JP2001013451A - Magnified display device - Google Patents

Magnified display device

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JP2001013451A
JP2001013451A JP18542899A JP18542899A JP2001013451A JP 2001013451 A JP2001013451 A JP 2001013451A JP 18542899 A JP18542899 A JP 18542899A JP 18542899 A JP18542899 A JP 18542899A JP 2001013451 A JP2001013451 A JP 2001013451A
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display
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optical axis
display device
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和夫 荒井
Shuichi Ogawa
周一 小川
Shin Nakamura
紳 中村
Toshihisa Higuchi
敏尚 樋口
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FUJII KOGAKU KK
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FUJII KOGAKU KK
Calsonic Kansei Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an unnecessary picture from being formed and to enhance visibility. SOLUTION: This magnified display device is constituted so that the inclined part 11a of a Fresnel lens 11 having positive power in front of a display unit 12 is formed to be aspherical and the optical axis J thereof is positioned outside the edge part. Then, the lens 11 is disposed by being inclined in a front and a back direction so that the optical axis J side is positioned at the upper side of the edge part when the lower end of the lens 11 is near to a viewer and positioned at the lower side of the edge part when the upper end of the lens 11 is near to the viewer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表示器の前方に正
のパワーを持つフレネルレンズを配して表示器の表示内
容を拡大表示する拡大表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an enlarged display device in which a Fresnel lens having a positive power is arranged in front of a display to enlarge and display the display content of the display.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、車両用の計器には、図1
0(A)に示すように、正のパワーを持つフレネルレン
ズ1をその光軸Jが表示器2の表示面2aの略中心に一
致するように配置したものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an instrument for a vehicle is shown in FIG.
As shown in FIG. 0 (A), a Fresnel lens 1 having a positive power is arranged such that its optical axis J coincides with substantially the center of a display surface 2 a of a display 2.

【0003】図11(A),(B)に示すように、フレ
ネルレンズ1は、周知のように、その光軸Jを中心とし
た基本曲面Rを微細に分割して接ぎ合わせた構造を有し
ており、分割された基本曲面とほぼ等しい面形状を持つ
斜面部1aと、隣接する斜面部1aを接ぎ合わせる垂直
部1bとから構成されており、通常の厚肉拡大レンズと
ほぼ同等の光学性能をより薄い厚さで平面的に実現する
ことができる。
As shown in FIGS. 11A and 11B, a Fresnel lens 1 has a structure in which a basic curved surface R centered on an optical axis J is finely divided and joined, as is well known. It is composed of a slope portion 1a having a surface shape substantially equal to the divided basic curved surface, and a vertical portion 1b for joining the adjacent slope portions 1a, and is substantially equivalent to an ordinary thick magnifying lens. Performance can be realized in a planar manner with a smaller thickness.

【0004】運転者Dは、フレネルレンズ1を透かして
表示器2の表示面2aを見ることによって、図10
(B)に示した表示面2aの表示内容の像Fを、図10
(C)に示すように、拡大された拡大表示像(虚像)F
´として見ることができる。
[0004] The driver D looks through the Fresnel lens 1 and looks at the display surface 2a of the display device 2 to obtain a display device shown in FIG.
The image F of the display content on the display surface 2a shown in FIG.
As shown in (C), the enlarged display image (virtual image) F is enlarged.
'Can be seen.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の拡大表示器においては、図12に示すように、フ
レネルレンズ1(縞模様は図示を省略する)に不要像の
映り込みが発生し、この写り込み現象によって表示の視
認性が低下するという問題があった。
By the way, in such a conventional enlarged display, as shown in FIG. 12, an unnecessary image is reflected on the Fresnel lens 1 (a stripe pattern is not shown). However, there is a problem that the visibility of the display is reduced due to the reflection phenomenon.

【0006】この不要像の映り込みとは、表示器2と相
対している運転者やステアリングホイール、フロントサ
イドウインドウガラス或いはリヤウインドウガラスのガ
ラス等の一部が運転者像d、ステアリングホイール像
h、ガラス像gとしてフレネルレンズ1に映り込む現象
である。
The reflection of the unnecessary image means that the driver and the steering wheel facing the display 2 and a part of the glass of the front side window glass or the rear window glass are the driver image d and the steering wheel image h. Is a phenomenon that is reflected on the Fresnel lens 1 as a glass image g.

