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Querverweis
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität aus
japanischer Patentanmeldung Nr. 2015-123919 , eingereicht am 19. Juni 2015, worauf hiermit als Ganzes verwiesen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Linsenarray, der für solch eine Bildfläche in einer Bildanzeigevorrichtung verwendet wird, und eine Bildanzeigevorrichtung, umfassend solch einem Linsenarray.
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Beschreibung von Stand der Technik
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Herkömmlich ist eine Frontscheibenanzeige (head-up display) als eine Bildanzeigevorrichtung bekannt, die dem Passagier in einem Fahrzeug ein virtuelles Bild durch eine Windschutzscheibe zeigt. Und als ein Beispiel solcher Bildanzeigevorrichtung ist eine Bildanzeigevorrichtung umfassend einer Lichtquelle, die Licht projiziert und das ein Bild repräsentiert, bekannt, und eine transparente Bildfläche zu welcher das Licht, das durch die Lichtquelle projiziert, bestrahlt wird, und ein Linsenarray als Bildfläche eingesetzt (wie z. B. PTL 1). Dieses Linsenarray ist das eine, auf welchem eine Vielzahl von konvexen Linsen entlang einer vorgegebenen Referenzfläche zweidimensional angeordnet ist.
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Hierbei, bekannt als was eine Struktur ähnlich zu einem Linsenarray enthalten ist, ist eine Streuplatte, die für eine Blende einer Spiegelreflexkamera verwendet wird. Die Streuplatte ist die eine, in welcher eine Oberfläche von solch einer Glasplatte oberflächegerauht ist um Mikrokonkave-konvexe zur Verfügung zu stellen. In dem Verwendungsfall solcher Streuplatte, sind Größe und Anordnung von konvexen Abschnitten und konkaven Abschnitten auf eine Oberfläche drauf so unregelmäßig, dass Körnigkeit wie Sand auf einem Bild, dass das projizierende Licht zeichnet, möglicherweise ein Erscheinen des Bildes verschlechternd.
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Dagegen in dem Fall, dass ein Linsenarray, wo eine Vielzahl von konvexen Linsen zweidimensional regelmäßig angeordnet ist, für die Bildfläche verwendet wird, solche Körnigkeit wie oben auf dem Bild, das das projizierende Licht zeichnet, ist wegen der Regelmäfligkeit von Linsenanordnung kaum erkennbar. Andererseits tritt ein gebeugtes Licht aufgrund zyklischer Struktur des Linsenarrays, das durch die Regelmäßigkeit von der Linsenanordnung verursacht wird ein, verursacht wahrscheinlich mehrfache Linien Irisierungsunschärfe auf das Licht.
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Dementsprechend wurde eine Position in einer Draufsicht vom Scheitelpunkt auf jeder konvexen Linsen, die der Vielzahlt der konvexen Linsen gemein ist, unterschiedlich zueinander ist, während die Regelmäßigkeit der Linsenanordnung unverändert bleibt, vorgeschlagen (siehe zum Beispiel PTL 2). Nach PTL 2, während dem Sicherstellen vom unterdrückenden Effekt auf Körnigkeit auf dem Bild wegen der Regelmäßigkeit der Linsenanordnung, als auch Variieren von Position des Scheitelpunktes auf jeder konvexen Linse in der Draufsicht, bricht zyklische Struktur des Linsenarrays, unterdrückt mehrfache Linien Irisierungsunschärfe aufgrund gebeugtem Licht.
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Nachteilig, gemäß der Technologie der oben genannten PTL 2, Variieren der Positionen vom Scheitelpunkt auf jeder konvexen Linse, um die mehrfache Linien Irisierungsunschärfe durch gebeugtes Licht zu unterdrücken, bricht auch die Regelmäßigkeit von Linsenanordnung. Aus diesem Grund, um die mehrfache Linien Irisierungsunschärfe weiter zu unterdrücken dürfen Verbreitung der Variation der Scheitelpunktposition von jeder konvexen Linse nicht im Gegenzug in der Lage sein die Körnigkeit zu unterdrücken.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- PTL 1: Japanische Patentanmeldung Nr. H7-270711
- PTL 2: Japanisches Patent Nr. 2503485
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung solchen Linsenarray vorzusehen und eine Bildanzeigevorrichtung, die solchen Linsenarray beinhaltet, um in Einklang mit beiden Unterdrückungen von Körnigkeit von einem Bild und mehrfache Linien Irisierungsunschärte zu sein.
