DE112021003379T5

DE112021003379T5 - head-up display device

Info

Publication number: DE112021003379T5
Application number: DE112021003379.4T
Authority: DE
Inventors: Shunsuke SAJI
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2023-04-06
Also published as: WO2021261438A1; JPWO2021261438A1

Abstract

Ein Bild, das leicht so wahrgenommen wird, dass es entlang einer Straßenoberfläche liegt, und ein Bild, das leicht so wahrgenommen wird, dass es nicht entlang der Straßenoberfläche liegt, können angezeigt werden. Eine Head-up-Display-Vorrichtung 20 lässt einen visuell Erkennenden ein virtuelles Bild in einem Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes visuell erkennen, der auf eine Anordnung eingestellt ist, bei der er entlang einer Längsrichtung eines Fahrzeugs liegt, wobei der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes sowohl einen fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes, der zu senkrechter Richtung schräg so angeordnet wird, dass er entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs liegt, als auch einen nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes, der so angeordnet wird, dass er vom visuell Erkennenden gesehen näher als der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes ist und sich mehr als der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes in Längsrichtung des Fahrzeugs zur Seite des visuell Erkennenden schräg aufrichtet, aufweist.

An image that is easily perceived as being along a road surface and an image that is easily perceived as not being along the road surface can be displayed. A head-up display device 20 allows a visual recognizer to visually recognize a virtual image in a virtual image display area 100 set to an arrangement where it is along a longitudinal direction of a vehicle, where the virtual image display area 100 is both a virtual image far area 152 arranged obliquely to the vertical direction so as to be along the longitudinal direction of the vehicle, and a virtual image near area 151 arranged so as to be closer than seen from the visually recognizer is the virtual image far region 152 and tilts up more than the virtual image far region 152 in the longitudinal direction of the vehicle toward the visual operator's side.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Head-up-Display-Vorrichtung, die bei einem Fahrzeug verwendet wird und ein Bild auf einem Vordergrund des Fahrzeugs überlagert und visuell erkennen lässt.The present disclosure relates to a head-up display device that is used in a vehicle and superimposes an image on a foreground of the vehicle and allows it to be visually recognized.

Technischer HintergrundTechnical background

Patentdokument 1 offenbart eine Head-up-Display-Vorrichtung, die ein Bild (virtuelles Bild) anzeigt, dessen eines Ende von einem visuell Erkennenden fern liegt und dessen anderes Ende näher als das eine Ende liegt und welches entlang einer von einem Fahrzeug zu befahrenden Straßenoberfläche liegt. Folglich ist ein Gefühl für Entfernung, die den angezeigten Positionen in einem Anzeigebereich entspricht, dem Bild (virtuelles Bild) erteilt, wobei nur durch die visuelle Erkennung der vom Bild gezeigten Informationen auch eine Abstandsinformation zusammen erkannt werden kann, sodass wie die Erleichterung der räumlichen Erkennung der Informationen, die Erleichterung der Wahrnehmung des Bildes zusammen mit einem Hintergrund (z. B. Straßenoberfläche oder dgl.) und die Erleichterung der Unterscheidung mehrerer Informationen auch hinsichtlich des Abstandes erwartet werden.Patent Document 1 discloses a head-up display device that displays an image (virtual image) of which one end is distant from a visually recognizer and the other end is closer than the one end, and which is along a road surface to be traveled by a vehicle lies. As a result, a sense of distance corresponding to displayed positions in a display area is imparted to the image (virtual image), and only by visually recognizing the information shown by the image, distance information can also be recognized together, so as to facilitate spatial recognition of the information, facilitating perception of the image together with a background (eg, road surface or the like), and facilitating discrimination of plural information also in terms of distance.

Dokument zum Stand der TechnikPrior Art Document

Patentdokumentpatent document

Patentdokument 1: JP 2016-71051 A Patent Document 1: JP 2016-71051A

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Zu lösende Aufgabe der ErfindungProblem to be solved by the invention

Auch wenn ein Text, ein Zeichen oder dgl. in dem Anzeigebereich des virtuellen Bildes, der so angeordnet ist, dass er entlang der Straßenoberfläche liegt, so angezeigt ist, dass er/es vom visuell Erkennenden gesehen wird, als ob er/es ihm gerade gegenüberliegt, wird jedoch ein oberes Ende des Textes an einer fernen Seite im Anzeigebereich des virtuellen Bildes angezeigt, wobei ein unteres Ende an einer nahen Seite angezeigt wird, sodass angenommen wird, dass der visuell Erkennende wahrnimmt, dass ein Textbild an einer Neigungsfläche angezeigt ist.Also, when a text, a character or the like is displayed in the virtual image display area arranged to lie along the road surface, it is seen by the visual observer as if it were opposite, however, an upper end of the text is displayed on a far side in the virtual image display area, with a lower end being displayed on a near side, so it is assumed that the visual recognizer perceives that a text image is displayed on a sloping surface.

Mittel zum Lösen der Aufgabemeans of solving the task

Im Folgenden wird eine Zusammenfassung bestimmter Ausführungsformen gezeigt, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart sind. Es sollte verstanden werden, dass diese Ausgestaltungen gezeigt sind, um Lesern eine Übersicht dieser bestimmten Ausführungsformen bereitzustellen, und nicht, um den Umfang dieser Offenbarung zu beschränken. Tatsächlich kann die vorliegende Offenbarung verschiedene Ausgestaltungen umfassen, die im Folgenden nicht beschrieben sind.The following is a summary of certain embodiments disclosed in the present specification. It should be understood that these configurations are shown to provide readers with an overview of these particular embodiments and not to limit the scope of this disclosure. In fact, the present disclosure may include various configurations that are not described below.

Die Übersicht der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Bereitstellung einer Head-up-Display-Vorrichtung, die sowohl ein Bild, das leicht wahrgenommen wird, als ob es entlang einer Straßenoberfläche liegt, als auch ein Bild, das leicht wahrgenommen wird, als ob es nicht entlang der Straßenoberfläche liegt, anzeigen kann.The summary of the present disclosure relates to providing a head-up display device that provides both an image that is easily perceived as being along a road surface and an image that is easily perceived as not being along the road surface.

Die Head-up-Display-Vorrichtung der ersten Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Beschreibung ist daher eine Head-up-Display-Vorrichtung, die einen visuell Erkennenden ein virtuelles Bild in einem Anzeigebereich des virtuellen Bildes, der auf eine Anordnung eingestellt ist, bei der er entlang einer Längsrichtung eines Fahrzeugs liegt, visuell erkennen lässt, wobei ein Anzeiger mit einer Anzeigefläche, die ein Bildlicht als Ursprung des virtuellen Bildes ausstrahlt, und eine Relaisoptik, die so ausgebildet wird, dass sie das von der Anzeigefläche ausgestrahlte Bildlicht auf ein Teil zum Projizieren überträgt, vorgesehen sind, wobei der Anzeigebereich des virtuellen Bildes sowohl einen fernen Bereich des virtuellen Bildes, der zu senkrechter Richtung schräg so angeordnet wird, dass er entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs liegt, als auch einen nahen Bereich des virtuellen Bildes, der so angeordnet wird, dass er vom visuell Erkennenden gesehen näher als der ferne Bereich des virtuellen Bildes ist und sich mehr als der ferne Bereich des virtuellen Bildes in Längsrichtung des Fahrzeugs zur Seite des visuell Erkennenden schräg aufrichtet, aufweist.Therefore, the head-up display device of the first aspect according to the present description is a head-up display device that visually recognizes a virtual image in a display area of the virtual image set to an arrangement in which he along a longitudinal direction of a vehicle, wherein an indicator having a display surface that emits an image light as an origin of the virtual image, and relay optics that is formed so that the image light emitted from the display surface onto a part for projecting transmits, are provided, wherein the virtual image display area includes both a far area of the virtual image arranged obliquely to the vertical direction so as to lie along the longitudinal direction of the vehicle and a near area of the virtual image arranged so that it is closer than the far area of the virtual image as seen from the visually recognizer and rises obliquely to the side of the visually recognizer more than the far area of the virtual image in the longitudinal direction of the vehicle.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung einer zweiten Ausgestaltung, die von der ersten Ausgestaltung abhängig ist, kann die Anzeigefläche ferner sowohl einen fernen Anzeigeflächebereich, der mit dem fernen Bereich eines virtuellen Bildes korrespondiert, als auch einen nahen Anzeigeflächebereich, der mit dem nahen Bereich des virtuellen Bildes korrespondiert, umfassen, wobei der ferne Anzeigeflächebereich zu einer Lichtachse des Bildlichts, das sich auf den visuell Erkennenden richtet, schräg so angeordnet werden kann, dass der ferne Bereich des virtuellen Bildes entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, und wobei der nahe Anzeigeflächebereich zum fernen Bereich des virtuellen Bildes unter einem Winkel, der von einer approximativen Neigung des fernen Anzeigeflächebereichs abweicht, so angeordnet werden kann, dass sich der nahe Bereich des virtuellen Bildes zur Seite des visuell Erkennenden schräg aufrichtet.Further, in a head-up display device of a second aspect, which is dependent on the first aspect, the display area may include both a far display area area corresponding to the far area of a virtual image and a near display area area corresponding to the near one area of the virtual image corresponds, wherein the far display surface area can be arranged obliquely to a light axis of the image light directed at the visually recognizing person so that the far area of the virtual image is arranged along the longitudinal direction of the vehicle, and wherein the the near display area can be arranged to the far area of the virtual image at an angle deviating from an approximate inclination of the far area of the display area, so that the near area of the virtual image rises obliquely to the visual recognizer's side.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung einer dritten Ausgestaltung, die von der ersten Ausgestaltung abhängig ist, kann der Anzeigebereich ferner so ausgebildet werden, dass, wenn eine Vorderrichtung des Fahrzeugs eine positive Richtung einer Z-Achse ist, von linker Seite des Fahrzeugs gesehen ein Winkel von der positiven Richtung der Z-Achse bis zum nahen Bereich des virtuellen Bildes im Uhrzeigersinn ein dritter Kippwinkel ist und ein Winkel von der positiven Richtung der Z-Achse bis zum fernen Bereich des virtuellen Bildes im Uhrzeigersinn ein zweiter Kippwinkel ist, eine Zunahmerate des dritten Kippwinkels auf die negative Richtung der Z-Achse hin kleiner ist als eine Zunahmerate des zweiten Kippwinkels auf Richtung der Z-Achse hin.Further, in a head-up display device of a third aspect dependent on the first aspect, the display area may be formed so that when a front direction of the vehicle is a positive direction of a Z-axis, from the left side of the vehicle seen, an angle from the positive direction of the Z-axis to the near area of the virtual image clockwise is a third tilt angle and an angle from the positive direction of the Z-axis to the far area of the virtual image clockwise is a second tilt angle, a Rate of increase of the third tilt angle toward the negative Z-axis direction is smaller than an increase rate of the second tilt angle toward the Z-axis direction.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung gemäß einer vierten Ausgestaltung, die von der dritten Ausgestaltung abhängig ist, kann der Anzeigebereich ferner so ausgebildet werden, dass die Änderungsbreite des dritten Kippwinkels, der sich zur negativen Richtung der Z-Achse richtet, im Wesentlichen null beträgt.Further, in a head-up display device according to a fourth aspect dependent on the third aspect, the display area can be formed so that the change width of the third tilt angle directed to the negative direction of the Z-axis is substantially is zero.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung gemäß einer fünften Ausgestaltung, die von der ersten Ausgestaltung abhängig ist, kann der ferne Bereich des virtuellen Bildes ferner mit dem nahen Bereich des virtuellen Bildes verbunden werden.Further, in a head-up display apparatus according to a fifth aspect, which is dependent on the first aspect, the far portion of the virtual image can be connected to the near portion of the virtual image.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung gemäß einer sechsten Ausgestaltung, die von der ersten Ausgestaltung abhängig ist, kann der Anzeigebereich des virtuellen Bildes ferner einen zweiten fernen Bereich des virtuellen Bildes aufweisen, der vom visuell Erkennenden gesehen noch ferner ist als der ferne Bereich des virtuellen Bildes und so angeordnet wird, dass er sich mehr als der ferne Bereich des virtuellen Bildes in Längsrichtung des Fahrzeugs zur Seite des visuell Erkennenden schräg aufrichtet.In a head-up display apparatus according to a sixth aspect, which is dependent on the first aspect, the virtual image display area may further include a second far area of the virtual image that is farther than the far area when viewed from the visually recognizer of the virtual image and is arranged so that it rises obliquely more than the far portion of the virtual image in the longitudinal direction of the vehicle to the visually recognizer's side.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung gemäß einer siebten Ausgestaltung, die von der sechsten Ausgestaltung abhängig ist, kann der Anzeigebereich des virtuellen Bildes ferner so ausgebildet werden, dass der approximative erste Kippwinkel des zweiten fernen Bereichs des virtuellen Bildes größer ist als der approximative dritte Kippwinkel des nahen Bereichs des virtuellen Bildes.Further, in a head-up display apparatus according to a seventh aspect, which is dependent on the sixth aspect, the virtual image display area may be formed such that the approximate first tilt angle of the second far area of the virtual image is larger than the approximate one third tilt angle of the near area of the virtual image.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung gemäß einer achten Ausgestaltung, die von der sechsten Ausgestaltung abhängig ist, kann der Anzeigebereich des virtuellen Bildes ferner so ausgebildet werden, dass er im Anzeigebereich des virtuellen Bildes ein in Längsrichtung des Fahrzeugs am fernsten angeordnetes fernes Ende und ein am nächsten angeordnetes nahes Ende umfasst, und, wenn eine Vorderrichtung des Fahrzeugs eine positive Richtung der Z-Achse ist, von der linken Seite des Fahrzeugs gesehen ein Winkel von der positiven Richtung der Z-Achse bis zu dem fernen Ende im Uhrzeigersinn ein vierter Kippwinkel ist und ein Winkel von der positiven Richtung der Z-Achse bis zu dem nahen Ende im Uhrzeigersinn ein fünfter Kippwinkel ist, der vierte Kippwinkel größer ist als der fünfte Kippwinkel.Further, in a head-up display apparatus according to an eighth aspect dependent on the sixth aspect, the virtual image display area may be formed so as to have a far end farthest in the longitudinal direction of the vehicle in the virtual image display area and a near end located closest, and when a front direction of the vehicle is a positive direction of Z-axis, when viewed from the left side of the vehicle, an angle from the positive direction of Z-axis to the far end clockwise fourth tilt angle and an angle from the positive direction of the Z-axis to the clockwise near end is a fifth tilt angle, the fourth tilt angle is larger than the fifth tilt angle.