【0007】そして、このような不要像d,h,gは、
拡大表示像F´に重畳されることになるため、表示の視
認性が低下するという結果となるが、特に、昼間や比較
的明るい外灯下等を走行している場合には、運転者、ス
テアリングホイール、各ガラスやそれを透して見える風
景の輝度が高いため、拡大表示像F´に明るい不要像が
重畳されることになり視認性の低下が顕著となる。
The unnecessary images d, h, and g are
Since the display is superimposed on the enlarged display image F ′, the visibility of the display is reduced. In particular, when the vehicle is running in the daytime or under a relatively bright outdoor light, the driver and the steering wheel are steered. Since the brightness of the wheel, each glass, and the scenery seen through it is high, a bright unnecessary image is superimposed on the enlarged display image F ′, and the visibility is significantly reduced.

【0008】そこで、このような不要像d,h,gのメ
カニズムについて解明するために、図13に示す光学系
配置において運転者Dの近傍の像が発生する光線につい
ての光線追跡を行った。
Therefore, in order to clarify the mechanism of such unnecessary images d, h, and g, ray tracing was performed on a light ray that generates an image near the driver D in the optical system arrangement shown in FIG.

【0009】この光線追跡により、上述した不要像d,
h,gは、運転者Dの近傍の像PQがフレネルレンズ1
の斜面部1aに反射されて結像し、運転者Dにより視認
されることにより発生することを見出した。
By this ray tracing, the unnecessary images d,
h and g indicate that the image PQ near the driver D is the Fresnel lens 1
Is reflected on the slope portion 1a and forms an image, which is visually recognized by the driver D.

【0010】例えば、フレネルレンズ1が平凸レンズで
あり、運転者D側に平面が向くように配置されていると
きの光線追跡例を示す。尚、図中では物点から発する光
線のうち主光線部のみ示した。
For example, an example of ray tracing when the Fresnel lens 1 is a plano-convex lens and is arranged so that a plane faces the driver D will be described. In the drawing, only the chief ray portion among the rays emitted from the object point is shown.

【0011】運転者Dの近傍の像PQは、フレネルレン
ズ1の斜面部1aが光線を裏面反射し、あたかも凹面鏡
のように機能することにより、フレネルレンズ1の手前
側において倒立した像P´Q´として結像し、この像P
´Q´が運転者Dに不要像として視認される。
The image PQ in the vicinity of the driver D is an inverted image P'Q on the front side of the Fresnel lens 1 because the inclined surface 1a of the Fresnel lens 1 reflects light rays back and functions as if it were a concave mirror. ′, And this image P
'Q' is visually recognized by the driver D as an unnecessary image.

【0012】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、不要像の発生を抑え、視認性を向
上させることができる拡大表示像を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to provide an enlarged display image capable of suppressing generation of an unnecessary image and improving visibility.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、表示器の前方に正のパワ
ーを持つフレネルレンズを配して前記表示器の表示内容
を拡大表示する拡大表示装置において、前記フレネルレ
ンズはその光軸が前記フレネルレンズの縁部を含め外側
に位置し、前記フレネルレンズの下端が視認者に近い場
合には前記フレネルレンズの光軸側が縁部の上方側に、
前記フレネルレンズの上端が視認者に近い場合には前記
光軸側が縁部の下方側に位置するように前記フレネルレ
ンズを前後方向に傾けると共に、前記フレネルレンズの
傾斜部を非球面で形成したことを要旨とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a Fresnel lens having a positive power is disposed in front of a display to enlarge the display content of the display. In the enlarged display device, the optical axis of the Fresnel lens is located outside including the edge of the Fresnel lens, and when the lower end of the Fresnel lens is close to the viewer, the optical axis side of the Fresnel lens has the edge. On the upper side,
When the upper end of the Fresnel lens is close to the viewer, the Fresnel lens is inclined in the front-rear direction so that the optical axis side is located below the edge, and the inclined portion of the Fresnel lens is formed as an aspheric surface. Is the gist.

【0014】また、請求項2に記載の発明は、前記フレ
ネルレンズの曲率は、該フレネルレンズと前記表示器の
表示面との距離が大きいところの曲率を小さいところの
曲率よりも小さくしたことを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, the curvature of the Fresnel lens is such that the curvature at the place where the distance between the Fresnel lens and the display surface of the display is large is smaller than the curvature at the place where the distance is small. Make a summary.

【0015】さらに、請求項3に記載の発明は、前記フ
レネルレンズは前記表示器の前方にて前後方向に斜設さ
れた保護カバーの表面に添わせるように配置されている
ことを要旨とする。
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the Fresnel lens is arranged so as to be attached to the surface of a protective cover obliquely provided in the front-rear direction in front of the display. .