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Die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt, um das oben genannte Problem zu lösen, ist ein Linsenarray, umfassend eine Vielzahl von konvexen Linsen, die zweidimensional regelmäßig entlang einer vorgegebenen Referenzfläche angeordnet ist; wobei die Vielzahl von konvexen Linsen derart angeordnet ist, dass sie aus der Vielzahl der konvexen Linsen um einen Scheitelpunkt einer konvexen Fläche einer Bezugsposition als Rotationsachse bezogen auf die Bezugsposition, die der Vielzahl der konvexen Linsen gemein ist, unterschiedlich zueinander geneigt ist.
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Die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet dass, die Linsenarray nach ersten Aspekt, die Vielzahl von konvexen Linsen in einer Honigwabenart zweidimensional angeordnet ist.
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Die Erfindung gemäß einem dritten Aspekt, um das oben genannte Problem zu lösen ist eine Bildanzeigevorrichtung, umfassend: eine Lichtquelle, die ein Licht projiziert, das ein Bild repräsentiert; und eine transparente Bildfläche auf welche das durch die Lichtquelle projizierte Licht gestrahlt wird, wobei die Bildfläche ein Linsenarray aufweist, in welchem eine Vielzahl von konvexen Linsen, die zweidimensional regelmäßig entlang einer vorgegebenen Referenzfläche, die mit dem durch die Lichtquelle projizierten Licht schneidet, angeordnet ist, und wobei die Vielzahl von konvexen Linsen derart angeordnet ist, dass sie aus der Vielzahl der konvexen Linsen um einen Scheitelpunkt einer konvexen Fläche einer Bezugsposition als Rotationsachse bezogen auf die Bezugsposition, die der Vielzahl der konvexen Linsen gemein ist, unterschiedlich zueinander geneigt ist.
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Gemäß der Erfindung den ersten und dritten Aspekten, sind die obigen gemeinsame Neigungen hinsichtlich der Bezugsposition unter der Vielzahl von konvexen Linsen unterschiedlich. Die Neigung der konvexen Linsen von der Bezugsposition ermöglicht die Scheitelpunktposition der konvexen Fläche in Richtung der Draufsicht von dem Scheitelpunkt auf die Bezugsposition und auch in Richtung einer Höhe von der Referenzfläche zu verschieben. Ferner ermöglicht solche Variation der Neigung gemeinsam unter der Vielzahl von konvexen Linsen unterschiedlich gemeinsam unter der Vielzahl von konvexen Linsen zu sein. Daraus folgt, dass die Scheitelpunktposition jeder konvexen Linse des Linsenarrays, nicht nur in der Draufsicht gemeinsam unter der Vielzahl von konvexen Linsen unterschiedlich wird, sondern in der Höhe hiervon. Nicht nur die Variation in der Draufsicht kann folglich ausreichend unterdrückt werden um die Körnigkeit zu unterdrücken, sondern auch die Variation in der Höhe kann die zyklische Struktur von dem Linsenarray brechen, unterdrückt die mehrfache Linien Irisierungsunschärfe durch das gebeugte Licht. Als solche Erfindung gemäß den ersten und dritten Aspekten, kann die Körnigkeit auf dem Bild und die mehrfache Linien Irisierungsunschärfe durch das gebeugte Licht, konsequent unterdrückt werden. Darüber hinaus ist ein Parameter verschiedener Scheitelpunktposition von jeder konvexen Linse in der Draufsicht und in der Höhe ist nur solch ein einzelner Parameter genauso wie Neigung von der Bezugsposition, ermöglicht angemessene Variation um auf der Gestaltung des Linsenarrays einfach aufgestellt zu werden. Zu beachten ist, dass umfasst unter Neigungen, die hier genannt ist, ist ein Zustand in welchem die konvexe Linse die Bezugsposition bei Null eines Neigungsgrades hat.