Bei einer Head-up-Display-Vorrichtung gemäß einer neunten Ausgestaltung, die von der sechsten Ausgestaltung abhängig ist, kann der Anzeigebereich des virtuellen Bildes ferner so ausgebildet werden, dass der größte Kippwinkel im zweiten fernen Bereich des virtuellen Bildes weniger als 90 [Grad] beträgt.Further, in a head-up display device according to a ninth aspect, which is dependent on the sixth aspect, the display area of the virtual image can be formed so that the largest tilt angle in the second far area of the virtual image is less than 90 [degrees]. amounts to.

Figurenlistecharacter list

[ 1 ] is a view showing an application example of the head-up display device according to the various embodiments to a vehicle.
[ 2 ] is a view showing the structure of the head-up display device according to the several embodiments.
[ 3A ] is a view showing arrangements of the relay optics and the display surface of the comparative example.
[ 3B ] is a view showing an arrangement of the virtual image display area used in the comparative example according to FIG 3A is produced.
[ 4A ] is a view showing arrangements of the relay optics and the display surface according to the several embodiments.
[ 4B ] is a view showing an arrangement of the virtual image display area used in the embodiment according to FIG 4A is produced.
[ 5A ] is a view showing a relationship between a position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 5B ] is a view showing a relationship between the position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 5C ] is a view showing a relationship between the position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 5D ] is a view showing a relationship between the position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 6 ] is a view showing an arrangement of the display area of the virtual image according to the several embodiments.
[ 7A ] is a view showing arrangements of the relay optics and the display surface according to the several embodiments.
[ 7B ] is a view showing an arrangement of the virtual image display area used in the embodiment according to FIG 7A is produced.
[ 8A ] is a view showing a relationship between the position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 8B ] is a view showing a relationship between the position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 9 ] is a view showing arrangements of the relay optics and the display surface according to the several embodiments.
[ 10 ] is a view showing a relationship between the position of the virtual image display area in the depth direction (Z-axis direction) and the tilt angle according to the several embodiments.
[ 11 ] is a view showing arrangements of the relay optics and the display surface according to the several embodiments.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Im Folgenden bieten 1 und 2 Erläuterungen eines Aufbaus eines beispielhaft gezeigten Anzeigesystems für ein Fahrzeug und einer Head-up-Display-Vorrichtung an. 3A und 3B bieten Erläuterungen eines Vergleichsbeispiels an und 4A bis 11 bieten Erläuterungen des Aufbaus der vorliegenden Ausführungsform an. Die vorliegende Erfindung wird nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsformen (einschließlich des Inhalts der Zeichnungen) beschränkt. Es ist selbstverständlich, dass die unten beschriebenen Ausführungsformen geändert werden können (einschließlich der Auslassung der Bestandteile). Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wurde bei der folgenden Beschreibung die Erläuterung der allgemein bekannten technischen Sachverhalte den Umständen entsprechend ausgelassen.Offer below 1 and 2 explanations of a structure of an exemplary display system for a vehicle and a head-up display device. 3A and 3B offer explanations of a comparative example and 4A until 11 offer explanations of the structure of the present embodiment. The present invention is not limited to the embodiments described below (including the contents of the drawings). It goes without saying that the embodiments described below can be modified (including the omission of the constituent parts). In the following description, for easy understanding of the present invention, the explanation of the well-known technical matters is omitted according to the circumstances.

Es wird auf 1 verwiesen. Das Anzeigesystem 10 für ein Fahrzeug besteht aus einer HUD-Vorrichtung 20, einer Anzeigesteuervorrichtung 30, die die HUD-Vorrichtung 20 steuert, und einem Teil 2 zum Projizieren, das vor einem Beobachter angeordnet ist und einen Teil eines Bildlichts 40 aus der HUD-Vorrichtung 20 in Richtung auf den Beobachter reflektiert. Bei der Erläuterung der vorliegenden Ausführungsformen ist eine Querrichtung bei der Zuwendung des Gesichts eines auf einem Fahrersitz eines Fahrzeugs 1 sitzenden visuell Erkennenden (Fahrer 4) nach vorne eine X-Achse (linke Richtung ist eine positive Richtung der X-Achse), wobei eine vertikale Richtung eine Y-Achse (obere Richtung ist eine positive Richtung der Y-Achse) ist und eine Längsrichtung eine Z-Achse (vordere Richtung ist eine positive Richtung der Z-Achse) ist.It will be on 1 referred. The display system 10 for a vehicle consists of a HUD device 20, a display control device 30 that controls the HUD device 20, and a part 2 for projecting placed in front of an observer and a part of an image light 40 from the HUD device 20 reflected towards the observer. In explaining the present embodiments, a transverse direction when the face of a visual recognizer (driver 4) seated on a driver's seat of a vehicle 1 faces forward is an X-axis (left direction is a positive direction of the X-axis), with a vertical direction is a Y-axis (upper direction is a positive direction of the Y-axis) and a longitudinal direction is a Z-axis (front direction is a positive direction of the Z-axis).

Die HUD-Vorrichtung 20 beim Anzeigesystem 10 für ein Fahrzeug ist eine Head-up-Display-Vorrichtung (HUD: Head-Up Display), die in einem Armaturenbrett 5 des Fahrzeugs 1 vorgesehen ist. Die HUD-Vorrichtung 20 strahlt das Bildlicht 40 in Richtung auf eine Frontwindschutzscheibe 2 aus (Die Frontwindschutzscheibe 2 ist ein Beispiel des Teils zum Projizieren und kann auch ein Combiner sein.) und erzeugt eine Eyebox (nicht dargestellt) in einem vorgegebenen Bereich durch das bei der Frontwindschutzscheibe 2 reflektierte Bildlicht 40. Der Fahrer 4 kann durch Anordnung eines Augenpunktes in der Eyebox die Gesamtheit eines von der HUD-Vorrichtung 20 angezeigten Bildes visuell erkennen. Hier wurde die Eyebox als ein Bereich definiert, in dem die Gesamtheit des Bildes gesehen werden kann. Die Definition wird nicht auf diese beschränkt. Sie ist ein Bereich, in dem das von der HUD-Vorrichtung 20 angezeigte Bild in einem gewünschten Zustand visuell erkannt wird, wie ein Bereich, in dem eine Verzerrung des vom visuell Erkennenden erkannten und durch die HUD-Vorrichtung 20 angezeigten Bildes in einem bestimmten Schwellenwert liegt, oder dgl. Das Bild (virtuelles Bild) wird in einem Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes auf der Seite (positive Richtung der Z-Achse), die weiter vorne als die Frontwindschutzscheibe 2 (ein Beispiel des Teils zum Projizieren) visuell erkannt. Somit kann der Fahrer 4 das Bild (virtuelles Bild) visuell erkennen, das auf einem Vordergrund 300 als tatsächlicher Raum, der über die Frontwindschutzscheibe 2 visuell erkannt wird, überlagert ist.The HUD device 20 in the display system 10 for a vehicle is a head-up display (HUD: Head-Up Display) device provided in an instrument panel 5 of the vehicle 1 . The HUD device 20 emits the image light 40 toward a front windshield 2 (The front windshield 2 is an example of the part for projecting and can also be a combiner.) and generates an eyebox (not shown) in a predetermined area through the at of the front windshield 2 reflected image light 40. The driver 4 can visually recognize the entirety of an image displayed by the HUD device 20 by arranging an eyepoint in the eyebox. Here the eyebox has been defined as an area where the entirety of the image can be seen. The definition is not limited to these. It is an area where the image displayed by the HUD device 20 is visually recognized in a desired state, such as an area where distortion of the image recognized by the visually recognizer and displayed by the HUD device 20 is within a certain threshold or the like. The image (virtual image) is visually recognized in a virtual image display area 100 on the side (Z-axis positive direction) forward than the front windshield 2 (an example of the part for projection). Thus, the driver 4 can visually recognize the image (virtual image) superimposed on a foreground 300 as an actual space visually recognized through the front windshield 2 .

Das Anzeigesystem 10 für ein Fahrzeug (HUD-Vorrichtung 20) gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird so ausgebildet, dass der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes entlang einer Straßenoberfläche 310 liegt. Der „Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes entlang einer Straßenoberfläche 310 liegt“, stellt dabei dar, dass ein Abstand 100Z zwischen einem fernen Ende 120 und einem nahen Ende 110 des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes in Tiefenrichtung (Z-Richtung) vierfach oder länger ist als ein Abstand 100Y zwischen einer höchsten Position (fernes Ende 120 gemäß 1) und einer niedrigsten Höhe (nahes Ende 110 gemäß 1) in Höhenrichtung (Y-Richtung), ferner vorzugsweise der Abstand 100Z in Tiefenrichtung (Z-Richtung) zehnfach oder länger ist als der Abstand 100Y in Höhenrichtung (Y-Richtung). Beim Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes eines Ausführungsbeispiels erfolgt die Darstellung mit (Z-Koordinate [Meter], Y-Koordinate [Meter]), wobei, wenn eine Mitte in Höhenrichtung der Eyebox (0, 1, 2) ist, das nahe Ende 110 (6,0, 0,5) ist und das ferne Ende 120 (höchste Position) (11,0, 1,0) ist. In diesem Fall beträgt der Abstand 100Z in Tiefenrichtung (Z-Richtung) 5,0 [Meter], wobei der Abstand 100Y in Höhenrichtung (Y-Richtung) 0,5 [Meter] beträgt, sodass der Abstand 100Z in Tiefenrichtung (Z-Richtung) zehnfach größer ist als der Abstand 100Y in Höhenrichtung (Y-Richtung).The display system 10 for a vehicle (HUD device 20 ) according to the present embodiment is formed so that the virtual image display area 100 is along a road surface 310 . Here, the “virtual image display area 100 lies along a road surface 310” represents that a distance 100Z between a far end 120 and a near end 110 of the virtual image display area 100 of in the depth direction (Z direction) is four times or longer than a distance 100Y between a highest position (far end 120 according to 1 ) and a lowest altitude (near end 110 according to 1 ) in the height direction (Y direction), further preferably the distance 100Z in the depth direction (Z direction) is ten times or longer than the distance 100Y in the height direction (Y direction). In the virtual image display area 100 of an embodiment, it is represented with (Z-coordinate [meters], Y-coordinate [meters]), where when a center in the height direction of the eyebox is (0, 1, 2), the near end is 110 (6.0, 0.5) and the far end 120 (highest position) is (11.0, 1.0). In this case, the 100Z pitch in the depth direction (Z direction) is 5.0 [meters], and the pitch 100Y in the height direction (Y direction) is 0.5 [meters], so the pitch 100Z in the depth direction (Z direction ) is ten times larger than the distance 100Y in the height direction (Y direction).

Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes ist ein Bereich aus einer ebenen Fläche, einer Krümmungsfläche oder aus einer teilweise gekrümmten Fläche und wird auch als Bildebene bezeichnet. Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes liegt an einer Position, an der das virtuelle Bild einer nachher beschriebenen Anzeigefläche (Bildschirm 24) der HUD-Vorrichtung 20 abgebildet wird. D. h.: Man kann beschreiben, dass der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes mit der Anzeigefläche der HUD-Vorrichtung 20 korrespondiert (mit anderen Worten: Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes und die Anzeigefläche eines nachher beschriebenen Anzeigers 21 werden in ein konjugiertes Verhältnis versetzt.), und dass das im Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes visuell erkannte Bild mit dem Anzeigebild, das auf einer nachher beschriebenen Anzeigefläche 24 der HUD-Vorrichtung 20 angezeigt wird, korrespondiert. Es ist wünschenswert, dass die visuelle Erkennbarkeit des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes selbst so niedrig ist, dass es tatsächlich vom Beobachter visuell nicht erkannt wird oder nicht leicht erkannt wird.The virtual image display area 100 is an area of a flat surface, a curved surface, or a partially curved surface, and is also referred to as an image plane. The virtual image display area 100 is located at a position where the virtual image of a later-described display area (screen 24) of the HUD device 20 is displayed. That is, it can be described that the virtual image display area 100 corresponds to the display area of the HUD device 20 (in other words, the virtual image display area 100 and the display area of an indicator 21 described later are put in a conjugate relationship .), and that the image visually recognized in the virtual image display area 100 corresponds to the display image displayed on a display surface 24 of the HUD device 20 described later. It is desirable that the visual recognisability of the virtual image display area 100 itself is so low that it is actually not visually recognized or not easily recognized by the observer.

2 ist eine Ansicht, die den Aufbau der HUD-Vorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die HUD-Vorrichtung 20 umfasst den Anzeiger 21 mit einer Anzeigefläche zum Anzeigen des Bildes und eine Relaisoptik 25. 2 12 is a view showing the structure of the HUD device 20 of the present embodiment. The HUD device 20 includes the indicator 21 having a display surface for displaying the image and relay optics 25.

Der Anzeiger 21 gemäß 2 ist ein Projektionsdisplay, das aus einem Projektor 22 (ein Beispiel des Anzeigers) und einem Bildschirm 24 (ein Beispiel der Anzeigefläche) besteht, der ein projiziertes Licht aus dem Projektor 22 empfängt und das Bild (reelles Bild) anzeigt. Der Anzeiger 21 kann auch ein transparentes Display (ein Beispiel des Anzeigers) sein, das das Licht aus einer Hintergrundbeleuchtung wie LCD oder dgl. durchlässt, und kann auch ein selbst leuchtendes Display (ein Beispiel des Anzeigers) sein. In diesen Fällen ist die Anzeigefläche eine Displayoberfläche (ein Beispiel der Anzeigefläche) beim transparenten Display und ein Bildschirm 24 (ein Beispiel der Anzeigefläche) des Projektionsdisplays. Die Anzeigefläche ist schräg zu einem Winkel angeordnet, der zur Lichtachse 40p des Bildlichts 40 senkrecht ist, das sich von der Anzeigefläche über eine nachher beschriebene Relaisoptik 25 und das Teil zum Projizieren auf die Eyebox (Mitte der Eyebox) richtet, sodass der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes so angeordnet werden kann, dass er entlang der Straßenoberfläche 310 liegt. Am Anzeiger 21 kann ein Aktuator (nicht dargestellt) wie ein Elektromotor, der durch die Anzeigesteuervorrichtung 30 gesteuert wird, angebracht werden und die Anzeigefläche kann sich bewegen und/oder drehen.The indicator 21 according to 2 is a projection display composed of a projector 22 (an example of the indicator) and a screen 24 (an example of the display surface) that receives a projected light from the projector 22 and displays the image (real image). The indicator 21 can also be a transparent display (an example of the indicator) that transmits the light from a backlight such as LCD or the like, and can also be a self-illuminating display (an example of the indicator). In these cases, the display surface is a display surface (an example of the display surface) of the transparent display and a screen 24 (an example of the display surface) of the projection display. The display surface is arranged obliquely at an angle perpendicular to the light axis 40p of the image light 40 directed from the display surface to the eyebox (center of the eyebox) via a later-described relay optics 25 and the part for projecting, so that the display area 100 of the virtual image can be arranged to lie along the road surface 310. An actuator (not shown) such as an electric motor controlled by the display controller 30 can be attached to the indicator 21 and the display surface can move and/or rotate.

Die Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform ist uneben und weist eine Grenze (nachher beschriebener gebogener Anzeigeflächeteil IM5) auf, an der die Kontinuität der Ebene oder der Krümmungsfläche verloren wird (gebogen wird), sodass der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes auf der nahen Seite des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes in einen Winkel versetzt wird, in dem sich der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes mehr als der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes auf der fernen Seite des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes von der Straßenoberfläche 310 schräg aufrichtet. Dies wird nachher ausführlich erläutert.The display surface 24 of the present embodiment is uneven and has a boundary (curved display surface part IM5 described later) where the continuity of the plane or the curved surface is lost (bent), so that the near area 151 of the virtual image is on the near side of the virtual image display area 100 is offset at an angle in which the near virtual image area 151 rises obliquely more than the far virtual image area 152 on the far side of the virtual image display area 100 from the road surface 310 . This is explained in detail later.

Die Relaisoptik 25 ist auf einem Lichtweg des Lichts (Licht, das sich aus dem Anzeiger 21 auf die Eyebox richtet) des Bildes aus dem Anzeiger 21 zwischen dem Anzeiger 21 und der Frontwindschutzscheibe 2 (ein Beispiel des Teils zum Projizieren) angeordnet und besteht aus einem oder mehreren optischen Bauteilen, die das Licht des Bildes aus dem Anzeiger 21 an die Frontwindschutzscheibe 2 außerhalb der HUD-Vorrichtung 20 projizieren. Die Relaisoptik 25 gemäß 2 umfasst einen ersten Spiegel 26 und einen zweiten Spiegel 28. Die Relaisoptik 25 funktioniert mit dem Teil 2 zum Projizieren als optisches System 90 des virtuellen Bildes zum Abbilden des virtuellen Bildes des Anzeigebildes. Das optische System 90 des virtuellen Bildes besteht aus mehreren optischen Bauteilen und kann Größe (Vergrößerung), Anordnung und/oder Form usw. eines Teils oder der Gesamtheit des virtuellen Bildes zur visuellen Erkennung durch den Beobachter dadurch regeln, dass die Anordnung der mehreren optischen Bauteile geregelt wird und/oder die optische Kraft der Gesamtheit (oder eines Teils) des/der einen (oder mehreren) optischen Bauteils/Bauteile geregelt wird.The relay optics 25 is arranged on a light path of the light (light directed from the indicator 21 to the eyebox) of the image from the indicator 21 between the indicator 21 and the front windshield 2 (an example of the part for projecting) and consists of one or multiple optical components that project the light of the image from the indicator 21 onto the front windshield 2 outside the HUD device 20 . The relay optics 25 according to 2 comprises a first mirror 26 and a second mirror 28. The relay optics 25 functions with the part 2 for projecting as the virtual image optical system 90 for imaging the virtual image of the display image. The virtual image optical system 90 is composed of a plurality of optical components, and can control the size (magnification), arrangement, and/or shape, etc. of a part or all of the virtual image for visual recognition by the observer by adjusting the arrangement of the plurality of optical components is controlled and/or the optical power of the whole (or a part) of the one (or more) optical component(s) is/are controlled.

Der erste Spiegel 26 weist eine Form der konkaven Freikrümmungsfläche auf, deren Krümmungsradius von einem Ende bis zu einem anderen Ende im Wesentlichen konstant ist. Das bedeutet mit anderen Worten: Der erste Spiegel 26 weist eine Form der Krümmungsfläche auf, bei der die optische Kraft pro Bereich im Wesentlichen gleich ist. D. h.: Die optische Kraft, die entsprechend dem Bereich (Lichtweg), durch den das Bildlicht 40 durchgeht, dem Bildlicht 40 erteilt wird, ist gleich. Das bedeutet konkret: Die optische Kraft, die durch die Relaisoptik 25 erteilt wird, ist jeweils bei einem ersten Bildlicht 41, bei einem zweiten Bildlicht 42 und bei einem dritten Bildlicht 43 (vgl. 2), die sich von jedem Bereich der Anzeigefläche auf die Eyebox richten, im Wesentlichen gleich.The first mirror 26 has a shape of the concave free curvature surface whose Krüm measurement radius is substantially constant from one end to another end. In other words, the first mirror 26 has a curvature surface shape in which the optical power per area is substantially the same. That is, the optical power given to the image light 40 corresponding to the area (optical path) through which the image light 40 passes is equal. In concrete terms, this means: The optical power that is imparted by the relay optics 25 is in each case in the case of a first image light 41, in the case of a second image light 42 and in the case of a third image light 43 (cf. 2 ) pointing towards the eyebox from any area of the display face are essentially the same.

Der zweite Spiegel 28 ist ein ebener Spiegel. Der Aufbau wird nicht auf dies beschränkt. Er kann keine ebene Fläche, sondern eine Krümmungsfläche mit der optischen Kraft sein.The second mirror 28 is a plane mirror. The construction is not limited to this. It cannot be a flat surface but a curved surface with the optical power.

Bei der Relaisoptik 25 kann die optische Kraft pro Bereich der mehreren Spiegel so eingestellt werden, dass durch die Zusammensetzung mehrerer Spiegel mit der Form der Krümmungsfläche, bei denen die optische Kraft pro Bereich unterschiedlich ist, die optische Kraft, die entsprechend dem Bereich (Lichtweg), durch den das Bildlicht 40 durchgeht, erteilt wird, im Wesentlichen gleich ist.In the relay optics 25, the optical power per area of the plural mirrors can be adjusted so that by assembling plural mirrors having the shape of the surface of curvature in which the optical power per area is different, the optical power corresponding to the area (optical path) , through which the image light 40 passes, is substantially the same.

Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Relaisoptik 25 zwei Spiegel. Der Aufbau wird jedoch nicht auf dies beschränkt. Sie kann zusätzlich zu diesem Aufbau oder statt dieses Aufbaus ein oder mehrere optische Brechungsbauteile wie Linsen oder dgl., diffraktive optische Bauteile wie Hologramme oder dgl., optische Reflexionsbauteile oder eine Kombination aus diesen umfassen.In the present embodiment, the relay optics 25 includes two mirrors. However, the structure is not limited to this. In addition to this structure or instead of this structure, it may comprise one or more refractive optical components such as lenses or the like, diffractive optical components such as holograms or the like, reflection optical components or a combination of these.