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明の拡大表示装置の実
施の形態を、車両用表示器に適用し、図面に基づいて説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of an enlarged display device according to the present invention will be described with reference to the drawings, applied to a vehicle display.

【0017】図1(A)において、11はフレネルレン
ズ、12はフレネルレンズ11と対向する表示面12a
を有する表示器、13は表示面12aの中心に向かう運
転者Dの視軸であり、フレネルレンズ11と表示器12
とは、図示を略す筺体によってユニット化されており、
表示面12aには、例えば、図1(B)に示すようなナ
ビゲーションシステムの道路情報等の像Fが表示され、
図1(C)に示すように、フレネルレンズ11によって
拡大された拡大表示像F´となる。
In FIG. 1A, 11 is a Fresnel lens, and 12 is a display surface 12a facing the Fresnel lens 11.
Is a visual axis of the driver D toward the center of the display surface 12a, and the Fresnel lens 11 and the display 12
Is unitized by a housing (not shown),
On the display surface 12a, for example, an image F such as road information of a navigation system as shown in FIG.
As shown in FIG. 1 (C), an enlarged display image F ′ obtained by enlarging by the Fresnel lens 11 is obtained.

【0018】フレネルレンズ11は、図2(A),
(B)に示すように、斜面部11aと、隣接する斜面部
11aを接ぎ合わせる垂直部11bとから構成され、表
示器12の前方に正のパワーを有する。また、光軸J
(フレネルレンズ11の回転中心)がフレネルレンズ1
1の縁部を含めた意味で外側に位置するものを用いる。
さらに、フレネルレンズ11は前後方向(上向き)に傾
けて配置され、その傾け方として、フレネルレンズ11
の下方が視認者(運転者D)に近い場合には光軸Jがフ
レネルレンズ11の上方側に位置するように配置し、フ
レネルレンズ11の上方が視認者に近い場合には光軸J
がフレネルレンズ11の下方側に位置するように配置す
る。さらに、フレネルレンズ11の傾斜部11aはフレ
ネルレンズ11の上方から下方に向かうほど曲率が小さ
くなるような非球面R´のものを微細に分割して接ぎ合
わせた面形状を有している。
The Fresnel lens 11 is shown in FIG.
As shown in (B), it is composed of a slope portion 11a and a vertical portion 11b joining the adjacent slope portions 11a, and has a positive power in front of the display 12. Also, the optical axis J
(Rotation center of Fresnel lens 11) is Fresnel lens 1
One that is located outside in the sense including one edge is used.
Further, the Fresnel lens 11 is arranged to be inclined in the front-rear direction (upward).
Is arranged so that the optical axis J is located above the Fresnel lens 11 when the lower part of the lens is closer to the viewer (driver D), and when the upper part of the Fresnel lens 11 is closer to the viewer.
Are located below the Fresnel lens 11. Further, the inclined portion 11a of the Fresnel lens 11 has a surface shape in which an aspherical surface R 'whose curvature decreases from the upper side to the lower side of the Fresnel lens 11 is finely divided and joined.

【0019】フレネルレンズ11の斜面部11aを、例
えば、図3に示すように、全ての斜面部11aの法線方
向を上向きとした場合、運転者Dの近傍の像PQ上の任
意の点Nから発する光線が斜面部11aに反射すると、
光線n1,n2に示すように上向きのものと、光線n3
に示すようにフレネルレンズ11内を全反射しつつ導光
していく何れかの方向に反射するため、運転者D側に光
線n1,n2,n3が到達することがなく、これにより
フレネルレンズ11は不要像の発生を防止することがで
きる。
When the slope 11a of the Fresnel lens 11 has the normal direction of all the slopes 11a facing upward as shown in FIG. 3, for example, an arbitrary point N on the image PQ near the driver D Is reflected on the slope 11a,
An upward one as shown by rays n1 and n2, and a ray n3
As shown in (1), since the light is reflected in any direction in which light is guided while totally reflecting inside the Fresnel lens 11, the light beams n1, n2, and n3 do not reach the driver D side. Can prevent generation of an unnecessary image.

