DE112016003859T5

DE112016003859T5 - Head-up-Anzeigevorrichtung und reflektierendes optisches System

Info

Publication number: DE112016003859T5
Application number: DE112016003859.3T
Authority: DE
Inventors: Junya Yokoe; Takahiro Nambara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-05-17
Also published as: KR102011229B1; US20180210199A1; CN107924060B; CN107924060A; US10670863B2; WO2017033719A1; KR20180032620A; JP6288007B2; JP2017044858A

Abstract

Eine Head-up-Anzeigevorrichtung enthält ein beleuchtendes Optiksystem (22), ein abbildendes Optiksystem (10) und ein reflektierendes Optiksystem (34). Das beleuchtende Optiksystem (22) sendet ein Quelllicht aus, das Informationen anzeigt. Das abbildende Optiksystem (10) projiziert das Quelllicht, das von dem optischen Beleuchtungssystem emittiert wird, auf eine Projektionsfläche. Das reflektierende Optiksystem (34) hat einen dielektrischen Mehrschichtfilm, der eine elektromagnetische Welle in einem Infrarotbereich überträgt und eine elektromagnetische Welle in einem Bereich des sichtbaren Lichts reflektiert. Das reflektierende Optiksystem (34) ist konfiguriert, so dass eine Verzögerung einer Subjektwellenlänge, die mindestens einen Teil der Wellenlängen des Quelllichts von dem beleuchtendes Optiksystem (22) enthält, in einem Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist. Das reflektierende Optiksystem (34) ist auf einem Pfad von dem beleuchtenden Optiksystem (22) zu dem abbildenden Optiksystem (10) angeordnet, so dass eine Polarisationsachse des Quelllichts von dem beleuchtenden Optiksystem (22) einen Winkel α definiert, der eine Relation von 0 Grad < α < 90 Grad < α < 90 Grad < α < 180 Grad bezüglich einer Einfallsfläche, erfüllt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-166958 , die am 26. August 2015 eingereicht wurde und deren Offenbarung hierin durch Verweis enthalten ist.
TECHNISCHES FELD
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Head-up-Anzeigevorrichtung, die in einem beweglichen Körper montiert werden soll, und ein reflektierendes optisches System, das in einer Head-up-Anzeigevorrichtung verwendet werden soll.
STAND DER TECHNIK
Bekannt ist eine Head-up-Anzeigevorrichtung (im Folgenden „HUD“ genannt), die in einem beweglichen Körper montiert ist (siehe Patentliteratur 1). Das HUD enthält eine Anzeigeeinheit, die ein Quelllicht zum Anzeigen von Informationen emittiert, und ein abbildendes Optiksystem, das das von der Anzeigeeinheit emittierte Quelllicht auf eine Projektionsfläche des beweglichen Körpers projiziert, um so das Quelllicht als ein virtuelles Bild darzustellen.
LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP2014-191321A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einem HUD werden Infrarotstrahlen, die in einem externen Sonnenlicht enthalten sind, wahrscheinlich in eine Anzeigeeinheit eindringen, und demnach ist es wahrscheinlich, dass die Anzeigeeinheit aufgrund von Wärme beschädigt werden kann.
Um die Beschädigung der Anzeigeeinheit durch das Sonnenlicht zu reduzieren, wird in Betracht gezogen, ein reflektierendes Optiksystem auf einem Pfad des Quelllichts von der Anzeigeeinheit zu einem abbildenden Optiksystem beim HUD anzuordnen. In diesem Fall ist das reflektierende Optiksystem ein Kaltlichtspiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm, der Licht in einem infraroten Bereich durchlässt und Licht in einem sichtbaren Bereich reflektiert, hat.
Jedoch besteht der dielektrische Mehrschichtfilm des Kaltlichtspiegels aus einem Stapel dünner Schichten, die unterschiedliche Brechungsindizes haben. Folglich tritt, wenn das Quelllicht von der Anzeigeeinheit auf den Kaltlichtspiegel reflektiert wird, eine Verzögerung zwischen der s-Welle und der p-Welle auf, was in einer elliptischen Polarisation resultiert.
