を、傾斜した方向に、台形歪を軽減して拡大して投写する、所謂、プロジェクションレンズ４２３の具体的な構成について、以下に詳細に説明する。
　図１８（Ａ）及び（Ｂ）は、上記プロジェクションレンズ４２３である投写光学系１の構成図であり、図１９は、その光線図である。映像表示素子である液晶パネル４２２等から出射した映像光は、必要に応じてフィルター類を通過し、同軸レンズ系２と自由曲面レンズ系３で、屈折作用を自由曲面ミラー４で反射作用を受けた後に、フレネルレンズシートからなる光方向変換部４２４に投写される。
　同軸レンズ系２は、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とからなるレトロフォーカスタイプである。
　第１レンズ群Ｇ１は、ガラス製で正の屈折力を有し縮小側に小さい曲率半径を向けたレンズＬ１と、プラスチック製の非球面レンズＬ２と、ガラス製で正の屈折力を有し両凸形状のレンズＬ３と、ガラス製で負の屈折力を有し両凹形状のレンズＬ４と、ガラス製で正の屈折力を有し両凸形状のレンズＬ５と、ガラス製で正の屈折力を有し拡大側に小さい曲率半径を向けた両凸形状のレンズＬ６で構成され、レンズＬ３からレンズＬ５は貼合せのトリプレットレンズを構成している。
　また、レンズＬ１の屈折率は１．８より大きくし、レンズＬ３とレンズＬ５にはアッベ数が７０より大きい硝材を適用し、レンズＬ４にはアッベ数が２５より小さい硝材を適用し、レンズＬ６にはアッベ数が３５より小さい硝材を適用している。
　第２レンズ群Ｇ２は、プラスチック製で負の屈折力を有し縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の非球面レンズＬ７と、ガラス製で負の屈折力を持つ両凹形状のレンズＬ８と、ガラス製で正の屈折力を有し拡大側に小さな曲率半径を向けた両凸形状のレンズＬ９と、プラスチック製で負の屈折力を有し拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の非球面レンズＬ１０で構成している。
　また、レンズＬ８にはアッベ数が７０より大きい硝材を適用し、レンズＬ９にはアッベ数が３５より小さい硝材を適用している。
　自由曲面レンズ系３は、プラスチック製で拡大側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の自由曲面レンズＬ１１と、プラスチック製で拡大側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の自由曲面レンズＬ１２とで構成している。
　以下の表１にレンズデータを示すが、曲率半径は曲率半径の中心位置が進行方向にある場合を正の符号で表わしている。面関距離は、各面の頂点位置から次の面の頂点位置までの光軸上の距離を表わしている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　偏心はＹ軸方向の値であり、倒れはＹＺ平面内でＸ軸回りの回転であり、偏心・倒れは、該当の面で偏心と倒れの順に作用し、「普通偏心」では、偏心・倒れが作用した新しい座標系上での面関距離の位置に次の面が配置される。一方、「ＤＡＲ」は、デセンタ・アンド・リターンの意味で、偏心と倒れはその面でのみ作用し、次に面に影響しない。
　硝材名のＰＭＭＡは、プラスチックのアクリルである。
　以下の表２には、以下の数１で定義した自由曲面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　自由曲面係数は、それぞれの光軸９（Ｚ軸）に対して回転非対称な形状であり、円錐項の成分とＸＹの多項式の項の成分で定義される形状である。例えば、Ｘが２次（ｍ＝２）でＹが３次（ｎ＝３）の場合は、ｊ＝｛（２＋３）２＋２＋３×３｝／２＋１＝１９であるＣ１９の係数が対応する。また、自由曲面のそれぞれの光軸の位置は、上記表１のレンズデータでの偏心・倒れの量によって定まる。
　以下の表３に、以下の数２で定義した非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　非球面係数は、それぞれの光軸（Ｚ軸）に対して回転対称な形状であり、円錐項の成分と光軸からの高さｈの４次から２０次の偶数次の成分を使用している。
　以下の表４に示した奇数次多項式非球面係数は、上記表３の非球面に奇数次の成分を加えた形状である。なお、高さｈは正の値なので、回転対称な形状である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　上述した投写光学系では、合焦レンズである自由曲面レンズ３を動かすことでも、フランジバック調整ができるが、（１）本来の合焦レンズの移動範囲（調整範囲）にズレが生じてしまう。また、（２）同軸レンズ系２の部品エラーは同じ同軸レンズ系２で補正することが光学性能にとって望ましい。これらの理由により、同軸レンズ系２の正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１を２つの屈折力の成分に分離する。具体的には、上記図１８（Ａ）及び（Ｂ）において、レンズＬ１からレンズＬ５と、レンズＬ６とで分離し、レンズＬ１からレンズＬ５を光軸上で移動させることで、フランジバック調整を行った。
　ここで、レンズＬ５とレンズＬ６の間に、開口絞り７を配置しているので、レンズＬ５とレンズＬ６では、主光線の光線高さの符号が正負逆となる。
　従って、倍率色収差に関しては、レンズＬ５とレンズＬ６で作用が異なるので、レンズＬ５ではアッベ数を７０以上としたが、レンズＬ６では逆にアッベ数を３５以下とした。
　次に、レンズＬ７からレンズＬ１０のレンズ構成について説明する。
　レンズＬ７からレンズＬ１０は、同軸レンズ系２の中の負の屈折力のレンズ群であり、第２レンズ群Ｇ２を構成している。従って、基本は凹レンズと凸レンズの構成である。
　レンズＬ７をプラスチック製で負の屈折力を有し縮小側に凸面を向けた非球面レンズとし、レンズＬ８を負の屈折力を有し縮小側に凹面を向けた両凹形状のガラスレンズとし、レンズＬ９を正の屈折力で拡大側の曲率半径が小さい両凸形状のガラスレンズ、レンズＬ１０をプラスチック製で負の屈折力を有し拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の非球面レンズとした。