【0020】また、不要像となる運転者Dの近傍の像が
小さい場合、即ち、実際の使用状況下において車窓が小
さく天井の塗装色が暗色系のため不要像として映り込ん
でも実用上差し支えない場合や、表示器12の前面に庇
状のフードが設けられている場合等には、図4に示すよ
うに、フレネルレンズ11の光軸Jをフレネルレンズ1
1の上方側の外側ではなく、フレネルレンズ11の上縁
部に設けることが可能となる。尚、図4において、フレ
ネルレンズ11の光軸Jより下の部分の斜面部11aに
ついても先程説明した理由から不要像は発生せず、フレ
ネルレンズ11の光軸Jより上の部分についても、図4
の光線追跡に示した様に、運転者D側に到達する反射光
を発するのは像PQ上に無い点Sであり、運転者の近傍
の像PQからの光線は運転者D側に到達させないため、
不要像の発生はない。
Further, when the image near the driver D, which is an unnecessary image, is small, that is, the vehicle window is small and the painted color of the ceiling is a dark color under actual use conditions, so that it is practically acceptable even if the image is reflected as an unnecessary image. In such a case, or when an eave-shaped hood is provided on the front surface of the display 12, the optical axis J of the Fresnel lens 11 is
1 can be provided on the upper edge of the Fresnel lens 11 instead of on the upper side. In FIG. 4, no unnecessary image is generated on the slope 11a below the optical axis J of the Fresnel lens 11 for the reason described above. 4
As shown in the ray tracing, it is the point S that is not on the image PQ that emits reflected light that reaches the driver D side, and light rays from the image PQ near the driver are not allowed to reach the driver D side. For,
No unnecessary image is generated.

【0021】一方、フレネルレンズ11を前後方向に傾
けると、表示面12aとフレネルレンズ11との距離が
不均一となり、拡大表示像F´の歪みを拡大させる原因
となる。
On the other hand, if the Fresnel lens 11 is tilted in the front-rear direction, the distance between the display surface 12a and the Fresnel lens 11 becomes non-uniform, which causes the distortion of the enlarged display image F 'to be enlarged.

【0022】これは、正のパワーを持つフレネルレンズ
11を通して、そのフレネルレンズ11の焦点位置の内
側にある物体を拡大観察する際には、フレネルレンズ1
1の曲率が大きい程、フレネルレンズ11と物体の距離
が大きい程、拡大倍率が大きくなるためである。
This is because when the object inside the focal point of the Fresnel lens 11 is magnified and observed through the Fresnel lens 11 having a positive power, the Fresnel lens 1
This is because the larger the curvature of 1 and the larger the distance between the Fresnel lens 11 and the object, the larger the magnification.

【0023】従って、図5(A)に示すように、曲率が
一定の曲面=球面を基にしたフレネルレンズ11を前後
方向に傾けて配置して運転者Dが表示内容を観察する場
合、図5(B)に示した表示面12aの像Fは、図5
(C)に示すように、フレネルレンズ11と表示面12
aとの距離が大きい下側においてより大きく拡大された
拡大表示像F´となるために下側が広がるような歪みが
発生し、表示の視認性が損なわれてしまう。
Therefore, as shown in FIG. 5 (A), when the driver D observes the display contents by arranging the Fresnel lens 11 based on a curved surface having a constant curvature = spherical surface in a forward and backward direction as shown in FIG. The image F on the display surface 12a shown in FIG.
As shown in (C), the Fresnel lens 11 and the display surface 12
On the lower side where the distance to a is large, the enlarged display image F 'becomes larger, so that a distortion occurs such that the lower side expands, and the visibility of display is impaired.

【0024】そこで、曲率がフレネルレンズ11の上方
から下方に向かうほど小さくなるような非球面R´のも
のを微細に分割して接ぎ合わせた面形状の斜面部11a
とすることにより、歪みを実用上問題ない程度までに抑
えることが可能となる。
Therefore, an aspherical surface R 'having an aspheric surface R' whose curvature becomes smaller from the upper side to the lower side of the Fresnel lens 11 is finely divided and joined to each other.
By doing so, it is possible to suppress distortion to a level that causes no practical problem.

【0025】即ち、フレネルレンズ11の斜面部11a
に非球面R´を用い、表示面12aとフレネルレンズ1
1との距離が大きいところの曲率を、距離が小さいとこ
ろの曲率と比べてより小さくすることにより拡大倍率を
ほぼ一定にすることができ、歪みの発生は実用上問題な
い程度に抑えることができる。
That is, the slope 11a of the Fresnel lens 11
Display surface 12a and Fresnel lens 1
The enlargement magnification can be made substantially constant by making the curvature at the place where the distance from the distance 1 is large as compared with the curvature at the place where the distance is small, and the occurrence of distortion can be suppressed to a level that causes no practical problem. .

【0026】[0026]

【実施例1】次に、本発明の拡大表示装置の実施例1を
以下に示す。
Embodiment 1 Next, Embodiment 1 of the enlarged display device of the present invention will be described below.