Wenn das elliptisch polarisierte Quelllicht auf eine Projektionsfläche eines abbildenden Optiksystems, das je nach Wellenlänge unterschiedliche Reflexionsgrade hat, projiziert wird, ist es wahrscheinlich, dass die Farbigkeit relativ zu dem von der Anzeigeeinheit emittierten Quelllicht geändert wird.
Bei einer konventionellen Technik war es nämlich schwierig, die Farbveränderung während des Verringerns der Beschädigung der Anzeigeeinheit durch das Sonnenlicht zu unterdrücken.
Als ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es ein Ziel, eine Head-up-Anzeigevorrichtung und ein reflektierendes Optiksystem, das für die Head-up-Anzeigevorrichtung benutzt wird, vorzusehen, die zum Unterdrücken der Farbänderung während des Verringerns der Beschädigung einer Anzeigeeinheit durch das Sonnenlicht in der Lage sind.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Head-up-Anzeigevorrichtung, die in einem beweglichen Körper montiert werden soll. Die Head-up-Anzeigevorrichtung enthält ein beleuchtendes Optiksystem, ein abbildendes Optiksystem und ein reflektierendes Optiksystem.
Das beleuchtende Optiksystem emittiert ein Quelllicht, das Informationen anzeigt. Das abbildende Optiksystem ist konfiguriert, um das von dem beleuchtenden Optiksystem emittierte Quelllicht auf eine Projektionsfläche zu projizieren.
Das reflektierende Optiksystem enthält einen dielektrischen Mehrschichtfilm, der eine elektromagnetische Welle in einem Infrarotbereich überträgt und eine elektromagnetische Welle in einem Bereich des sichtbaren Lichts reflektiert. Das reflektierende Optiksystem ist auf einem Pfad des Quelllichts vom beleuchtenden Optiksystem zum abbildenden Optiksystem angeordnet, dass auf diese Weise eine Polarisationsachse des beleuchtenden Optiksystems relativ zu einer Einfallsfläche des reflektierenden Optiksystems in einem Bereich größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad oder in einem Bereich größer als 90 Grad und kleiner als 180 Grad ist.
In der Head-up-Anzeigevorrichtung ist das reflektierende Optiksystem auf dem Pfad des Quelllichts von dem beleuchtenden Optiksystem zum abbildenden Optiksystem angeordnet. Daher kann die Head-up-Anzeigevorrichtung die Infrarotstrahlen, die im Sonnenlicht, das von außen auf die Head-up-Anzeigevorrichtung angewendet wird, beinhaltet sind daran hindern, das beleuchtende Optiksystem zu erreichen, und demnach einschränken, dass die Anzeigeeinheit durch das Sonnenlicht beschädigt wird.
Zusätzlich ist das reflektierende Optiksystem so konfiguriert, dass eine Verzögerung einer Bezugs- bzw. Subjektwellenlänge, die mindestens einen Teil der Wellenlängen des Quelllichts aus dem optischen Beleuchtungssystem enthält, in einem Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] liegt.
Diese Konfiguration basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, die durch ihr sorgfältiges Studieren erhalten wurde, dass die chromatische Streuung des vom abbildenden Optiksystem reflektierten Quelllichts unterdrückt werden kann, wenn die Verzögerung der Subjektwellenlänge im Bereich größer als - π /2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] liegt.
Das heißt, die Head-up-Anzeigevorrichtung kann die Farbänderung des auf das abbildende Optiksystem projizierten Lichts unterdrücken.
Mit anderen Worten, die Head-up-Anzeigevorrichtung kann die Farbänderung des auf das abbildende Optiksystem projizierten Lichtes während des Verringerns der Beschädigung der Anzeigeeinheit durch das Sonnenlicht unterdrücken.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann sich auf ein reflektierendes Optiksystem, das für eine Head-up-Anzeigevorrichtung benutzt wird, beziehen.
Figurenliste
Die vorgenannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sie enthalten sind, ersichtlich:

1 ist ein erläuterndes Diagramm, das die schematische Struktur einer Head-up-Anzeigevorrichtung darstellt.