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Außerdem, gemäß der Erfindung nach dem zweiten Aspekt, ermöglicht die Anordnung in der Honigwabenart der Vielzahl von konvexen Linsen minuziös angeordnet zu werden, durch welche das Linsenarray mit hoher Linsendichte erhalten werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Teil einer Draufsicht von einem Teil von einem Linsenarray, der eine Bildfläche hat, die in 1 gezeigt wird;
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3 ist eine Querschnittsdarstellung, die den A-A Querschnitt in 2 zeigt; und
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4 ist eine schematische Darstellung, die einen Weg einer Scheitelpunktposition von einer konvexen Fläche, die sich von dem Scheitelpunkt auf der Bezugsposition durch eine zweite konvexe Linse, die von der Bezugsposition geneigt ist, verschiebt.
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DETAILLIERTE BESCHREIUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Bezug zu 1 bis 4, wird eine Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bildanzeigevorrichtung, die in 1 gezeigt ist, ist eine Frontscheibenanzeigevorrichtung (head-up display device) (bezogen nachfolgend auf eine HUD-VORRICHTUNG), die ermöglicht einem Passagier in einem Fahrzeug ein virtuelles Bild Im durch eine Windschutzscheibe zu sichten. Die HUD Vorrichtung 1 umfasst einen Vorrichtungskörper 10, der in einem Armaturenbrett IP angeordnet ist, und eine transparente Bildfläche 20 um an die Oberfläche im Fahrzeug angebracht zu werden. Zu beachten ist, dass eine Referenzziffer E einen Augenpunkt, der eine Position von einem Auge des Passagiers (eines Betrachters) ist, markiert.
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Der Vorrichtungskörper 10 beinhaltet eine Lichtquelle 11, die ein Licht L projiziert, das ein Bild repräsentiert, und einen Reflexion-Spiegel 12, welcher das Licht L, das durch die Lichtquelle 11 in Richtung einer Frontscheibe F projiziert wird, führt. In der vorliegenden Ausführungsform können für die Lichtquelle, welche hier nicht beschränkt ist verschiedene Anzeigevorrichtungen wie zum Beispiel TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Device), VFD (Vakuum Fluorescent Display) oder Ähnliches verwendet werden. Das Licht L, das die Lichtquelle 11 projiziert, wird auf einen Reflexion-Spiegel 12 reflektiert, durchläuft eine Öffnung IPa von dem Instrument IP, und wird zu der Windschutzscheibe F gestrahlt. Die transparente Bildfläche 20 haftet an dieser Strahl position.
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Die Bildfläche 20 wird ein Halbspiegel, der übrige Transparenz auf der Oberfläche von einem Linsenarray in dem Fahrzeug plattiert, um später genannt zu werden, der aus einer Vielzahl von konvexen Linsen zusammengesetzt ist, in welche konvexen Flächen im Fahrzeug ausgerichtet ist. Das Licht L, das auf diese Bildfläche von dem Körper 10 gestrahlt wird, wird auf der Oberfläche der Bildfläche 20 diffundiert, und darauf in Richtung des Augenpunktes E des Passagiers steuernd, reflektiert. Der Passagier, sichtet durch Betrachten dieses Lichts, das Bild das durch das Licht L mittels der Windschutzscheibe als das virtuelle Bild Im gezeigt.
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2 ist eine Teildraufsicht, in der ein Teil von dem Linsenarray, das die Bildfläche in 1 gezeigt hat, ist aus dem Inneren des Fahrzeugs genommen worden, und in 3 ist eine Querschnittsansicht, die den A-A Querschnitt in 2 zeigt. Die X-Richtung in diesen Figuren zeigt eine Breitenrichtung des Fahrzeugs, die Y-Richtung eine vertikale Richtung entlang der Windschutzscheibe F und die Z-Richtung eine senkrechte Richtung zu der Windschutzscheibe F.
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Das Linsenarray 20a ist das ein in welchem eine Vielzahl von konvexen Linsen 210 zweidimensional regelmäßig entlang der Referenzfläche 20a-1 angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Referenzfläche 20a-1 eine gebogene Oberfläche entlang der Oberfläche der Windschutzscheibe F. Außerdem ist die Vielzahl der konvexen Linsen 210 wie in 2 gezeigt, zweidimensional in einer Honigwabenart angeordnet.