　即ち、以上に詳述した投写光学系を上記のプロジェクションレンズ４２３に適用することによれば、光変調部からの映像光を、傾斜した方向に投写しても、台形歪を軽減しながら拡大して投写することが可能となる。
＜＜透明スクリーン＞＞
　次に、フロントガラス４００の下辺部において、その内側表面に沿って取り付けられ、上記の映像表示装置４２０から投写される光により情報を映し出すための手段である透明スクリーン４１０について、以下に説明する。
　なお、上記では、反射防止膜からなる透明スクリーン４１０について既に説明したが、以下には、その他の透明スクリーン４１０’について述べる。
　図２０（Ａ）は、透明スクリーン４１０’の一部を取り出して拡大して示した斜視図であり、この図からも明らかなように、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムからなる基板シート５００の表面に、断面が三角形状で全体が矩形状の微細な突起部５１０を、多数、形成したものである。なお、これら突起部５１０は、各々、図２０（Ｂ）の拡大断面で示すように、例えば、以下のような寸法に設定される。
縦（Ｌ）＝５～１０μm：　横（Ｗ）＝２～４μm
　また、各突起部５１０の断面形状（角度）としては、その反射光を導く方向によっても異なるが、例えば、本例では、以下のように設定されている。
角度（θA）=２５～６５度：　角度（θB）=６５～２５度
　更に、上述した突起部５１０は、PETフィルムからなる基板シート５００の表面上に、スクリーンの正面図である図２１（Ａ）又は（Ｂ）に示すように配置されて形成される。例えば、図２１（Ａ）には、突起部５１０が、水平方向及び垂直方向に、一列に所定に間隔で隔離されて並べられた例が示されている。たま、図２１（Ｂ）には、上記図２１（Ａ）とは異なり、突起部５１０が、その水平方向において上下に移動しながら所定に間隔で隔離されて並べられた例が示されている。
　このように、基板シート５００の表面上に多数の突起部５１０を分散して配置する構成とすることによれば、所定の角度から入射する映像光を、選択的に、所望の方向に反射すると共に、かかる構成においてしばしば問題となる、所謂、モアレ縞の発生を回避することが可能となる。
　このように、上述した構成になる透明スクリーン４１０’によれば、図２２にも示すように、外部からの光を透過すると共に、下方から入射する光（図２を参照）を所望の角度に反射し、もって、フロントガラス４００介して入る外部の視野と共に、その下部に取り付けられた透明スクリーン４１０’上に、運転に必要な各種の情報等を、運転者４０７の目４０９にとっても認識し易い状態で、同時に重畳して表示することが可能になる。
　最後に、図２２に、本発明の他の実施の形態になるヘッドアップディスプレイ装置を示す。即ち、上記図１では、フロントガラスには、予め、透明スクリーン４１０が取り付けられ、映像表示装置４２０がダッシュボード４０３の内部に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置について説明したが、ここでは、それに換え、例えば、電車の操縦室や訓練室などにおいて、机や台の上に設置して利用することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を示す。即ち、図からも明らかなように、表示部である透明スクリーン４１０は、例えば、その左右の両端部において、略「Ｌ」字状に形成された一対のスタンド４１１により、所定の角度で傾斜して保持されており、当該透明スクリーン４１０の下方には、光源部を内蔵して上方に向かって映像光を広角で投射する映像表示装置４２０が配置されており、これらの映像光は、透明スクリーン４１０により、その位置（高さ）により、それぞれ、所定の方向に（図１を参照。即ち、運転者４０７の目４０９に投射される方向に）、反射される。
　なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記の各構成等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよく、又は、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　４００…フロントガラス、４１０…透明スクリーン、４２０…映像表示装置、４０７…運転者（操縦者）、４０９…目、４２１…光源部、４２２…光変調部（液晶パネル、反射型液晶パネル、ＤＬＰ等）、４２３…投写レンズ、４２４…光方向変換部、４３０…光変調部駆動回路、２０…光反射合成部、３０…光合成部、４０…光源セル、３１…ダイクロイックプリズム、３３…波長選択性光学面（膜）、３５…出射面

Claims (10)

  1. 　操縦者の視界の一部に映像を含む情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
    　前記操縦者の視界を外れた位置に配置され、前記情報を投影するための映像光を発生して投写する映像表示装置と、
    　前記操縦者の視界の一部に配置され、視界からの光を透過すると共に、前記映像表示装置からの投写光を前記操縦者の方向に反射する透明スクリーンとを備えたものであって、
    　前記映像表示装置を構成する光源として、複数の発光セルからの発光を反射及び混合して所定の方向に出射する固体光源装置を使用することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 　前記請求項１に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記映像表示装置の前記固体光源装置は、白色光を出射し、
    　前記映像表示装置は、更に、前記固体光源装置からの白色光を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分離して映像光を生成する光変調部と、当該光変調部からの映像光を拡大投写する投写光学系と、当該投写光学系を介して前記光変調部からの映像光を受光し、前記透明スクリーンへ向けて投写する光方向変換部を備えていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 　前記請求項１に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記固体光源装置は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を発光する発光セルを備え、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を、順次、選択的に出射し、