2 ist ein Diagramm, das ein Bewertungsspektrum darstellt, um ein Verfahren zur Bestimmung einer Charakteristik eines reflektierenden Optiksystems zu erklären.
3 ist ein Diagramm, das ein Spektrum, das von der Hintergrundbeleuchtung emittiert wird, einer Lichtquelle darstellt, um das Verfahren zur Bestimmung der Charakteristik des reflektierenden Optiksystems zu erklären.
4 ist ein Diagramm, das die CIE XYZ-Farbanpassungsfunktionen veranschaulicht, um das Verfahren zur Bestimmung der Charakteristik des reflektierenden Optiksystems zu erklären.
5 ist ein erklärendes Diagramm zum Erklären eines Lageverhältnisses zwischen einem beleuchtenden Optiksystem und einem reflektierenden Optiksystem.
6 ist ein Diagramm zum Erklären der vorteilhaften Effekte einer Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm zum Erklären einer Modifikation einer Subjektwellenlänge.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Referenz zu den Zeichnungen beschrieben.
<Head-up-Anzeigevorrichtung>
Eine Head-up-Anzeigevorrichtung 1, die in gezeigt wird, ist eine Vorrichtung, die in einem Kraftfahrzeug als beweglichen Körper montiert werden soll. Im Folgenden wird das Head-up-Anzeigevorrichtung 1 als HUD 1 bezeichnet.
Das HUD 1 umfasst ein abbildendes Optiksystem 10, eine lichtemittierende Einheit 20, einen Hohlspiegel 32, ein reflektierendes Optiksystem 34 und ein Gehäuse 50.
Das abbildende Optiksystem 10 besteht aus einem Element, das eine Projektionsfläche 12 hat, auf die Informationen projiziert werden. Das abbildende Optiksystem 10 projiziert ein Quelllicht, das von der lichtemittierenden Einheit 20 projiziert wird, als virtuelles Bild. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das abbildende Optiksystem 10 eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs. Als Projektionsfläche 12 dient eine dem Innenraum eines Fahrgastraums zugewandte Innenfläche der Windschutzscheibe. Die Projektionsfläche 12 hat je nach Wellenlänge unterschiedliche Reflexionsgrade.
Das abbildende Optiksystem 10 ist nicht nur auf die Windschutzscheibe begrenzt, sondern kann auch eine transparente Scheibe (z.B. Combiner), die näher am Fahrersitz als die Windschutzscheibe angeordnet ist, sein .
Das HUD 1 ist eine Anzeigevorrichtung, die Informationen anzeigt, so dass ein Fahrer die Informationen während des Fahrens visuell erkennen kann (z.B. ein Anzeigegerät für einen Fahrer). Das HUD 1 zeigt ein Bild, das sich mit einer Landschaft (Fahrerfrontansicht) außerhalb des Fahrzeugs überlappt, die der Fahrer durch einen Teil der Windschutzscheibe (Frontscheibe) vor dem Fahrer visuell erkennen kann. Das vom HUD 1 angezeigte Bild kann visuell auf einer virtuellen Bildebene erkannt werden, die weiter vorne als die Windschutzscheibe liegt.
Das Gehäuse 50 ist ein Gehäuse, in dem die lichtemittierende Einheit 20, der Hohlspiegel 32 und das reflektierende Optiksystem 34 untergebracht sind. Das Gehäuse 50 mit der lichtemittierenden Einheit 20, dem Konvexspiegel 32 und dem reflektierende Optiksystem 34 ist in einem Armaturenbrett eines Automobils angeordnet.
Das Gehäuse 50 hat eine Öffnung an einer Position auf einem Pfad des Quelllichts, um es dem von der lichtemittierenden Einheit 20 emittierten Quelllicht zu ermöglichen, das abbildende Optiksystem 10 zu erreichen. Außerdem ist am Gehäuse 50 eine staubdichte Abdeckung 52 angebracht, die die Öffnung abdeckt.
Die lichtemittierende Einheit 20 enthält ein beleuchtendes Optiksystem 22 und eine Wellenlängenplatte 24.