Die Relaisoptik 25 der vorliegenden Ausführungsform weist aufgrund dieser Form der Krümmungsfläche (ein Beispiel der optischen Kraft) eine Funktion zur Einstellung eines Abstandes bis zu einer Position (Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes), an der das virtuelle Bild abgebildet wird, und eine Funktion zur Erzeugung des virtuellen Bildes, bei dem das auf dem Bildschirm 24 (Anzeigefläche) angezeigte Bild vergrößert ist, auf. Die Relaisoptik 25 kann zusätzlich zu diesem Aufbau auch eine Funktion zum Unterdrücken (Korrigieren) der Verzerrung des virtuellen Bildes aufweisen, die aufgrund der bogenförmig gekrümmten Form der Frontwindschutzscheibe 2 entstehen kann.The relay optical system 25 of the present embodiment has a function of adjusting a distance up to a position (virtual image display area 100) where the virtual image is formed and a function of generating due to this shape of the curved surface (an example of the optical power). of the virtual image in which the image displayed on the screen 24 (display area) is enlarged. The relay optics 25 can also have a function of suppressing (correcting) the distortion of the virtual image, which may be generated due to the arcuate shape of the front windshield 2, in addition to this structure.

An der Relaisoptik 25 kann ferner ein Aktuator (nicht dargestellt) wie ein Elektromotor, der durch die Anzeigesteuervorrichtung 30 gesteuert wird, angebracht werden und die Relaisoptik 25 kann sich bewegen und/oder drehen.An actuator (not shown) such as an electric motor controlled by the display controller 30 can also be attached to the relay optics 25 and the relay optics 25 can move and/or rotate.

Anschließend werden die Anordnungen der Relaisoptik 25 und der unebenen Anzeigefläche 24 sowie die Anordnung des erzeugten Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes der vorliegenden Ausführungsform ist entlang der Straßenoberfläche 310 so ausgebildet, dass, wenn die Querrichtung (X-Richtung) des Fahrzeugs als Achse angesehen wird, die Neigung des fernen Bereichs 152 des virtuellen Bildes nahe einem Winkel liegt, unter dem die Neigung parallel zur Straßenoberfläche 310 ist, und die Neigung des nahen Bereichs 151 des virtuellen Bildes nahe einem Winkel liegt, unter dem die Neigung senkrecht zur Straßenoberfläche 310 ist.Then, the arrangements of the relay optics 25 and the uneven display surface 24 and the arrangement of the generated virtual image display area 100 according to the present embodiment will be explained. The virtual image display area 100 of the present embodiment is formed along the road surface 310 such that when the transverse direction (X-direction) of the vehicle is regarded as the axis, the inclination of the far area 152 of the virtual image is close to an angle at which the slope is parallel to the road surface 310, and the slope of the near portion 151 of the virtual image is near an angle at which the slope is perpendicular to the road surface 310.

Zunächst wird ein Vergleichsbeispiel anhand der 3A und 3B erläutert. 3A ist eine Ansicht, die die Anordnungen der Relaisoptik 500 und der Anzeigefläche 524 des Vergleichsbeispiels zeigt. Zum leichten Verstehen des Unterschieds zur vorliegenden Ausführungsform werden Brennpunkte jedes Bereichs 501, 502, 503 der Relaisoptik 500 mit den Bezugszeichen 501f, 502f, 503f bezeichnet. Sie stellen jedoch weder das genaue Abstandsverhältnis zwischen den Brennpunkten 501f, 502f, 503f und der Relaisoptik 500 noch das genaue Abstandsverhältnis zwischen den Brennpunkten 501f, 502f, 503f und der Anzeigefläche 524 dar. Beim Vergleichsbeispiel ist die Anzeigefläche 524 eben. D. h.: Die Anzeigefläche 524 des Vergleichsbeispiels weist keinen nachher beschriebenen gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 auf. Die Anzeigefläche 524 ist schräg nur um einen Winkel α von einer senkrechten Fläche 524a zur Lichtachse 540p des Bildlichts, das sich von der Anzeigefläche 524 auf die Eyebox richtet, angeordnet, was auch bei der im Folgenden erläuterten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleich ist. Das bedeutet konkret: Sie ist schräg um den Winkel α von der senkrechten Fläche 524a der Lichtachse 540p des Bildlichts 540, das sich von der Anzeigefläche 524 auf die Eyebox richtet, angeordnet. Das bedeutet konkret: Die Anzeigefläche 524 ist im Vergleich mit der senkrechten Fläche 524a so angeordnet, dass sie von einem Bereich M3 an der Anzeigefläche 524, der mit einem nahen Anzeigeteil 603 (3B) des virtuellen Bildes des Anzeigebereichs 600 des virtuellen Bildes korrespondiert, zu einem Bereich M2 an der Anzeigefläche 524 hin, der mit dem Bereich 602 (3B) des Anzeigebereichs 600 des virtuellen Bildes korrespondiert, das ferner als der nahe Anzeigeteil 603 des virtuellen Bildes ist, von der Relaisoptik 500 nach und nach entfernt wird. Das bedeutet mit anderen Worten: Sie ist so angeordnet, dass sie sich vom Bereich M3 an der Anzeigefläche 524, der mit dem nahen Anzeigeteil 603 des virtuellen Bildes des Anzeigebereichs 600 des virtuellen Bildes korrespondiert, zum Bereich M2 an der Anzeigefläche 524 hin, der mit dem Bereich 602 (3B) des Anzeigebereichs 600 des virtuellen Bildes korrespondiert, der ferner als der nahen Anzeigeteil 603 des virtuellen Bildes ist, nach und nach dem Brennpunkt der Relaisoptik 500 annähert (Ein Abstand zwischen dem Bereich M2 und dem Brennpunkt 502f wird im Vergleich mit einem Abstand zwischen dem Bereich M3 und dem Brennpunkt 503f verkürzt.). In diesem Fall ist, wie in 3B gezeigt, ein Schnitt des erzeugten Anzeigebereichs 600 des virtuellen Bildes von der Querrichtung (X-Richtung) des Fahrzeugs 1 gesehen auf der Seite des Fahrers 4 (obere Seite (positive Richtung der Y-Achse)) konvex.First, a comparative example based on the 3A and 3B explained. 3A 12 is a view showing the arrangements of the relay optics 500 and the display surface 524 of the comparative example. For easy understanding of the difference from the present embodiment, focal points of each portion 501, 502, 503 of the relay optics 500 are denoted by reference numerals 501f, 502f, 503f. However, they do not represent the precise distance relationship between the focal points 501f, 502f, 503f and the relay optics 500, nor the precise distance relationship between the focal points 501f, 502f, 503f and the display surface 524. In the comparative example, the display surface 524 is flat. That is, the display surface 524 of the comparative example does not have a curved display surface part IM5 described later. The display surface 524 is inclined only at an angle α from a perpendicular surface 524a to the light axis 540p of the image light directed from the display surface 524 to the eyebox, which is also the same in the embodiment of the present invention explained below. In concrete terms, this means that it is arranged at an angle α from the vertical surface 524a of the light axis 540p of the image light 540, which is directed from the display surface 524 onto the eyebox. In concrete terms, this means that the display surface 524 is arranged in comparison with the vertical surface 524a in such a way that it extends from a region M3 on the display surface 524 which is connected to a nearby display part 603 ( 3B) of the virtual image of the virtual image display area 600, toward an area M2 on the display surface 524 that corresponds to the area 602 ( 3B) of the virtual image display area 600, which is further than the near virtual image display part 603, from the relay optics 500 is gradually removed. In other words, it is arranged so that it extends from the area M3 on the display surface 524, which corresponds to the near virtual image display part 603 of the virtual image display area 600, to the area M2 on the display surface 524, which corresponds to the area 602 ( 3B) of the display area 600 des corresponding to the virtual image which is farther than the near display portion 603 of the virtual image gradually approaches the focus of the relay optics 500 (A distance between the area M2 and the focus 502f is compared with a distance between the area M3 and the focus 503f shortened.). In this case, as in 3B 1, a section of the generated virtual image display region 600 seen from the lateral direction (X direction) of the vehicle 1 is convex on the driver's 4 side (upper side (positive direction of Y axis)).

Anschließend wird die vorliegende Ausführungsform anhand der 4A und 4B erläutert. 4A ist eine Ansicht, die die Anordnungen der Relaisoptik 25 und der Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform umfasst den nahen Anzeigeflächebereich 241, der mit dem nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes korrespondiert, und den fernen Anzeigeflächebereich 242, der mit dem fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes korrespondiert, und der ferne Anzeigeflächebereich 242 ist schräg um einen Winkel α von der senkrechten Fläche 24a zur Lichtachse 40p des sich von der Anzeigefläche 24 auf die Eyebox richtenden Bildlichts 40 angeordnet. Das bedeutet konkret: Die Anzeigefläche 24 ist im Vergleich mit der senkrechten Fläche 24a so angeordnet, dass sie sich vom gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 der Anzeigefläche 24, der mit dem gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes korrespondiert, zu einem nahen Anzeigeflächeteil IM1 der Anzeigefläche 24 hin, der mit dem nahen Teil 101 des virtuellen Bildes korrespondiert, der vom nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes umfasst ist, nach und nach von der Relaisoptik 25 entfernt. Das bedeutet mit anderen Worten: Die Anzeigefläche 24 ist so angeordnet, dass sie sich vom nahen Anzeigeflächeteil IM1 zum gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 nach und nach vom Brennpunkt der Relaisoptik 25 entfernt (Ein Abstand zwischen dem nahen Anzeigeflächeteil IM1 und dem Brennpunkt 251f wird im Vergleich mit einem Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem Brennpunkt 255f verkürzt.).Subsequently, the present embodiment is based on the 4A and 4B explained. 4A 12 is a view showing the arrangements of the relay optics 25 and the display surface 24 of the present embodiment. The display area 24 of the present embodiment includes the near display area area 241 corresponding to the near area 151 of the virtual image and the far display area area 242 corresponding to the far area 152 of the virtual image, and the far display area area 242 is oblique at an angle α from the perpendicular surface 24a to the light axis 40p of the image light 40 directed from the display surface 24 to the eyebox. Concretely, the display surface 24 is arranged in comparison with the vertical surface 24a so that it moves from the curved display surface part IM5 of the display surface 24, which corresponds to the curved part 105 of the virtual image of the display area 100 of the virtual image, to a near display surface part IM<b>1 of the display surface 24 corresponding to the near virtual image part 101 encompassed by the near virtual image area 151 of the virtual image display area 100 is gradually removed from the relay optics 25 . In other words, the display surface 24 is arranged so as to gradually move away from the focal point of the relay optics 25 from the near display surface part IM1 to the curved display surface part IM5 (A distance between the near display surface part IM1 and the focal point 251f is compared with a Distance between the curved display surface part IM5 and the focal point 255f is shortened.).

Die Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform weist einen gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 auf und ist so gebogen, dass in Bezug auf die approximative Neigung (gepunktete Linie gemäß 4A) der Anzeigefläche 24 vom fernen Anzeigeflächeteil IM3 bis zum gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 sich die approximative Neigung der Anzeigefläche 24 vom gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 bis zum nahen Anzeigeflächeteil IM1 von der Relaisoptik 25 entfernt. Das bedeutet mit anderen Worten: Sie ist so angeordnet, dass sie sich vom gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 zum nahen Anzeigeflächeteil IM1 nach und nach der Relaisoptik 25 annähert (Der Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem Brennpunkt 255f wird im Vergleich mit dem Abstand zwischen dem fernen Anzeigeflächeteil IM3 und dem Brennpunkt 253f verkürzt.), und dass sie sich vom gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 zum nahen Anzeigeflächeteil IM1 nach und nach der Relaisoptik 25 annähert (Der Abstand zwischen dem fernen Anzeigeflächeteil IM1 und dem Brennpunkt 251f wird im Vergleich mit dem Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem Brennpunkt 255f verkürzt.).The display surface 24 of the present embodiment has a curved display surface part IM5 and is curved so that with respect to the approximate inclination (dotted line in FIG 4A) of the display surface 24 from the far display surface part IM3 to the curved display surface part IM5, the approximate inclination of the display surface 24 from the curved display surface part IM5 to the near display surface part IM1 moves away from the relay optics 25. In other words, it is arranged to gradually approach the relay optics 25 from the curved display surface part IM5 to the near display surface part IM1 (The distance between the curved display surface part IM5 and the focal point 255f is compared with the distance between the far display surface part IM3 and the focal point 253f shortens.), and that it gradually approaches the relay optics 25 from the curved display surface part IM5 to the near display surface part IM1 (The distance between the far display surface part IM1 and the focal point 251f is compared with the distance between the curved Display area part IM5 and the focal point 255f shortened.).