    　前記映像表示装置は、更に、前記固体光源装置から順次発光されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を、順次、循環して変調することによりＲ光用映像光、Ｇ光用映像光、Ｂ光用映像光を生成する光変調部と、当該光変調部からのＲ光用映像光、Ｇ光用映像光、Ｂ光用映像光を拡大投写する投写光学系と、当該投写光学系を介して前記光変調部からの前記Ｒ光用映像光、Ｇ光用映像光、Ｂ光用映像光を受光し、前記透明スクリーンへ向けて投写する光方向変換部を備えていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 　前記請求項３に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記固体光源装置からのＲ光、Ｇ光、Ｂ光の発光を、１２０～４８０Ｈｚの周期で行うことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  5. 　前記請求項１に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記透明スクリーンは、その表面に反射防止膜を形成していることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 　前記請求項１に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記透明スクリーンは、その表面に、断面が三角形状で全体が矩形状の微細な突起部を、多数、形成していることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 　前記請求項１に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記固体光源装置は、その外周面を反射膜で覆い、先端部に放物面を形成すると共に外形略四角推形状の導光体からなり、その外周面に、複数の光源セルを搭載していることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  8. 　前記請求項２に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記映像表示装置は、前記投写光学系又は前記光方向変換部の一部に、更に、第２の光変調部を備えていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  9. 　前記請求項８に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記映像表示装置の光変調部は、前記第２の光変調部と共に、表示する情報の映像を立体的に表示することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  10. 　前記請求項１に記載したヘッドアップディスプレイ装置において、前記透明スクリーンは、前記映像表示装置からの投写光を受光する面に、三角形の断面を有する微細な突起部を複数形成してなることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
PCT/JP2014/062486 2014-05-09 2014-05-09 ヘッドアップディスプレイ装置 Ceased WO2015170406A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/307,121 US10310257B2 (en) 2014-05-09 2014-05-09 Head-up display device
CN201480078332.XA CN106233185B (zh) 2014-05-09 2014-05-09 平视显示装置
JP2016517782A JP6382305B2 (ja) 2014-05-09 2014-05-09 ヘッドアップディスプレイ装置
PCT/JP2014/062486 WO2015170406A1 (ja) 2014-05-09 2014-05-09 ヘッドアップディスプレイ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/062486 WO2015170406A1 (ja) 2014-05-09 2014-05-09 ヘッドアップディスプレイ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015170406A1 true WO2015170406A1 (ja) 2015-11-12

Family

ID=54392274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/062486 Ceased WO2015170406A1 (ja) 2014-05-09 2014-05-09 ヘッドアップディスプレイ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10310257B2 (ja)
JP (1) JP6382305B2 (ja)
CN (1) CN106233185B (ja)
WO (1) WO2015170406A1 (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479196A (zh) * 2017-07-13 2017-12-15 江苏泽景汽车电子股份有限公司 一种ar‑hud双屏显示光学系统
WO2018066081A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 マクセル株式会社 投影光学系及びヘッドアップディスプレイ装置
WO2018066062A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 マクセル株式会社 投影光学系、及びヘッドアップディスプレイ装置