Das beleuchtende Optiksystem 22 ist eine Vorrichtung, das ein Quelllicht emittiert, das verschiedene Informationen anzeigt, die durch den Fahrer visuell erkannt werden sollen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das beleuchtende Optiksystem 22 ein bekanntes Flüssigkristalldisplay, das ein Quelllicht emittiert, das linear polarisiert wurde, während es durch ein Flüssigkristallpanel, einen Farbfilter und einen Polarisationsfilter übertragen wird.
In diesem Fall bedeutet die lineare Polarisation eine Polarisation, durch die das Licht zu Zuständen mit Polarisationsachsen in gleicher Richtung in allen Flüssigkristallpixeln polarisiert wird. Auch bedeutet die gleiche Richtung, dass ein Winkelunterschied zwischen den Polarisationsachsen der jeweiligen Flüssigkristallpixel „0“ oder in einem zulässigen Bereich, der als „0“ angesehen werden kann, ist.
Das Quelllicht ist ein Licht, das Informationen repräsentiert, die durch einen Fahrer visuell erkannt werden sollen. Das Quelllicht ist ein von einer Hintergrundbeleuchtung emittiertes und linear polarisiertes Licht.
Die Wellenlängenplatte 23 ist auf einem Pfad des Quelllichts von dem beleuchtenden Optiksystem 22 bis zum reflektierenden Optiksystem 34 angeordnet. Die Wellenlängenplatte 24 ist ein bekanntes Element, das Verzögerungen in orthogonalen Polarisationskomponenten des von dem beleuchtenden Optiksystem 22 emittierten Quelllichts erzeugt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die orthogonalen Polarisationskomponenten s-Welle und p-Welle.
Die Wellenlängenplatte 24 wird so bestimmt, dass eine Polarisationsachse des von dem beleuchtenden Optiksystem 22 emittierten Quelllichts einen Winkel von mehr als 0 Grad und weniger als 90 Grad oder mehr als 90 Grad und weniger als 180 Grad relativ zu einer Einfallsfläche des reflektierenden Optiksystems 34 definiert.
Der Hohlspiegel 32 ist ein bekanntes optisches Element, das parallel einfallendes Licht auf einen Fokuspunkt fokussiert. Der Hohlspiegel 32 ist auf einem optischen Pfad vom optischen Reflexionssystem 34 zum abbildenden Optiksystem 10 angeordnet, um damit das Quelllicht zu dem abbildenden Optiksystem 10 zu reflektieren und zu diesem zu lenken.
<Reflektierendes Optiksystem>
Das reflektierende Optiksystem 34 ist ein optisches Element, ein so genannter Kaltlichtspiegel, das einen dielektrischen Mehrschichtfilm hat, der elektromagnetische Wellen in einem Infrarotbereich überträgt und elektromagnetische Wellen in einem Bereich des sichtbaren Lichts reflektiert. Der dielektrische Mehrschichtfilm des reflektierenden Optiksystems 34 wird durch abwechselndes Stapeln dielektrischer Filme, die unterschiedliche Brechungsindizes haben, hergestellt.
In diesem Fall ist der Infrarotbereich ein Wellenlängenbereich, der länger als Rot des sichtbaren Lichts und kürzer als eine elektrische Welle ist. Ein Beispiel für den Infrarotbereich ist ein Wellenlängenbereich von 750 [nm] bis 1000 [µm]. Außerdem ist der Bereich des sichtbaren Lichts ein Wellenlängenbereich, der länger als die Wellenlänge eines ultravioletten Lichts und kürzer als die Wellenlänge des Infrarotstrahls ist. Ein Beispiel für den Bereich des sichtbaren Lichts ist ein Wellenlängenbereich von 350 [nm] bis 750 [nm].
Der dielektrische Mehrschichtfilm des reflektierenden Optiksystems 34 ist so konfiguriert, so dass eine Verzögerung einer Bezugs- bzw. Subjektwellenlänge in einem Bereich größer als -π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist. Bei der vorliegenden Offenbarung ist die betreffende Wellenlänge eine einzelne Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich, der mindestens einen Teil der Wellenlängen des Quelllichts aus dem optischen Beleuchtungssystem 22 umfasst. Die Verzögerung der Subjektwellenlänge ist eine Verzögerung zwischen orthogonalen Polarisationskomponenten der Subjektwellenlänge (d.h. s-Welle und p-Welle).