Zwischen dem Abstand a (> 0) zwischen einem Gegenstand und dem konkaven Spiegel, zwischen dem Abstand b (> 0) zwischen dem virtuellen Bild und dem konkaven Spiegel und zwischen dem Brennpunktabstand f (> a) des konkaven Spiegels besteht eine folgende Gleichung. Je länger der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem konkaven Spiegel gemäß dieser Gleichung wird, umso länger wird der Abstand b des virtuellen Bildes. $1 / a - 1 / b = 1 / f$

There is a following equation among the distance a (>0) between an object and the concave mirror, between the distance b (>0) between the virtual image and the concave mirror, and between the focal distance f (>a) of the concave mirror. According to this equation, the longer the distance between the object and the concave mirror becomes, the longer the distance b of the virtual image becomes.

1 / a - 1 / b = 1 / f

Die Anzeigefläche 24 wird, wie oben beschrieben, zur Lichtachse 40p des Bildlichts, das sich von der Anzeigefläche 24 auf die Eyebox richtet, schräg angeordnet, sodass der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes so angeordnet wird, dass der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes entlang der Straßenoberfläche 310 liegt (dass ein Abbildungsabstand von der Nähe zur Ferne hin nach und nach länger wird). Beim ersten Bildlicht 41, das vom nahen Anzeigeflächebereich 241 (dem nahen Anzeigeflächeteil IM1) auf den ersten Bereich 251 des ersten Spiegels 26 ausgestrahlt wird, wird der Abbildungsabstand von der Frontwindschutzscheibe 2 bei der Reflexion von der Frontwindschutzscheibe 2 (im Vergleich mit dem Fall, in dem die Anzeigefläche nicht gebogen wird und die Annäherung an die Relaisoptik nicht erfolgt) länger, da der nahe Anzeigeflächebereich 241 (der nahe Anzeigeflächeteil IM1) vom ersten Bereich 251 entfernt ist.As described above, the display surface 24 is arranged obliquely to the light axis 40p of the image light directed from the display surface 24 to the eyebox, so that the virtual image display area 100 is arranged so that the virtual image display area 100 along the road surface 310 (that an imaging distance gradually becomes longer from near to far). With the first image light 41 irradiated from the near display surface area 241 (the near display surface part IM1) onto the first area 251 of the first mirror 26, the imaging distance from the front windshield 2 upon reflection from the front windshield 2 (compared with the case in which the display surface is not bent and the approach to the relay optics is not made) longer since the display surface near portion 241 (the display surface near portion IM1) is distant from the first portion 251.

Die Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform kann so gekrümmt werden, dass sich der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes (einschließlich des nahen Endes 110) des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes von der Neigung entlang der Straßenoberfläche 310 dadurch schräg aufrichtet, dass der nahe Anzeigeflächebereich 241, bei dem der gebogene Anzeigeflächeteil IM5 die Grenze ist, mehr als die approximative Neigung (gepunktete Linie gemäß 4A) der Anzeigefläche 24 vom fernen Anzeigeflächeteil IM3 bis zum gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 von der Relaisoptik 25 entfernt wird (der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem konkaven Spiegel verlängert wird). Die Krümmung, bei der sich der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes (einschließlich des nahen Endes 110) von der Neigung entlang der Straßenoberfläche 310 dadurch schräg aufrichtet, heißt, dass, wie in 4B gezeigt, der Kippwinkel θ (erster Kippwinkel θ1) zwischen einer Tangente des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes beim nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes (nahen Teil 101 des virtuellen Bildes) und der Straßenoberfläche 310 größer ist als der Kippwinkel θ (zweiter Kippwinkel θ2) zwischen der Tangente des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes beim fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes (ferner virtueller Bildteil 102), der vom Fahrer 4 ferner als der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes ist, und der Straßenoberfläche 310, wobei der Kippwinkel θ vom fernen virtuellen Bildteil 102 (ferne Seite) zum nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes (nahe Seite) hin kontinuierlich zunimmt (monoton zunimmt).The display surface 24 of the present embodiment can be curved so that the virtual image near region 151 (including the near end 110) of the virtual image display region 100 rises obliquely from the slope along the road surface 310 by causing the display surface near region 241, where the curved display area part IM5 is the boundary, more than the approximate inclination (dotted line according to 4A) of the display surface 24 from the far display surface part IM3 to the curved display surface part IM5 is removed from the relay optics 25 (the distance between the object and the concave mirror is lengthened). The curvature at which the near portion 151 of the virtual image (including the near end 110) rises obliquely from the slope along the road surface 310 thereby means that, as shown in FIG 4B shown, the tilt angle θ (first tilt angle θ1) between a tangent of the virtual image display area 100 at the near virtual image area 151 (near virtual image part 101) and the road surface 310 is larger than the tilt angle θ (second tilt angle θ2) between the tangent of the virtual image display area 100 at the far virtual image area 152 (far virtual image part 102) further from the driver 4 than the near virtual image area 151, and the road surface 310, where the tilt angle θ from the far virtual image part 102 (far side) toward the near region 151 of the virtual image (near side) continuously increases (increases monotonically).

5A bis 5D sind Ansichten, die die Verhältnisse zwischen der Position des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes in Tiefenrichtung (Z-Richtung) und dem Kippwinkel θ bei der Ausführungsform zeigen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es ausreichend, wenn sich der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes (nahes Ende 110) von der Neigung, die entlang der Straßenoberfläche 310 liegt, mehr als der ferne virtuelle Bildteil 102, der ferner ist als der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes, schräg aufrichtet. Es wird nicht auf den Aufbau beschränkt, bei dem, wie in 5A gezeigt, der Kippwinkel θ vom fernen Ende 120 zum nahen Ende 110 hin monoton zunimmt. 5A until 5D 12 are views showing the relationships between the position of the virtual image display area 100 in the depth direction (Z direction) and the tilt angle θ in the embodiment. In the present embodiment, it is sufficient if the near portion 151 of the virtual image (near end 110) of the slope lying along the road surface 310 is more than the far virtual image portion 102 which is farther than the near portion 151 of the virtual image, straightens obliquely. It is not limited to the structure in which, as in 5A As shown, the tilt angle θ increases monotonically from the far end 120 toward the near end 110 .

Bei den mehreren Ausführungsformen kann, wie in 5B gezeigt, eine Zunahmerate (Änderungsrate) des Kippwinkels θ vom gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes, der der Verkürzung des Abbildungsabstandes folgt (mit anderen Worten: in negativer Richtung der Z-Achse hin), bis zum nahen Teil 101 des virtuellen Bildes kleiner sein als eine Zunahmerate (Änderungsrate) des Kippwinkels θ vom fernen Teil 103 des virtuellen Bildes bis zum gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes. In diesem Fall wird z. B. bei der Anzeigefläche 24 die Zunahmerate von einem Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und einem fünften Bereich 255 der Relaisoptik 25, durch den ein fünftes Bildlicht 45 durchgeht, bis zu einem Abstand zwischen dem nahen Anzeigeflächeteil IM1 und einem ersten Bereich 251 der Relaisoptik 25, durch den ein erstes Bildlicht 41 durchgeht, im Vergleich mit der Zunahmerate von einem Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem fünften Bereich 255 der Relaisoptik 25, durch den das fünfte Bildlicht 45 durchgeht, bis zu einem Abstand zwischen dem fernen Anzeigeflächeteil IM3 und einem dritten Bereich 253 der Relaisoptik 25, durch den ein drittes Bildlicht 43 durchgeht, verkleinert. Somit kann die Änderung des Kippwinkels, der der Änderung des Abstandes in Tiefenrichtung folgt, beim nahen Teil 101 des virtuellen Bildes klein gehalten werden.In the multiple embodiments, as in 5B 1, an increase rate (rate of change) of the tilt angle θ from the bent virtual image part 105 following the shortening of the imaging distance (in other words, in the negative direction of the Z-axis) to the near virtual image part 101 must be smaller than an increase rate (rate of change) of the tilt angle θ from the far part 103 of the virtual image to the curved part 105 of the virtual image. In this case z. B. for the display surface 24 the rate of increase from a distance between the curved display surface part IM5 and a fifth region 255 of the relay optics 25, through which a fifth image light 45 passes, to a distance between the near display surface part IM1 and a first region 251 of the relay optics 25 , through which a first image light 41 passes, compared with the rate of increase from a distance between the curved display surface part IM5 and the fifth region 255 of the relay optics 25, through which the fifth image light 45 passes, to a distance between the far display surface part IM3 and a third area 253 of the relay optics 25, through which a third image light 43 passes, is reduced. Thus, the change in the tilt angle following the change in the distance in the depth direction can be kept small at the near part 101 of the virtual image.

Bei den mehreren Ausführungsformen kann, wie in 5C gezeigt, eine Änderungsbreite des Kippwinkels θ vom gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes, der der Verkürzung des Abbildungsabstandes folgt (mit anderen Worten: zur negativen Richtung der Z-Achse hin), bis zum nahen Teil 101 des virtuellen Bildes im Wesentlichen null (Bereich ± 1 [Grad]) betragen. Somit kann die Änderung des Kippwinkels, der der Änderung des Abstandes in Tiefenrichtung folgt, beim nahen Teil 101 des virtuellen Bildes beseitigt werden.In the multiple embodiments, as in 5C 1, a change width of the tilt angle θ from the curved virtual image part 105 following the shortening of the imaging distance (in other words, toward the negative direction of the Z-axis) to the near virtual image part 101 is substantially zero (range ± 1 [degree]). Thus, the change in the tilt angle following the change in the distance in the depth direction can be eliminated at the near part 101 of the virtual image.

Bei den mehreren Ausführungsformen kann ferner, wie in 5D gezeigt, die Änderungsrate des Kippwinkels θ vom fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes bis zum gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes von einem negativen Wert nach und nach bis auf null vermehrt werden, wobei die Zunahmerate (Änderungsrate) des Kippwinkels θ vom gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes bis zum nahen Ende 110 null überschreiten kann. Die Anordnung des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes in diesem Fall wird in 6 gezeigt. D. h.: Bei diesem Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes erhöht sich seine Position in vertikaler Richtung (Y-Richtung) vom fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes (fernes Ende 120) bis zum gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes nach und nach, wobei der gebogene Teil 105 des virtuellen Bildes die höchste Position ist und sich die Position vom gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes bis zum nahen Ende 110 nach und nach in vertikaler Richtung (Y-Richtung) erniedrigt, und wobei das nahe Ende 110 die niedrigste Position ist. In diesem Fall wird z. B. die Neigung α der Anzeigefläche 24 weiter als die obigen Ausführungsformen vergrößert, wobei die Zunahmerate von dem Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem fünften Bereich 255 der Relaisoptik 25, durch den ein fünftes Bildlicht 45 durchgeht, bis zum Abstand zwischen dem fernen Anzeigeflächeteil IM3 und dem dritten Bereich 253 der Relaisoptik 25, durch den das dritte Bildlicht 43 durchgeht, im Vergleich mit der Zunahmerate von dem Abstand zwischen dem gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem fünften Bereich 255 der Relaisoptik 25, durch den das fünfte Bildlicht 45 durchgeht, bis zum Abstand zwischen dem nahen Anzeigeflächeteil IM1 und dem ersten Bereich 251 der Relaisoptik 25, durch den das erste Bildlicht 41 durchgeht, verkleinert.Furthermore, in the plurality of embodiments, as in 5D shown, the rate of change of the tilt angle θ from the far region 152 of the virtual image to the curved part 105 of the virtual image can be gradually increased from a negative value to zero, the rate of increase (rate of change) of the tilt angle θ from the curved part 105 of the virtual image may exceed 110 zero by the near end. The arrangement of the virtual image display area 100 in this case is shown in FIG 6 shown. That is, this virtual image display region 100 gradually increases its position in the vertical direction (Y direction) from the virtual image far region 152 (far end 120) to the virtual image bent part 105, with the curved part 105 of the virtual image is the highest position and the position gradually lowers in the vertical direction (Y direction) from the curved part 105 of the virtual image to the near end 110, and the near end 110 is the lowest position. In this case z. B. the inclination α of the display surface 24 is further increased than the above embodiments, the rate of increase from the distance between the curved display surface part IM5 and the fifth region 255 of the relay optics 25 through which a fifth image light 45 passes, to the distance between the far display surface part IM3 and the third area 253 of the relay optics 25 through which the third image light 43 passes, compared with the rate of increase from the distance between the curved display surface part IM5 and the fifth area 255 of the relay optics 25 through which the fifth image light 45 passes to Distance between the near display area part IM1 and the first area 251 of the relay optics 25, through which the first image light 41 passes, is reduced.