JP2018200384A (ja) * 2017-05-26 2018-12-20 株式会社Ｊｖｃケンウッド 虚像表示装置
CN109154719A (zh) * 2016-05-20 2019-01-04 麦克赛尔株式会社 投影光学系统、抬头显示器装置以及汽车
JP2019003153A (ja) * 2017-06-20 2019-01-10 株式会社Ｊｖｃケンウッド 光源ユニット、映像生成装置、及びヘッドアップディスプレイ
EP3548953A4 (en) * 2016-11-25 2020-10-21 Saab Ab COMPACT HEAD-UP DISPLAY INCLUDING A FLAT LENS WITH A STRUCTURED PATTERN
WO2020225963A1 (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社デンソー 虚像表示装置
WO2020241075A1 (ja) * 2019-05-31 2020-12-03 マクセル株式会社 情報表示システムとそれを利用した車両用情報表示システム
JP2022082564A (ja) * 2020-07-22 2022-06-02 マクセル株式会社 車両
JP2022145766A (ja) * 2019-02-15 2022-10-04 マクセル株式会社 車両情報表示装置および車両用情報表示システム
WO2024009573A1 (ja) * 2022-07-05 2024-01-11 マクセル株式会社 投影光学装置およびヘッドアップディスプレイ装置
JP2024091699A (ja) * 2019-01-17 2024-07-05 マクセル株式会社 情報表示装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11119315B2 (en) * 2015-10-15 2021-09-14 Maxell, Ltd. Information display apparatus
CN113253462B (zh) 2016-02-15 2024-01-12 精工爱普生株式会社 虚像显示装置
JP6813268B2 (ja) * 2016-02-16 2021-01-13 株式会社小松製作所 作業車両
KR20180090115A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 삼성전자주식회사 3차원 프로젝션 시스템
JP2018146784A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 矢崎総業株式会社 表示像投影装置および表示像投影システム
US11009640B2 (en) * 2017-08-11 2021-05-18 8259402 Canada Inc. Transmissive aerial image display
JP6794324B2 (ja) * 2017-08-25 2020-12-02 矢崎総業株式会社 車両表示装置
CN107329272A (zh) * 2017-08-29 2017-11-07 广东工业大学 一种用于高亮度小型显示屏投影成像的光学系统及实现方法
JP7067005B2 (ja) * 2017-09-26 2022-05-16 スズキ株式会社 車両前部構造
JP2019109435A (ja) * 2017-12-20 2019-07-04 セイコーエプソン株式会社 表示装置
DE102018215272A1 (de) * 2018-09-07 2020-03-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Blickfeldanzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP7282174B2 (ja) 2019-07-04 2023-05-26 マクセル株式会社 情報表示システム
DE102019130021A1 (de) * 2019-11-07 2021-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Hologramms auf einer gebogenen Substratscheibe, resultierende Substratscheibe mit Hologramm und ein diese enthaltenden Scheibenverbund, insbesondere Fahrzeugscheibe
EP4069546B1 (en) 2019-12-06 2024-11-06 BAE SYSTEMS plc Light source
EP3831637A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-09 BAE SYSTEMS plc Light source
CN111722769B (zh) * 2020-07-16 2024-03-05 腾讯科技（深圳）有限公司 交互方法、装置、显示设备和存储介质
JP7785067B2 (ja) * 2020-09-01 2025-12-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ヘッドアップディスプレイシステム
EP4269153B1 (en) * 2021-03-02 2025-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for projecting image on windshield of vehicle, and operating method therefor
US11880036B2 (en) * 2021-07-19 2024-01-23 GM Global Technology Operations LLC Control of ambient light reflected from pupil replicator
US12202336B2 (en) 2022-03-22 2025-01-21 GM Global Technology Operations LLC Head-up display system having a holographic panel comprising a first layer and a second layer