Als Beispiel für die Implementierung des reflektierenden Optiksystems 34, bei dem die Verzögerung der Subjektwellenlänge im Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π /2 [rad] ist, wird beabsichtigt, die Dicke mindestens eines Films des dielektrischen Mehrschichtfilms einzustellen oder die gesamte Dicke des dielektrischen Mehrschichtfilms einzustellen. Als ein Beispiel für die Implementierung des reflektierenden optischen Systems 34, bei dem die Verzögerung der Subjektwellenlänge im Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist, wird berücksichtigt, die Dicke jedes Films des dielektrischen Mehrschichtfilms mit unterschiedlichen Brechungsindizes anzupassen oder das Material der Filme, die den dielektrischen Mehrschichtfilms bilden, anzupassen. In diesem Fall enthält die Anpassung die Bestimmung der optimalen Lösung durch Experimente oder Simulationen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Subjektwellenlänge ein Wellenlängenbereich, der die Wellenlängenbereiche Rot, Blau und Grün in einem Spektrum des von dem beleuchtenden Optiksystem 22 einfallenden Quelllichts enthält. Spezifisch kann ein Wellenlängenbereich λc der Subjektwellenlänge der vorliegenden Ausführungsform mittels der folgenden Gleichung (1) berechnet werden.
[Gleichung 1] $\frac{\int_{λ_{C}} L (λ_{T}) * (X (λ_{T}) + Y (λ_{T}) + Z (λ_{T})) d λ}{\int_{λ a l l} L (λ_{T}) * (X (λ_{T}) + Y (λ_{T}) + Z (λ_{T})) d λ} = I_{t h}$
In der Gleichung 1 ist λall ein ganzer Wellenlängenbereich in einem Auswertungsspektrum, wie es in 2 gezeigt wird. Das heißt, ein Nenner der Gleichung (1) (im Folgenden auch „Intensitätssumme“ genannt) ist die Summe der Spektrumsintensität im Auswertungsspektrum.
Das Bewertungsspektrum ist ein Spektrum, das durch Multiplizieren eines Lichtspektrums L(λ) eines Lichts von der Hintergrundbeleuchtung mit den Farbanpassungsfunktionen X(λ), Y(λ) und Z(λ) erhalten wird, wie es in 4 gezeigt wird. In diesem Fall handelt es sich bei den Farbanpassungsfunktionen um bekannte CIE XYZ Farbanpassungsfunktionen.
In der Gleichung (1) ist der Wellenlängenbereich λc ein Wellenlängensatz λT, der die folgende Gleichung (2) erfüllt.
[Gleichung 2] $L (λ_{T}) * (X (λ_{T}) + Y (λ_{T}) + Z (λ_{T})) > I_{T}$
Es ist zu beachten, dass in der Gleichung (2) ein Symbol I_T ein voreingestellter Schwellenwert ist, der im Voraus als ein Schwellenwert der relativen Intensität des Spektrums definiert wird.
Das heißt, im Bewertungsspektrum der vorliegenden Ausführungsform kann der Wellenlängenbereich λc der Subjektwellenlänge der Wellenlängenbereich sein, der aus einem Satz von Spektren besteht, deren relativer Schwellenwert größer als der Schwellenwert I_T ist und deren Rate der Spektrumsintensität relativ zur Intensitätssumme des Auswertungsspektrums größer als der voreingestellte Wert I_th ist. Es ist zu beachten, dass der voreingestellte Wert I_th ein Schwellenwert ist, der im Voraus durch Experimente oder Simulationen bestimmt wird.