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Hierin, von der Vielzahl der konvexen Linsen 210, ist ein Teil eine erste konvexe Linse 211, die gemeinsame Bezugsposition 210a hat und der andere Teil ist zweite konvexe Linsen 212, die geneigte Haltung die von der Bezugsposition 210a gemeinsam unter der Vielzahl von konvexen Linsen 210 geneigt ist, haben. Wie in Schnittdarstellung der 3, ist die Bezugsposition 210a eine Position, in der eine Sehne eines Bogens (chard of an arc) sinngemäß der konvexen Fläche, im allgemeinen parallel zu der Referenzfläche 20a-1 ist, und eine Höhe vom Scheitelpunkt TP1 der konvexen Fläche von der Referenzfläche 20a-1 wird eine vorher festgelegte Höhe.
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Die Position, die die zweiten Linsen 212 haben, ist die eine von der Bezugsposition 210a um den Scheitelpunkt TP1 herum in der Bezugsposition 210a geneigt. Und die Reihenfolge der Neigung von der Bezugsposition 210a ist unregelmäßig, anders gemeinsam unter den zweiten konvexen Linsen 212, die geneigte Position wie in 3 gezeigt, haben. Daraus folgt, dass in dem Linsenarray 210a die Vielzahl von konvexen Linsen 210 angeordnet ist, so dass die Neigung hinsichtlich der Bezugsposition 210a gegenseitig unter der Vielzahl von konvexen Linsen 210 variiert wird.
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In 3 ist die Neigung durch einen Neigungsgrad Θ dargestellt, der durch eine normale Linie 20a-2 jeweilig zu der Referenzseite 20a-1 und einer Linie 212a (genannte Linsen-Normale-Linie) senkrecht zu der Sehne eines Bogens (chard of the arc) jeweilig zu der konvexen Fläche von jeder zweiten konvexen Linse 212. Zu beachten ist, dass 3 nur die Neigungskomponente in der X-Z-Ebene veranschaulicht, weil ein Querschnitt entlang der X-Z-Ebene wird veranschaulicht, jedoch ist die Neigung der zweiten konvexen Linse 212 dreidimensional, und der Neigungsgrad Θ enthält natürlich auch eine Neigung in die Y-Z-Ebene. Solcher Neigungsgrad Θ unterscheidet sich unregelmäßig gemeinsam unter den zweiten konvexen Linsen 212.
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Hierein, in den ersten konvexen Linsen 211, die die Bezugsposition 210a haben, entspricht der Scheitelpunkt 211a davon dem Scheitelpunkt TP1 der Bezugsposition 210a. Andererseits, sind die zweiten konvexen Linsen 211 von der Bezugsposition 210a geneigt und dadurch verschiebt sich die Position des Scheitelpunktes 212b der konvexen Fläche von dem Scheitelpunkt TP1 der Bezugsposition 210a.
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4 ist eine schematische Darstellung, die eine Art von der Scheitelpunktposition der konvexen Fläche zeigt, der sich von dem Scheitelpunkt der Bezugsposition aufgrund der zweiten konvexen Linse, die von der Bezugsposition geneigt ist, verschiebt. Die 4 zeigt eine der zweiten konvexen Linsen 212 in 3 gezeigt, sind geneigt in welcher eine normale Linie 20a-2 jeweilig der Referenzfläche 20a-1 und der senkrechten Linie 212a, die einen Neigungsgrad O bildet. Die Neigung als solche verschiebt die Position des Scheitelpunktes 212b der konvexen Fläche von dem Scheitelpunkt TP1 der Bezugsposition 210a in einer Draufsicht (zum Beispiel X-Richtung in 4), und auch von der Referenzfläche 20a-1 in Höhe (Z-Richtung).
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In dem Linsenarray 20a der vorliegenden Erfindung, variieren Neigungen unter zwei oder mehr zweiten konvexen Linsen 212, und dadurch variieren Verschiebungswege als solche gegenseitig unter den konvexen Linsen 212. Außerdem ist solche zweiten Linsen 212 in dem Linsenarray 20a verstreut angeordnet entlang mit den ersten konvexen Linsen 211, in welchen der Scheitelpunkt 211a dem Scheitelpunkt TP1 der Bezugsposition 210a entspricht. Daraus folgt, dass die Positionen der Scheitelpunkte 211a und 212b von jeder konvexen Linsen 211 und 212, wie in 2 gezeigt, variieren nicht nur in der Draufsicht (X-Y-Richtung), sondern auch wie in 3 gezeigt, in der Höhe (Z-Richtung) gemeinsam unter der Vielzahl von konvexen Linsen 211, 212.