US11835720B2 (en) * 2022-03-22 2023-12-05 GM Global Technology Operations LLC Head-up display system having a holographic panel
US12345897B2 (en) 2022-03-22 2025-07-01 GM Global Technology Operations LLC Glare mitigation module for a head-up display system
DE102024100481A1 (de) * 2024-01-09 2025-07-10 BHTC GmbH Anzeigevorrichtung für ein fahrzeug

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075239A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Asahi Glass Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置の製造方法
JP2006276822A (ja) * 2005-03-02 2006-10-12 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP2007011297A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Alps Electric Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2007094384A (ja) * 2005-08-31 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 複数色光照明装置及び投写型映像表示装置
WO2008075530A1 (ja) * 2006-12-18 2008-06-26 Nippon Seiki Co., Ltd. ヘッドアップディスプレイ装置
JP2008292566A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ３次元表示方法、３次元表示装置およびプログラム並びに記録媒体
JP2009104150A (ja) * 2008-12-05 2009-05-14 Casio Comput Co Ltd 光源装置及び投影装置
JP2010078860A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp 光学部材、表示装置および移動体
JP2011039395A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Canon Inc 照明装置及びそれを有する画像表示装置
JP2011164348A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Sanyo Electric Co Ltd 照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置
WO2014041688A1 (ja) * 2012-09-14 2014-03-20 パイオニア株式会社 光学素子及びヘッドアップディスプレイ
JP2014074802A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2682286B2 (ja) 1991-08-30 1997-11-26 日本精機株式会社 車両用表示装置
JP3551187B2 (ja) * 2002-11-28 2004-08-04 セイコーエプソン株式会社 光学素子及び照明装置並びに投射型表示装置
US7152977B2 (en) * 2003-04-24 2006-12-26 Qubic Light Corporation Solid state light engine optical system
JP2006258884A (ja) 2005-03-15 2006-09-28 Seiko Epson Corp ヘッドアップディスプレイ装置
JP4244957B2 (ja) 2005-05-19 2009-03-25 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
US20090161076A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Young Optics Inc. Projection apparatus

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075239A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Asahi Glass Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置の製造方法
JP2006276822A (ja) * 2005-03-02 2006-10-12 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP2007011297A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Alps Electric Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2007094384A (ja) * 2005-08-31 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 複数色光照明装置及び投写型映像表示装置
WO2008075530A1 (ja) * 2006-12-18 2008-06-26 Nippon Seiki Co., Ltd. ヘッドアップディスプレイ装置