Das reflektierende Optiksystem 34 ist auf dem Pfad des Quelllichts von dem beleuchtenden Optiksystem 22 zum abbildenden Optiksystem 10 angeordnet. Wie es in 5 gezeigt wird, ist das reflektierende Optiksystem 34 angeordnet, so dass die Polarisationsachse des durch die Wellenlängenplatte 24 passierenden Quelllichts einen Winkel (α in 5) relativ zur Einfallsfläche definiert, der größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad oder größer als 90 Grad und kleiner als 180 Grad ist. Das heißt, das reflektierende Optiksystem 34 ist angeordnet, so dass der Winkel α der Polarisationsachse des Quelllichts eine Relation von 0 Grad < α < 90 Grad < α < 180 Grad, bezogen auf die einfallende Fläche, erfüllt.
[Vorteilhafte Effekte der vorliegenden Ausführungsform]
Bei der Head-up-Anzeigevorrichtung 1 ist, wie es vorstehend beschrieben wird, das reflektierende Optiksystem 34 auf dem Pfad des Quelllichts vom optischen Beleuchtungssystem 22 zum abbildenden Optiksystem 10 angeordnet.
Die Infrarotstrahlen, die im äußeren Sonnenlicht enthalten sind, passieren das reflektierende Optiksystem 34, ohne von dem optischen Reflexionssystem 34 reflektiert zu werden. Daher kann das Head-up-Anzeigevorrichtung 1 die Infrarotstrahlen, die im Sonnenlicht enthalten sind, beim Erreichen des beleuchtenden Optiksystems 22 einzuschränken, und demnach kann eine Beschädigung des beleuchtenden Optiksystems 22 durch die Infrarotstrahlen des Sonnenlichts verringert werden.
Bei der Head-up-Anzeigevorrichtung 1 ist das reflektierende Optiksystem 34 konfiguriert, so dass die Verzögerung der Subjektwellenlänge des von dem beleuchtenden Optiksystem 22 emittierten Quelllichts im Bereich größer als -π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.
Diese Konfiguration basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, die als Ergebnis ihres sorgfältigen Studierens erhalten wurde, dass die Wellenlängenstreuung des von dem abbildenden Optiksystem 10 reflektierten Quelllichts reduziert werden kann, wenn die Verzögerung der Subjektwellenlänge im Bereich größer als -π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.
Das heißt, diese Erkenntnis ist, dass, wenn die Verzögerung der Subjektwellenlänge im optischen Reflexionssystem 34 in dem Bereich größer als - π /2 [rad] (d.h. - 90[deg]) und kleiner als π /2 [rad] (d.h., 90 [deg]) ist, können beide Farbigkeiten, X-Farbigkeit und Y-Farbigkeit, des vom abbildenden Optiksystem 10 reflektierten Quelllichts auf einen Bereich begrenzt werden, ohne dass es zu Farbverschiebungen kommt, wie es in 6 gezeigt wird.
Das in 6 gezeigte Diagramm ist das Ergebnis des sorgfältigen Studierens der Erfinder und stellt eine Beziehung zwischen der Verzögerung der Subjektwellenlänge des reflektierenden Optiksystems 34 und der X-Farbigkeit und Y-Farbigkeit des auf das abbildende Optiksystem 10 projizierten Quelllichts dar. In 6 ist der Bereich der X-Farbigkeit, ohne die Farbverschiebung zu verursachen, in einem Bereich von 0,25 bis 0,35 definiert, und ist der Bereich der Y-Farbigkeit, ohne die Farbverschiebung zu verursachen, in einem Bereich von 0,29 bis 0,38 definiert.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Head-Up-Display 1 die Farbänderung des auf das abbildende Optiksystem 10 projizierten Quelllichts unterdrücken.
Mit anderen Worten, die Head-up-Anzeigevorrichtung 1 kann die Farbänderung des auf das abbildende Optiksystem 10 projizierten Quelllichts unterdrücken, während eine Beschädigung des optischen Beleuchtungssystems 22 durch das Sonnenlicht reduziert wird.
[Andere Ausführungsformen]
(1) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der bewegliche Körper, in dem das HUD 1 montiert ist, ein Kraftfahrzeug. Jedoch ist der bewegliche Körper, in der das HUD 1 montiert ist, nicht auf das Kraftfahrzeug begrenzt. Der bewegliche Körper, an dem das HUD 1 montiert ist, kann eins der Elemente, Flugzeuge, Fahrzeuge oder Schiffe, sein.