Bei den mehreren Ausführungsformen kann ferner ein Teil, der die niedrigste Position des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes umfasst, niedriger als die Straßenoberfläche 310 angeordnet werden. Z. B. beim Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes ist, wie in 4B gezeigt, das nahe Ende 110 die niedrigste Position, wobei ein Abschnitt vom nahen Ende 110 bis zu einer Zwischenstelle bis zum fernen Ende 120 unter der Straßenoberfläche 310 angeordnet werden kann, wodurch ein anderer Teil einschließlich des fernen Endes 120 auf der Straßenoberfläche 310 angeordnet werden kann.Furthermore, in the several embodiments, a part including the lowest position of the virtual image display area 100 may be arranged lower than the road surface 310 . For example, in the display area 100 of the virtual image is as in 4B shown, the near end 110 is the lowest position, a portion from the near end 110 to an intermediate point to the far end 120 can be placed below the road surface 310, whereby another part including the far end 120 can be placed on the road surface 310 .

Anschließend wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der 7A und 7B erläutert. 7A ist eine Ansicht, die die Anordnungen der Relaisoptik 25 und der Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform umfasst den fernen Anzeigeflächebereich 242, der mit dem zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes korrespondiert, den nahen Anzeigeflächebereich 241, der mit dem nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes korrespondiert, und den fernen Anzeigeflächebereich 242, der mit dem fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes zwischen dem zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes und dem nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes korrespondiert, und ist schräg um einen Winkel α von der senkrechten Fläche 24a zur Lichtachse 40p des sich von der Anzeigefläche 24 auf die Eyebox richtenden Bildlichts 40 angeordnet. Das bedeutet konkret: Die Anzeigefläche 24 ist im Vergleich mit der senkrechten Fläche 24a so angeordnet, dass sie sich vom zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 der Anzeigefläche 24, der mit dem zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes als Grenze zwischen dem zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes und dem fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes korrespondiert, zum ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 der Anzeigefläche 24 hin, der mit dem ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes als Grenze zwischen dem nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes und dem fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes korrespondiert, nach und nach von der Relaisoptik 25 entfernt. Das bedeutet mit anderen Worten: Sie ist so angeordnet, dass sie sich vom zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 zum ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 hin nach und nach vom Brennpunkt der Relaisoptik 25 entfernt (Ein Abstand zwischen dem zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 und dem Brennpunkt 256f wird im Vergleich mit dem Abstand zwischen dem ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem Brennpunkt 255f verkürzt.).Subsequently, another embodiment of the present invention based on the 7A and 7B explained. 7A 12 is a view showing the arrangements of the relay optics 25 and the display surface 24 of the present embodiment. The display surface 24 of the present embodiment includes the far display surface region 242 corresponding to the second far virtual image region 153, the near display surface region 241 corresponding to the near virtual image region 151, and the far display surface region 242 corresponding to the far Virtual image region 152 corresponds between the second far virtual image region 153 and the near virtual image region 151, and is oblique at an angle α from the perpendicular surface 24a to the light axis 40p of the image light directed from the display surface 24 to the eyebox 40 arranged. In concrete terms, this means that the display surface 24 is arranged in comparison with the vertical surface 24a in such a way that it deviates from the second curved display surface part IM6 of the display surface 24, which is connected to the second curved part 106 of the virtual image as a boundary between the second distant region 153 of the virtual image and the far virtual image region 152, toward the first curved display surface part IM5 of the display surface 24, which corresponds to the first curved virtual image part 105 as a boundary between the near virtual image region 151 and the far virtual image region 152 , gradually removed from the relay optics 25. In other words, it is arranged so that it gradually moves away from the focal point of the relay optics 25 from the second curved display surface part IM6 toward the first curved display surface part IM5 (A distance between the second curved display surface part IM6 and the focal point 256f is compared shortened with the distance between the first curved display surface part IM5 and the focal point 255f.).

Die Anzeigefläche 24 der vorliegenden Ausführungsform weist den ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und den zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 auf und ist so gebogen, dass in Bezug auf die approximative Neigung (gepunktete Linie gemäß 7A) des fernen Anzeigeflächebereichs 242 vom ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 bis zum zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 sich die approximative Neigung der Anzeigefläche 24 vom ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 bis zum nahen Anzeigeflächeteil IM1 von der Relaisoptik 25 entfernt und sich die approximative Neigung der Anzeigefläche 24 vom zweiten Anzeigeflächeteil IM6 bis zum fernen Anzeigeflächeteil IM3 der Relaisoptik 25 annähert. Das bedeutet mit anderen Worten: Sie ist so angeordnet, dass sie sich vom ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 zum zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 hin nach und nach dem Brennpunkt der Relaisoptik 25 annähert (Der Abstand zwischen dem zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 und dem Brennpunkt 256f wird im Vergleich mit dem Abstand zwischen dem ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem Brennpunkt 255f verkürzt.), sich vom ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 zum nahen Anzeigeflächeteil IM1 hin nach und nach dem Brennpunkt der Relaisoptik 25 annähert (Der Abstand zwischen dem nahen Anzeigeflächeteil IM1 und dem Brennpunkt 251f wird im Vergleich mit dem Abstand zwischen dem ersten gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 und dem Brennpunkt 255f verkürzt.), und sich vom zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 zum fernen Anzeigeflächeteil IM3 hin nach und nach vom Brennpunkt der Relaisoptik 25 entfernt (Der Abstand zwischen dem fernen Anzeigeflächeteil IM3 und dem Brennpunkt 253f wird im Vergleich mit dem Abstand zwischen dem zweiten gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 und dem Brennpunkt 256f verlängert.).The display surface 24 of the present embodiment has the first curved display surface part IM5 and the second curved display surface part IM6, and is curved so that with respect to the approximate inclination (dotted line in FIG 7A) of the far display surface area 242 from the first curved display surface part IM5 to the second curved display surface part IM6, the approximate slope of the display surface 24 from the first curved display surface part IM5 to the near display surface part IM1 moves away from the relay optics 25 and the approximate slope of the display surface 24 from the second display surface part IM6 to to the far display area part IM3 of the relay optics 25 approaches. In other words, it is arranged so that it gradually approaches the focal point of the relay optics 25 from the first curved display surface part IM5 to the second curved display surface part IM6 (The distance between the second curved display surface part IM6 and the focal point 256f is compared shortens with the distance between the first curved display surface part IM5 and the focal point 255f.) gradually approaches the focal point of the relay optics 25 from the first curved display surface part IM5 toward the near display surface part IM1 (The distance between the near display surface part IM1 and the focal point 251f becomes shortens in comparison with the distance between the first curved display surface part IM5 and the focal point 255f.), and gradually moves away from the focal point of the relay optics 25 from the second curved display surface part IM6 toward the far display surface part IM3 (The distance between the far display surface part IM3 and the Focal point 253f is lengthened in comparison with the distance between the second curved display surface part IM6 and the focal point 256f.).

Die Anzeigefläche 24 wird, wie oben beschrieben, schräg zur Lichtachse 40p des Bildlichts angeordnet, das sich von der Anzeigefläche 24 auf die Eyebox richtet, sodass der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes so angeordnet wird, dass er entlang der Straßenoberfläche 310 liegt (dass der Abbildungsabstand von der Nähe zur Ferne nach und nach länger wird). Beim ersten Bildlicht 41, das vom nahen Anzeigeflächebereich 241 (dem nahen Anzeigeflächeteil IM1) auf den ersten Bereich 251 des ersten Spiegels 26 ausgestrahlt wird, wird der Abbildungsabstand von der Frontwindschutzscheibe 2 bei der Reflexion von der Frontwindschutzscheibe 2 (im Vergleich mit dem Fall, in dem die Anzeigefläche nicht gebogen wird und die Annäherung an die Relaisoptik nicht erfolgt) länger, da der nahe Anzeigeflächebereich 241 (der nahe Anzeigeflächeteil IM1) vom ersten Bereich 251 entfernt ist. Beim dritten Bildlicht 43, das vom zweiten fernen Anzeigeflächebereich 243 (dem fernen Anzeigeflächeteil IM3) auf den dritten Bereich 253 des ersten Spiegels 26 ausgestrahlt wird, wird ferner der Abbildungsabstand von der Frontwindschutzscheibe 2 bei der Reflexion von der Frontwindschutzscheibe 2 (im Vergleich mit dem Fall, in dem die Anzeigefläche nicht gebogen wird und die Annäherung an die Relaisoptik nicht erfolgt) kürzer, da sich der zweite ferne Anzeigeflächebereich 243 (der ferne Anzeigeflächeteil IM3) dem dritten Bereich 253 annähert.As described above, the display surface 24 is arranged obliquely to the light axis 40p of the image light directed from the display surface 24 to the eyebox, so that the virtual image display area 100 is arranged to lie along the road surface 310 (that the imaging distance progressively longer from near to far). With the first image light 41 irradiated from the near display surface area 241 (the near display surface part IM1) onto the first area 251 of the first mirror 26, the imaging distance from the front windshield 2 upon reflection from the front windshield 2 (compared with the case in which the display surface is not bent and the approach to the relay optics is not made) longer since the display surface near portion 241 (the display surface near portion IM1) is distant from the first portion 251. Further, with the third image light 43 irradiated from the second far display surface area 243 (the far display surface part IM3) onto the third area 253 of the first mirror 26, the imaging distance from the front windshield 2 upon reflection from the front windshield 2 becomes larger (compared with the case , in which the display surface is not bent and the approach to the relay optics is not made) shorter as the second far display surface area 243 (the far display surface part IM3) approaches the third area 253.