JP2008292566A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ３次元表示方法、３次元表示装置およびプログラム並びに記録媒体
JP2010078860A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp 光学部材、表示装置および移動体
JP2009104150A (ja) * 2008-12-05 2009-05-14 Casio Comput Co Ltd 光源装置及び投影装置
JP2011039395A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Canon Inc 照明装置及びそれを有する画像表示装置
JP2011164348A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Sanyo Electric Co Ltd 照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置
WO2014041688A1 (ja) * 2012-09-14 2014-03-20 パイオニア株式会社 光学素子及びヘッドアップディスプレイ
JP2014074802A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109154719A (zh) * 2016-05-20 2019-01-04 麦克赛尔株式会社 投影光学系统、抬头显示器装置以及汽车
CN109154719B (zh) * 2016-05-20 2021-01-12 麦克赛尔株式会社 投影光学系统、抬头显示器装置以及汽车
CN113296271B (zh) * 2016-10-04 2023-08-29 麦克赛尔株式会社 光学系统
CN113296268A (zh) * 2016-10-04 2021-08-24 麦克赛尔株式会社 平视显示器装置
WO2018066062A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 マクセル株式会社 投影光学系、及びヘッドアップディスプレイ装置
US12055714B2 (en) 2016-10-04 2024-08-06 Maxell, Ltd. Projection optical system and head-up display device
CN109791284A (zh) * 2016-10-04 2019-05-21 麦克赛尔株式会社 投影光学系统以及平视显示器装置
JPWO2018066062A1 (ja) * 2016-10-04 2019-06-27 マクセル株式会社 投影光学系、及びヘッドアップディスプレイ装置
US11169376B2 (en) 2016-10-04 2021-11-09 Maxell, Ltd. Projection optical system and head-up display device
CN113296269A (zh) * 2016-10-04 2021-08-24 麦克赛尔株式会社 平视显示器装置
US10814723B2 (en) 2016-10-04 2020-10-27 Maxell, Ltd. Projection optical system, and head-up display device
US11686937B2 (en) 2016-10-04 2023-06-27 Maxell, Ltd. Vehicle
CN113296268B (zh) * 2016-10-04 2023-06-23 麦克赛尔株式会社 平视显示器装置
CN113296269B (zh) * 2016-10-04 2023-06-23 麦克赛尔株式会社 平视显示器装置
US12352959B2 (en) 2016-10-04 2025-07-08 Maxell, Ltd. Projection optical system and head-up display device and vehicle including projection optical system and head-up display device
WO2018066081A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 マクセル株式会社 投影光学系及びヘッドアップディスプレイ装置
CN113296271A (zh) * 2016-10-04 2021-08-24 麦克赛尔株式会社 光学系统
JPWO2018066081A1 (ja) * 2016-10-04 2019-08-29 マクセル株式会社 投影光学系及びヘッドアップディスプレイ装置
EP3548953A4 (en) * 2016-11-25 2020-10-21 Saab Ab COMPACT HEAD-UP DISPLAY INCLUDING A FLAT LENS WITH A STRUCTURED PATTERN
JP2018200384A (ja) * 2017-05-26 2018-12-20 株式会社Ｊｖｃケンウッド 虚像表示装置
JP2019003153A (ja) * 2017-06-20 2019-01-10 株式会社Ｊｖｃケンウッド 光源ユニット、映像生成装置、及びヘッドアップディスプレイ
CN107479196A (zh) * 2017-07-13 2017-12-15 江苏泽景汽车电子股份有限公司 一种ar‑hud双屏显示光学系统
JP7698097B2 (ja) 2019-01-17 2025-06-24 マクセル株式会社 情報表示装置
JP2024091699A (ja) * 2019-01-17 2024-07-05 マクセル株式会社 情報表示装置
JP2022145766A (ja) * 2019-02-15 2022-10-04 マクセル株式会社 車両情報表示装置および車両用情報表示システム
JP7397925B2 (ja) 2019-02-15 2023-12-13 マクセル株式会社 車両情報表示装置および車両用情報表示システム
JP2024025797A (ja) * 2019-02-15 2024-02-26 マクセル株式会社 表示装置