(2) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Subjektwellenlänge in dem Wellenlängenbereich, in dem die relative Intensität des Spektrums des Bewertungsspektrums gleich dem Schwellenwert I_T oder größer als dieser und ist die Rate der Spektrumsintensität zur Intensitätssumme des Bewertungsspektrums gleich dem voreingestellten Wert I_th oder größer als dieser. Jedoch ist die Subjektwellenlänge nicht auf das vorstehende Beispiel begrenzt.
Zum Beispiel, wie es in 7 gezeigt wird, kann die Subjektwellenlänge eine einzelne Wellenlänge sein, die im Spektrum des Quelllichts aus dem optischen Beleuchtungssystem 22 die stärkste Lichtintensität hat.
Es ist zu beachten, dass die einzelne Wellenlänge eine Wellenlänge ist, die die stärkste Lichtintensität im Spektrum des Quelllichts hat. In der vorliegenden Offenbarung ist die einzelne Wellenlänge jedoch nicht auf eine Wellenlänge, die die stärkste Lichtintensität im Spektrum des Quelllichts hat, begrenzt, sondern kann einen Wellenlängenbereich enthalten, der als eine Wellenlänge, die die stärkste Lichtintensität im Spektrum des Quelllichts hat, angesehen werden kann.
Bezogen auf das Spektrum des Quelllichts aus dem beleuchtenden Optiksystem 22 kann der Wellenlängenbereich von jeder der Farben, Rot, Blau und Grün, als Subjektwellenlänge verwendet werden. In diesem Fall liegt die Wellenlänge bei Rot in einem Wellenlängenbereich, bei dem der Mensch visuell rote Farbe erkennen kann, und liegt z.B. im Bereich von 620 [nm] bis 750 [nm]. In diesem Fall liegt die Wellenlänge bei Blau in einem Wellenlängenbereich, bei dem der Mensch visuell blaue Farbe erkennen kann, und liegt beispielsweise im Bereich von 450 [nm] bis 495 [nm]. In diesem Fall liegt die Wellenlänge bei Grün in einem Wellenlängenbereich, bei dem der Mensch visuell grüne Farbe erkennen kann, und liegt z.B. im Bereich von 495 [nm] bis 570 [nm].
Während die vorliegende Offenbarung in Übereinstimmung mit den oben genannten Ausführungsformen beschrieben wurde, wird davon ausgegangen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung berücksichtigt verschiedene Änderungen und Modifikationen im Bereich der Äquivalenz. Zusätzlich sind verschiedene Kombinationen und Modifikationen und andere Kombinationen und Modifikationen, die nur ein Element oder mehr oder weniger als ein Element enthalten, im Umfang und Geist der vorliegenden Offenbarung enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015166958 [0001]
JP 2014191321 A [0004]

Claims

Head-up-Anzeigevorrichtung, die an einen bewegbaren Körper montiert werden soll, wobei die Head-up-Anzeigevorrichtung aufweist: ein beleuchtendes Optiksystem (22), das konfiguriert ist, um ein Quelllicht, das Informationen anzeigt, zu emittieren, ein abbildendes Optiksystem (10), bei dem das Quelllicht, das durch das beleuchtendes Optiksystem emittiert wurde, zu einer Projektionsfläche projiziert wird, und ein reflektierendes Optiksystem, das an einem Pfad des Quelllichts von dem optischen Beleuchtungssystem zu dem abbildenden Optiksystem angeordnet ist, so dass eine Polarisationsachse des Quelllichts, das von dem optischen Beleuchtungssystem emittiert wird, einen Winkel bezüglich einer Einfallsfläche des reflektierenden Optiksystems definiert, wobei der Winkel größer als 0 Grad und kleiner 90 Grad ist, oder größer als 90 Grad und kleiner als 180 Grad ist, das einen dielektrischen Mehrschichtfilm hat, der eine elektromagnetische Welle in einem Infrarotbereich überträgt, und der eine elektromagnetische Welle in einem Bereich des sichtbaren Lichts reflektiert, und das konfiguriert ist, so dass eine Verzögerung einer Subjektwellenlänge, die zumindest einen Teil von Wellenlängen des Quelllichts, das durch das beleuchtende Optiksystem emittiert wird, enthält, in einem Bereich größer als -π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.