Somit kann der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes der vorliegenden Ausführungsform so gekrümmt werden, dass sich der zweite ferne Bereich 153 des virtuellen Bildes (einschließlich des fernen Endes 120) und der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes (einschließlich des nahen Endes 110) von der Neigung entlang der Straßenoberfläche 310 schräg aufrichten. Das bedeutet konkret: Sowohl der dritte Kippwinkel θ3 zwischen der Tangente des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes beim zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes (dem fernen Teil 103 des virtuellen Bildes) und der Straßenoberfläche 310 als auch der erste Kippwinkel θ1 zwischen der Tangente des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes beim nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes (dem nahen Teil 101 des virtuellen Bildes) und der Straßenoberfläche 310 sind größer als der zweite Kippwinkel θ2 zwischen der Tangente des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes beim fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes (dem fernen virtuellen Bildteil 102) und der Straßenoberfläche 310, wobei der Kippwinkel θ vom ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes zum nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes (nahe Seite) hin kontinuierlich zunimmt (monoton zunimmt) und vom zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes zum nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes (nahe Seite) hin kontinuierlich zunimmt (monoton zunimmt).Thus, the virtual image display region 100 of the present embodiment can be curved so that the second virtual image far region 153 (including the far end 120) and the virtual image near region 151 (including the near end 110) deviate from the tilt erect obliquely along the road surface 310 . Concretely, both the third tilt angle θ3 between the tangent of the virtual image display area 100 at the second far virtual image area 153 (the far part 103 of the virtual image) and the road surface 310 and the first tilt angle θ1 between the tangent of the display area 100 of the virtual image at the near virtual image area 151 (the near part 101 of the virtual image) and the road surface 310 are larger than the second tilt angle θ2 between the tangent of the virtual image display area 100 at the far virtual image area 152 (the far virtual image part 102) and the road surface 310, wherein the tilt angle θ continuously increases (monotonically increases) from the first virtual image curved part 105 to the near virtual image region 151 (near side) and from the second virtual image curved part 106 to the near increases continuously (increases monotonically) toward the virtual image region 151 (near side).

8A bis 8C sind Ansichten, die die Verhältnisse zwischen der Position des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes in Tiefenrichtung (Z-Richtung) und dem Kippwinkel θ bei der Ausführungsform zeigen. Bei den mehreren Ausführungsformen richtet sich der zweite ferne Bereich 153 des virtuellen Bildes (das ferne Ende 130) von der Neigung entlang der Straßenoberfläche 310 mehr als der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes schräg auf, wobei sich der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes (das nahe Ende 110) von der Neigung entlang der Straßenoberfläche 310 mehr als der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes schräg aufrichtet. 8A until 8C 12 are views showing the relationships between the position of the virtual image display area 100 in the depth direction (Z direction) and the tilt angle θ in the embodiment. In the multiple embodiments, the second virtual image far region 153 (far end 130) rises obliquely from the slope along the road surface 310 more than the virtual image far region 152, with the virtual image near region 151 (the near end 110) tilts up from the slope along the road surface 310 more than the far portion 152 of the virtual image.

8A ist eine Ansicht, die das Verhältnis zwischen der Position des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes in Tiefenrichtung (Z-Richtung) und dem Kippwinkel θ bei der Ausführungsform gemäß 7B zeigt. Der Kippwinkel θ bei der vorliegenden Ausführungsform

- (1) nimmt vom nahen Ende 110 bis zum ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes monoton zu (einschließlich der monotonen Nicht-Abnahme),
- (2) nimmt vom ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes bis zum zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes monoton ab (einschließlich der monotonen Nicht-Zunahme) und
- (3) nimmt vom zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes bis zum fernen Teil 103 des virtuellen Bildes monoton zu (einschließlich der monotonen Nicht-Abnahme). Als abgewandeltes Beispiel dieses Beispiels kann der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes
- (4) vom nahen Ende 110 bis zum ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes monoton zunehmen (einschließlich der monotonen Nicht-Abnahme),
- (5) vom ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes bis zum zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes milder als (4) monoton zunehmen (einschließlich der monotonen Nicht-Abnahme) und
- (3) vom zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes bis zum fernen Teil 103 des virtuellen Bildes steiler als (5) monoton zunehmen (einschließlich der monotonen Nicht-Abnahme).

8A 12 is a view showing the relationship between the position of the virtual image display area 100 in the depth direction (Z direction) and the tilt angle θ in the embodiment according to FIG 7B shows. The tilt angle θ in the present embodiment

- (1) monotonically increases (including the monotonically non-decreasing) from the near end 110 to the first curved part 105 of the virtual image,
-(2) monotonically decreases (including monotonically non-increasing) from the first virtual image curved part 105 to the second virtual image curved part 106, and
-(3) monotonically increases (including monotonically non-decreasing) from the second curved virtual image part 106 to the far virtual image part 103. As a modified example of this example, the virtual image display area 100
- (4) monotonically increasing (including monotonically non-decreasing) from the near end 110 to the first curved portion 105 of the virtual image,
- (5) from the first virtual image curved part 105 to the second virtual image curved part 106 milder than (4) monotonically increasing (including the monotonically non-decreasing), and
- (3) from the second curved part 106 of the virtual image to the far part 103 of the virtual image steeper than (5) monotonically increasing (including the monotonically non-decreasing).

Bei den mehreren Ausführungsformen kann der approximative dritte Kippwinkel θ3 des zweiten fernen Bereichs 153 des virtuellen Bildes, wie in 8A gezeigt, so eingestellt werden, dass er größer ist als der approximative erste Kippwinkel θ1 des nahen Bereichs 151 des virtuellen Bildes. Somit kann der zweite ferne Bereich 153 des virtuellen Bildes effizient auf dem breiten Vordergrund 300 überlagert werden.In the multiple embodiments, the approximate third tilt angle θ3 of the second far region 153 of the virtual image, as shown in FIG 8A shown, may be set to be larger than the approximate first tilt angle θ1 of the near area 151 of the virtual image. Thus, the second far region 153 of the virtual image can be superimposed on the wide foreground 300 efficiently.

Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes bei den mehreren Ausführungsformen kann ferner so ausgebildet werden, dass der Kippwinkel θ am fernen Ende 120 den größten Kippwinkel beim zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes darstellt.Further, the virtual image display region 100 in the multiple embodiments may be formed such that the tilt angle θ at the far end 120 presents the largest tilt angle at the second far region 153 of the virtual image.

Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes bei den mehreren Ausführungsformen kann ferner so ausgebildet werden, dass der Kippwinkel θ am nahen Ende 110 den größten Kippwinkel beim nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes darstellt.Further, the virtual image display area 100 in the multiple embodiments may be formed such that the tilt angle θ at the near end 110 presents the largest tilt angle at the near portion 151 of the virtual image.

Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes bei den mehreren Ausführungsformen kann ferner so ausgebildet werden, dass der Kippwinkel θ am fernen Ende 120 größer ist als der Kippwinkel θ am nahen Ende 110.The virtual image display area 100 in the multiple embodiments may further be formed such that the tilt angle θ at the far end 120 is greater than the tilt angle θ at the near end 110.

Bei den mehreren Ausführungsformen kann, wie in 8A gezeigt, die Zunahmerate (Änderungsrate) vom zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes bis zum fernen Teil 103 des virtuellen Bildes größer sein als die Zunahmerate (Änderungsrate) vom nahen Ende 110 bis zum ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes. Somit kann der zweite ferne Bereich 153 des virtuellen Bildes effizient auf dem breiten Vordergrund 300 überlagert werden.In the multiple embodiments, as in 8A 1, the rate of increase (rate of change) from the second virtual image curved part 106 to the virtual image far part 103 may be greater than the rate of increase (rate of change) from the near end 110 to the first virtual image curved part 105. Thus, the second far region 153 of the virtual image can be superimposed on the wide foreground 300 efficiently.

Der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes bei den mehreren Ausführungsformen kann, wie in 8B gezeigt, so ausgebildet werden, dass er eine Form aufweist, bei der der Kippwinkel vom nahen Ende 110 bis zum ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes konstant ist, der Kippwinkel vom ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes bis zum zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes konstant ist, der Kippwinkel vom zweiten gebogenen Teil 106 des virtuellen Bildes bis zum fernen Ende 120 konstant ist, oder dass er eine Kombination dieser Formen aufweist. 9 ist eine Ansicht, die die Anordnung (Form) des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes gemäß 8B zeigt. Das bedeutet mit anderen Worten: Der zweite ferne Bereich 153 des virtuellen Bildes, der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes, der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes oder eine Kombination dieser Bereiche kann so ausgebildet werden, dass er/sie keine Krümmung aufweist (oder eine geringfügige Krümmung aufweist), bei der die Querrichtung (X-Richtung) des Fahrzeugs 1 die Achse ist, oder kann als Krümmungsfläche ausgebildet werden, die eine Krümmung aufweist, bei der die Ebene oder die vertikale Richtung (Y-Richtung) des Fahrzeugs 1 die Achse ist.The virtual image display area 100 in the multiple embodiments may, as shown in FIG 8B shown to be trained so that he has a shape in which the tilt angle is constant from the near end 110 to the first virtual image curved part 105, the tilt angle is constant from the first virtual image curved part 105 to the second virtual image curved part 106, the tilt angle from the second curved portion 106 of the virtual image is constant to far end 120, or that it has a combination of these shapes. 9 12 is a view showing the arrangement (shape) of the virtual image display area 100 according to FIG 8B shows. In other words, the second far virtual image region 153, the far virtual image region 152, the near virtual image region 151, or a combination of these regions can be formed so that it has no curvature (or a has a slight curvature) in which the lateral direction (X direction) of the vehicle 1 is the axis, or may be formed as a curved surface having a curvature in which the plane or the vertical direction (Y direction) of the vehicle 1 is the axis is.

Bei den mehreren Ausführungsformen kann, wie in 10 gezeigt, der Kippwinkel vom ersten gebogenen Teil 105 des virtuellen Bildes bis zu einer vorgegebenen Position (z. B. dem fernen virtuellen Bildteil 102) des fernen Bereichs 152 des virtuellen Bildes mit einem negativen Wert monoton zunehmen, wobei der Kippwinkel von der vorgegebenen Position (z. B. dem fernen virtuellen Bildteil 102) bis zum zweiten fernen Teil 105 des virtuellen Bildes mit einem positiven Wert monoton zunehmen kann. Somit kann der Bereich des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes, der ferner ist als der nahe Bereich 151 des virtuellen Bildes, so ausgebildet werden, dass die Seite des Beobachters konkav ist.In the multiple embodiments, as in 10 As shown, the tilt angle from the first curved virtual image portion 105 to a predetermined position (e.g., the far virtual image portion 102) of the far virtual image region 152 monotonically increases with a negative value, the tilt angle increasing from the predetermined position ( e.g., the far virtual image portion 102) to the second far virtual image portion 105 may monotonically increase with a positive value. Thus, the region of the virtual image display region 100 further than the near virtual image region 151 can be formed so that the observer's side is concave.

Bei den mehreren Ausführungsformen können zwei oder mehrere Anzeigebereiche 100 des virtuellen Bildes vorhanden sein. Z. B. der Anzeigebereich 100 des virtuellen Bildes kann, wie in 11 gezeigt, aus sowohl dem ersten Anzeigebereich 171 des virtuellen Bildes, der wenigstens den zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes auf der fernen Seite umfasst, als auch dem zweiten Anzeigebereich 172 des virtuellen Bildes, der wenigstens den nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes umfasst, der auf der näheren Seite als der erste Anzeigebereich 171 des virtuellen Bildes angeordnet ist und in einem Winkel liegt, bei dem er sich mehr als der ferne Bereich 152 des virtuellen Bildes von der Straßenoberfläche 310 schräg aufrichtet, bestehen. In diesem Fall besteht die Anzeigefläche 24 aus zwei geteilten Abschnitten. Das Bild kann auch durch jeweils separate Bilderzeugungsteile 22 an diesen zwei Anzeigeflächen 24 angezeigt werden. Das Bild kann ferner durch ein Bilderzeugungsteil 22 an den zwei Anzeigeflächen 24 angezeigt werden. Zwei oder mehrere Anzeigebereiche 100 des virtuellen Bildes können simuliert dadurch gebildet werden, dass ein Teil der Anzeigefläche 24 bedeckt wird (so dass das Licht von dem visuell Erkennenden nicht erkannt wird) und somit die Anzeigefläche 24 als in zwei geteilt angesehen wird, auch wenn die Anzeigefläche 24 eine einzige ist.In the multiple embodiments, there may be two or more virtual image display regions 100 . For example, the virtual image display area 100 may, as in 11 shown, consists of both the first virtual image display area 171, which includes at least the second far side virtual image area 153, and the second virtual image display area 172, which includes at least the near virtual image area 151, the is located on the nearer side than the first virtual image display region 171 and is at an angle at which it rises obliquely from the road surface 310 more than the far region 152 of the virtual image. In this case, the display area 24 consists of two divided sections. The image can also be displayed on these two display surfaces 24 by separate image forming parts 22, respectively. The image can also be displayed on the two display surfaces 24 by an image generating part 22 . Two or more virtual image display areas 100 can be simulated by covering part of the display surface 24 (so that the light is not seen by the visual observer) and thus viewing the display surface 24 as divided in two, even if the Display area 24 is a single.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wies der erste Spiegel 26 eine Form der Freikrümmungsfläche auf, deren Krümmungsradius von einem Ende bis zu einem anderen Ende im Wesentlichen konstant ist. Er wird jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Der Krümmungsradius muss nicht im Wesentlichen konstant sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist insbesondere der gebogene Anzeigeflächeteil IM5 (gebogener Anzeigeflächeteil IM6) an der Anzeigefläche 24 vorgesehen, wodurch sich die Neigung der fernen Seite des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes vom Winkel entlang der Straßenoberfläche schräg aufrichtet. Dadurch, dass dazu (oder stattdessen) der Krümmungsradius (optische Kraft) pro Bereich des ersten Spiegels 26 (Relaisoptik 25) variiert wird, kann das Aufrichten der Neigung der nahen Seite (und/oder Neigung der fernen Seite) des Anzeigebereichs 100 des virtuellen Bildes vom Winkel entlang der Straßenoberfläche mehr erleichtert werden.In the embodiment described above, the first mirror 26 had a free curvature surface shape whose radius of curvature is substantially constant from one end to another end. However, it is not limited to this structure. The radius of curvature need not be substantially constant. Specifically, in the present embodiment, the curved display surface part IM5 (curved display surface part IM6) is provided on the display surface 24, whereby the inclination of the far side of the virtual image display area 100 rises obliquely from the angle along the road surface. By varying the radius of curvature (optical power) per area of the first mirror 26 (relay optics 25) to (or instead of) this, raising the near-side tilt (and/or far-side tilt) of the virtual image display area 100 can be achieved be more facilitated by the angle along the road surface.