US12270993B2 (en) 2019-02-15 2025-04-08 Maxell, Ltd. Vehicle information display apparatus and information display system for vehicle
JP7667843B2 (ja) 2019-02-15 2025-04-23 マクセル株式会社 表示装置
WO2020225963A1 (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社デンソー 虚像表示装置
JP7172840B2 (ja) 2019-05-07 2022-11-16 株式会社デンソー 虚像表示装置
JP2020184012A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社デンソー 虚像表示装置
US12124031B2 (en) 2019-05-07 2024-10-22 Denso Corporation Virtual image display device
JP7348750B2 (ja) 2019-05-31 2023-09-21 マクセル株式会社 情報表示システムとそれを利用した車両用情報表示システム
JP2020197564A (ja) * 2019-05-31 2020-12-10 マクセル株式会社 情報表示システムとそれを利用した車両用情報表示システム
WO2020241075A1 (ja) * 2019-05-31 2020-12-03 マクセル株式会社 情報表示システムとそれを利用した車両用情報表示システム
US12286012B2 (en) 2019-05-31 2025-04-29 Maxell, Ltd. Information display system and vehicle information display system using the same
JP2022082564A (ja) * 2020-07-22 2022-06-02 マクセル株式会社 車両
JP7278447B2 (ja) 2020-07-22 2023-05-19 マクセル株式会社 車両
WO2024009573A1 (ja) * 2022-07-05 2024-01-11 マクセル株式会社 投影光学装置およびヘッドアップディスプレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015170406A1 (ja) 2017-04-20
US20170045740A1 (en) 2017-02-16
US10310257B2 (en) 2019-06-04
JP6382305B2 (ja) 2018-08-29
CN106233185B (zh) 2018-10-30
CN106233185A (zh) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6382305B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6115420B2 (ja) 画像表示装置
JP7537823B2 (ja) ヘッド・アップ表示装置、表示方法及び表示システム
US9551868B2 (en) Scanning-type projection device
JP6127912B2 (ja) 画像表示装置
US11561396B2 (en) Head-up display device and transportation device
US12174376B2 (en) Optical system, illumination system, and display system
JP6579180B2 (ja) 虚像表示装置
WO2018225309A1 (ja) 虚像表示装置、中間像形成部および画像表示光生成ユニット
JP7584828B2 (ja) 拡大回折反射が可能な多重視野角モニタシステム
CN108152959A (zh) 车载抬头显示系统
JP5510392B2 (ja) プロジェクター、投写ユニット及び電子黒板
CN116931263A (zh) 一种抬头显示装置、抬头显示方法及车辆
JP5333782B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6694924B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置及び情報表示方法
US11460703B2 (en) Laser optical projection module and wearable device having the same
JP2022035397A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
US20250180900A1 (en) Waveguide-based projector devices
US12019362B2 (en) Projection system
JP2012215746A (ja) プロジェクター、投写ユニット及び電子黒板
Flachhuber et al. MaMeK: a wide-angle dynamic holographic projection system for human-vehicle communication
JP2017122932A (ja) 中間像形成装置
JP2024178014A (ja) 画像表示装置
WO2025122425A1 (en) Waveguide-based projector devices
JP2017207632A (ja) 投影型表示装置及びヘッドアップディスプレイ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14891140

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016517782

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15307121

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14891140

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1