Head-up-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Subjektwellenlänge eine einzelne Wellenlänge, die eine stärkste Lichtintensität in einem Spektrum des Quelllichts, das durch das beleuchtende Optiksystem emittiert wird und das an dem optischen Reflexionssystem einfallend ist, hat, und das reflektierende Optiksystem konfiguriert ist, so dass die Verzögerung der Subjektwellenlänge in dem Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.
Head-up-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Subjektwellenlänge Wellenlängenbereiche von Rot, Blau und Grün in einem Spektrum des Quelllichts, das durch das beleuchtende Optiksystem emittiert wird und das an dem reflektierendes Optiksystem einfallend ist, enthält, und das reflektierende Optiksystem konfiguriert ist, so dass die Verzögerung der Subjektwellenlänge in dem Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.
Head-up-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Subjektwellenlänge eine Wellenlängenregion enthält, die eine Rate einer Spektrumsintensität zu einer Intensitätssumme hat, die gleich einem voreingestellten Wert oder größer als dieser ist, wobei die Intensitätssumme eine Summe von Spektrumsintensitäten in einem Bewertungsspektrum, das durch Multiplizieren eines Spektrums des Quelllichts, das von dem optischen Beleuchtungssystem emittiert wird, mit einer Farbanpassungsfunktion erhalten wird, und an dem optischen Reflexionssystem mit einer Anpassungsfunktion einfallend ist, ist und das reflektierende Optiksystem konfiguriert ist, so dass die Verzögerung der Subjektwellenlänge in dem Bereich größer als - π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.
Head-up-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die außerdem aufweist: zumindest ein Verzögerungsplättchen (24), das auf dem Pfad des Quelllichts von dem optischen Beleuchtungssystem zu dem abbildenden Optiksystem angeordnet ist, und eine Verzögerung zu orthogonalen Polarisationskomponenten vorsieht, wobei das Verzögerungsplättchen angeordnet ist, so dass der Winkel der Polarisationsachse des Quelllichts, das durch das beleuchtende Optiksystem emittiert wird, bezüglich der Einfallsfläche des optischen Reflexionssystem größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad ist, oder größer als 90 Grad und kleiner als 180 Grad ist.
Reflektierendes Optiksystem, das konfiguriert ist, um in einer Head-up-Anzeigevorrichtung benutzt zu werden, die an einen bewegbaren Körper montiert ist und die ein beleuchtendes Optiksystem (34), das ein linear polarisiertes Quelllicht emittiert, und ein abbildendes Optiksystem, das das Quelllicht, das durch das beleuchtende Optiksystem emittiert wird, zu einer Projektionsfläche projiziert, hat, wobei das reflektierende Optiksystem aufweist: einen dielektrischen Mehrschichtfilm, der konfiguriert ist, um an einem Pfad des Quelllichts von dem optischen Beleuchtungssystem zu dem abbildenden Optiksystem angeordnet zu sein, so dass eine Polarisationsachse des Quelllichts, das durch das beleuchtende Optiksystem emittiert wird, einen Winkel bezüglich einer Einfallsfläche, der größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad ist oder größer als 90 Grad und kleiner als 180 Grad ist, definiert, wobei der dielektrische Mehrschichtfilm eine elektromagnetische Welle in einer Infrarotregion überträgt und eine elektromagnetische Welle in einer Region eines sichtbaren Lichts reflektiert, wobei das reflektierende Optiksystem konfiguriert ist, so dass eine Verzögerung einer Subjektwellenlänge, die zumindest einen Teil der Wellenlängen des Quelllichts, das von dem optischen Beleuchtungssystem emittiert wird, enthält, in einem Bereich größer als -π/2 [rad] und kleiner als π/2 [rad] ist.