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In der HUD-Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, Linsenanordnung-Regelmäßigkeit in dem Linsenarray 20a, die die Bildfläche hat, ist bis zu einem gewissen Grad gebrochen, und dadurch verschlechtert sich das Aussehen aufgrund des Vorkommens von Körnigkeit wie Besandung auf dem virtuellen Bild Im. Andererseits wenn die Linsen übermäßig regelmäßig angeordnet sind, kann das gebeugte Licht wegen der zyklischen Struktur, die durch ihre Regelmäßigkeit verursacht wird, auftreten, möglicherweise verursachend mehrfache Linien Irisierungsunschärfe auf dem virtuellen Bild Im.
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Im Gegensatz gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wird Variation des Scheitelpunktes 211a, 212b jeder konvexen Linse 211, 212 in der Draufsicht ausreichend unterdrückt, um die Körnigkeit zu unterdrücken, und kann auch die mehrfachen Linienunschärfe unterdrücken, die durch das gebeugte Licht durch Brechen der zyklischen Struktur von dem Linsenarray 20a, die durch Variationen in der Höhe verursacht wird, verwischen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es als solches möglich die Unterdrückungen der Körnigkeit in dem virtuellen Bild Im und den mehrfachen Linien Irisierungsunschärfe, aufzunehmen. Da außerdem ein Parameter zum Variieren der Positionen vom Scheitelpunkt 211a, 212b jeder konvexen Linse 211, 212 in der Draufsicht und in der Höhe einen für den Neigungszustand (zum Beispiel Neigungsgrad Θ) von der Bezugsposition 210a ausspart, ist es ohne weiteres möglich adäquate Variation an Gestaltung des Linsenarrays 20a festzulegen.
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Da außerdem in der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von konvexen Linsen 211, 212 minuziös in Honigwabenart angeordnet werden können, kann das Linsenarray 20a mit hoher Linsendichte ausgeführt werden.
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Zu beachten ist, dass die oben genannte Ausführungsform nicht mehr als die typischen Formen der vorliegenden Erfindung zeigt, und die Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist. Viele Arten von Variationen können nämlich ohne über den Sinn der
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Erfindung hinauszugehen, umgesetzt werden. Solche Variationen, soweit Linsenarray und die Bildanzeigevorrichtung von der Erfindung umfasst wird, sollte innerhalt der Erfindung liegen.
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In der oben genannten Ausführungsform ist zum Beispiel die HUD-Vorrichtung 1 gezeigt, in welcher Licht gestrahlt wird, das ein Bild auf der transparenten Bildfläche 20, die auf der Windschutzscheibe F als die Anzeigevorrichtung von der vorliegenden Erfindung angebracht ist, darstellt. Die Bildanzeigevorrichtung von der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Bildanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die eine, in welcher Licht, das von der Hinterseite von der transparenten Bildfläche abgestrahlt wird und der Beobachter ein Bild, das durch das Licht, das die Bildfläche übermittelt, sichten kann,
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Außerdem sind z. B. in der oben genannten Ausführungsform sind die erste konvexe Linse 211, die eine Bezugsposition 210a hat und die zweite konvexe Linse 212, die von der Bezugsposition 210a geneigt ist, zerstreuend angeordnet. Das Linsenarray der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Linsenarray der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel aus nur der konvexen Linse, die von der Bezugsposition geneigt ist bestehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- HUD-Vorrichtung (ein Beispiel von Bildanzeigevorrichtung)
- 11
- Lichtquelle
- 20
- Bildfläche
- 20a
- Linsenarray
- 20a-1
- Referenzfläche
- 210
- konvexe Linse
- 210a
- Bezugsposition
- 211
- erste konvexe Linse
- 211a, 212b, TP1
- Scheitelpunkt
- 212
- zweite konvexe Linse
- Θ
- Neigungsgrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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