Das bedeutet konkret: Der erste Spiegel 26 kann eine Form der Freikrümmungsfläche sein, deren Krümmungsradius sich von einem Ende bis zu einem anderen Ende nach und nach verändert. Das bedeutet mit anderen Worten: Der erste Spiegel 26 kann eine Form der Krümmungsfläche aufweisen, bei der die optische Kraft pro Bereich unterschiedlich ist. D. h.: Die optische Kraft, die dem Bildlicht 40 entsprechend dem Bereich (Lichtweg) erteilt wird, durch den das Bildlicht 40 durchgeht, kann unterschiedlich sein. Das bedeutet konkret: Die optische Kraft, die durch die Relaisoptik 25 erteilt wird, ist bei dem dritten Bildlicht 43, dem zweiten Bildlicht 42 und dem ersten Bildlicht 41 (vgl. 2), die sich von jedem Bereich der Anzeigefläche auf die Eyebox richten, unterschiedlich.In concrete terms, this means that the first mirror 26 can be a form of the free curvature surface, the radius of curvature of which changes gradually from one end to another end. In other words, the first mirror 26 may have a curvature surface shape in which the optical power is different per area. That is, the optical power given to the image light 40 according to the area (optical path) through which the image light 40 passes may be different. In concrete terms, this means: The optical power that is imparted by the relay optics 25 is the same for the third image light 43, the second image light 42 and the first image light 41 (cf. 2 ) directed at the eyebox from each area of the display surface are different.

Der zweite Spiegel 28 kann keine ebene Fläche, sondern eine Krümmungsfläche mit der optischen Kraft sein. D. h.: Bei der Relaisoptik 25 kann die optische Kraft, die entsprechend dem Bereich (Lichtweg) erteilt wird, durch den das Bildlicht 40 durchgeht, durch die Zusammensetzung der mehreren Spiegel (z. B. der erste Spiegel 26 und der zweite Spiegel 28 der vorliegenden Ausführungsform) variiert werden.The second mirror 28 may not be a flat surface but a curved surface having the optical power. That is, in the relay optics 25, the optical power imparted according to the area (optical path) through which the image light 40 passes can be varied by the composition of the plurality of mirrors (e.g., the first mirror 26 and the second mirror 28 of the present embodiment) can be varied.

Der nahe Anzeigeflächeteil IM1, der mit dem nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes korrespondiert, wird mit dem fernen Anzeigeflächeteil IM3, der mit dem zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes korrespondiert (oder dem fernen Anzeigeflächeteil IM2, der mit dem fernen Bereich 152 des virtuellen Bildes korrespondiert), unkontinuierlich verbunden. D. h.: Die Anzeigefläche 24 wird so ausgebildet, dass der ferne Anzeigeflächeteil IM3 (oder der ferne Anzeigeflächeteil IM2) nicht durch die glatte Krümmungsfläche, sondern durch den unkontinuierlichen gebogenen Anzeigeflächeteil IM5 mit dem nahen Anzeigeflächeteil IM1 verbunden wird.The near display area part IM1 corresponding to the near area 151 of the virtual image is connected to the far display area part IM3 corresponding to the second far area 153 of the virtual image corresponding to the image (or to the far display area portion IM2 corresponding to the far region 152 of the virtual image) discontinuously connected. That is, the display surface 24 is formed such that the far display surface part IM3 (or the far display surface part IM2) is connected to the near display surface part IM1 not by the smooth curved surface but by the discontinuous curved display surface part IM5.

Der ferne Anzeigeflächeteil IM3, der mit dem zweiten fernen Bereich 153 des virtuellen Bildes korrespondiert, wird mit dem nahen Anzeigeflächeteil IM1, der mit dem nahen Bereich 151 des virtuellen Bildes korrespondiert, unkontinuierlich verbunden. D. h.: Die Anzeigefläche 24 wird so ausgebildet, dass der ferne Anzeigeflächeteil IM3 nicht durch die glatte Krümmungsfläche, sondern durch den unkontinuierlichen gebogenen Anzeigeflächeteil IM6 mit dem nahen Anzeigeflächeteil IM1 verbunden wird.The far display area part IM3 corresponding to the second far virtual image area 153 is discontinuously connected to the near display area part IM1 corresponding to the near area 151 of the virtual image. That is, the display surface 24 is formed such that the far display surface part IM3 is connected to the near display surface part IM1 not through the smooth curved surface but through the discontinuous curved display surface part IM6.

BezugszeichenlisteReference List

11: Fahrzeugvehicle
22: Teil zum Projizierenpart to project
1010: Anzeigesystem für ein FahrzeugDisplay system for a vehicle
2020: HUD-VorrichtungHUD device
2121: Anzeigerindicator
2222: Projektor (Bilderzeugungsteil)Projector (image forming part)
2424: Bildschirm (Anzeigefläche)screen (display area)
2525: Relaisoptikrelay optics
2626: Erster SpiegelFirst mirror
2828: Zweiter Spiegelsecond mirror
3030: Anzeigesteuervorrichtungdisplay control device
4040: Bildlichtimage light
40p40p: Lichtachselight axis
4141: Erstes BildlichtFirst picture light
4242: Zweites BildlichtSecond picture light
4343: Drittes BildlichtThird picture light
4545: Fünftes BildlichtFifth picture light
9090: Optisches System des virtuellen BildesVirtual image optical system
100100: Anzeigebereich des virtuellen BildesVirtual image display area
101101: Naher Teil des virtuellen BildesNear part of the virtual image
102102: Ferner virtueller BildteilFurther virtual image part
103103: Ferner Teil des virtuellen BildesFurther part of the virtual image
105105: Erster gebogener Teil des virtuellen Bildes (gebogener Teil des virtuellen Bildes)First curved part of the virtual image (curved part of the virtual image)
106106: Zweiter gebogener Teil des virtuellen BildesSecond curved part of the virtual image
110110: Nahes Endenear end
120120: Fernes Endefar end
130130: Fernes Endefar end
151151: Naher Bereich des virtuellen BildesNear area of the virtual image
152152: Ferner Bereich des virtuellen BildesDistant area of the virtual image
153153: Zweiter ferner Bereich des virtuellen BildesSecond distant area of the virtual image
171171: Erster Anzeigebereich des virtuellen BildesFirst display area of the virtual image
172172: Zweiter Anzeigebereich des virtuellen BildesSecond display area of the virtual image
241241: Naher AnzeigeflächebereichNear display area area
242242: Ferner AnzeigeflächebereichFurther display area
500500: Relaisoptikrelay optics
θ1θ1: Erster KippwinkelFirst tilt angle
θ2θ2: Zweiter KippwinkelSecond tilt angle
θ3θ3: Dritter KippwinkelThird tilt angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

JP 201671051A [0003]

Claims

head-up display device (20), allowing a visually recognizer to visually recognize a virtual image in a virtual image display area (100) set to an arrangement where it is along a longitudinal direction of a vehicle, a display (21) having a display surface (24) which emits an image light (40) as an origin of the virtual image, and relay optics (25) formed to transmit the image light (40) emitted from the display surface (24) to a part (2) for projection, and the virtual image display area (100). both a far area (152) of the virtual image arranged obliquely to the vertical direction so as to be along the longitudinal direction of the vehicle, and a near area (151) of the virtual image arranged so as to be from the visual seen nearer than the far region (152) of the virtual image and more than the far region (152) of the virtual image in the longitudinal direction of the vehicle rises obliquely to the side of the visually seer.

head-up display device claim 1 wherein the display area (24) has both a far display area (242) corresponding to the far area (152) of the virtual image and a near display area (241) corresponding to the near area (151) of the virtual image , wherein the far display surface area (242) is arranged obliquely to a light axis (40p) of the image light (40) directed to the visual recognizer so that the far area (152) of the virtual image along the longitudinal direction of the vehicle is arranged, and wherein the near panel area (241) is arranged to the far area (152) of the virtual image at an angle deviating from an approximate slope of the far panel area (242) so that the near area (151) of the virtual image to the side of the visually recognizing obliquely.

head-up display device claim 1 in which, when a front direction of the vehicle is a positive direction of a Z-axis, viewed from a left side of the vehicle, an angle from the positive direction of the Z-axis to the near area (151) of the virtual image clockwise is a first tilt angle (θ1) and an angle from the positive direction of the Z-axis to the far area (152) of the virtual image clockwise is a second tilt angle (θ2), the display area (100) of the virtual image is formed so that an increase rate of the first tilt angle (θ1) toward the negative Z-axis direction is smaller than an increase rate of the second tilt angle (θ2) toward the negative Z-axis direction.

head-up display device claim 3 wherein the virtual image display area (100) is formed so that a change width of the first tilt angle (θ1) directed to the negative direction of the Z-axis is substantially zero.

head-up display device claim 1 wherein the far region (152) of the virtual image is connected to the near region (151) of the virtual image.

head-up display device claim 1 wherein the virtual image display region (100) further comprises a second far virtual image region (153) which is further still than the far virtual image region (152) as viewed by the visual observer and is arranged so that it more than the far region (152) of the virtual image in the longitudinal direction of the vehicle obliquely erects to the side of the visual observer.

head-up display device claim 6 wherein the virtual image display region (100) is formed such that an approximate third tilt angle (θ3) of the second far region (153) of the virtual image is larger than the approximate first tilt angle (θ1) of the near region (151) of the virtual image.

head-up display device claim 6 wherein the virtual image display region (100) is formed to include a distal end (120) located farthest in the longitudinal direction of the vehicle and a proximal end (110) located closest in the virtual image display region (100), wherein when a front direction of the vehicle is a positive direction of the Z-axis, viewed from a left side of the vehicle, an angle from the positive direction of the Z-axis to the far end (120) clockwise is a fourth tilt angle (θ4). and an angle from the positive direction of the Z-axis to the near end (110) clockwise a fifth tilt angle (θ5) is, the fourth tilt angle (θ4) is larger than the fifth tilt angle (θ5).

head-up display device claim 6 wherein the virtual image display region (100) is formed so that the largest tilt angle in the second far region (153) of the virtual image is less than 90 [degrees].