【0027】図6は2インチの液晶の表示器12を拡大
するもので、表示面12aから運転者Dまでの距離を8
00mmとし、 の式で表わされる非球面R´を基本曲面とした傾斜面1
1aを有するフレネルレンズ11を用いた。上式におい
て、Z=光軸Jに平行な面のサグ、h=光軸Jからの距
離、cuy=0.00445、K=−9.672、A=
−0.455E−8、B=0.698E−11とする。
FIG. 6 is an enlarged view of the 2 inch liquid crystal display 12, and the distance from the display surface 12a to the driver D is 8 points.
00 mm, Inclined surface 1 having an aspheric surface R 'represented by the following equation as a basic curved surface:
The Fresnel lens 11 having 1a was used. In the above equation, Z = sag of a plane parallel to the optical axis J, h = distance from the optical axis J, cuy = 0.00445, K = −9.672, A =
-0.455E-8 and B = 0.699E-11.

【0028】図7(A)は表示面12aの像を示し、図
7(B)は、このようなフレネルレンズ11によって拡
大された表示面12aの拡大表示像F´を示す。
FIG. 7A shows an image of the display surface 12a, and FIG. 7B shows an enlarged display image F 'of the display surface 12a enlarged by such a Fresnel lens 11.

【0029】その結果、平均拡大率約 1.15倍の拡
大表示像F´が得られた。この際、厳密には縦方向が横
方向よりやや伸びるという歪みがあるが、実際には運転
者Dが気付かない程度のものであった。また、不要像は
観察されず視認性の良好な拡大表示像F´が得られた。
As a result, an enlarged display image F 'having an average magnification of about 1.15 times was obtained. At this time, strictly speaking, there is a distortion that the vertical direction is slightly longer than the horizontal direction, but actually, the driver D does not notice it. In addition, no unnecessary image was observed, and an enlarged display image F ′ having good visibility was obtained.

【0030】[0030]

【実施例2】次に、本発明の拡大表示装置の実施例2を
以下に示す。
Embodiment 2 Next, Embodiment 2 of the enlarged display device of the present invention will be described below.

【0031】図8は、φ50mmの丸形メーター(スピ
ードメータ等)を表示器12としてその目盛を表示面1
2aとして拡大表示するもので、運転者Dと表示面12
aとの距離を800mmとし、 で表わされる非球面R´を基本曲面とした傾斜面11a
を有するフレネルレンズ11を用いた。また、図8に示
した通り、フレネルレンズ11は表示器12の保護カバ
ー12bの運転者側表面に沿わせるように配置した。上
式において、Z=光軸Jに平行な面のサグ、h=光軸か
らの距離、cuy=0.00681、K=−1.84
3、A=−0.773E−7、B=0.185E−11
とする。
FIG. 8 shows a circular meter (speedometer or the like) having a diameter of 50 mm as a display 12 and a scale thereof on a display surface 1.
2a, the driver D and the display surface 12
The distance to a is 800 mm, Inclined surface 11a having an aspherical surface R 'represented by
Was used. As shown in FIG. 8, the Fresnel lens 11 is arranged along the driver-side surface of the protective cover 12b of the display device 12. In the above equation, Z = sag of a plane parallel to the optical axis J, h = distance from the optical axis, cuy = 0.00681, K = -1.84.
3, A = -0.773E-7, B = 0.185E-11
And

【0032】図9(A)は表示面12aの形状に相当す
る像を示し、図9(B)はこのようなフレネルレンズ1
1によって拡大された表示面12aの形状に相当する拡
大表示像F´を示す。
FIG. 9A shows an image corresponding to the shape of the display surface 12a, and FIG.
1 shows an enlarged display image F ′ corresponding to the shape of the display surface 12a enlarged by 1.

【0033】その結果、平均拡大率約1.15倍が得ら
れた。この際においても、実施例1と同様に、厳密には
縦方向が横方向よりやや伸びるという歪みがあるが、実
際には運転者Dが気付かない程度のものである。また、
不要像は観察されず視認性の良好な拡大表示像F´が得
られた。
As a result, an average magnification of about 1.15 was obtained. In this case, similarly to the first embodiment, there is a distortion that the vertical direction is slightly longer than the horizontal direction, but the driver D does not actually notice. Also,
No unnecessary image was observed, and an enlarged display image F ′ with good visibility was obtained.

【0034】このように、本発明の拡大表示装置にあっ
ては、光軸Jをフレネルレンズ11の縁部を含めた意味
での外側に位置させると共に、フレネルレンズ11を前
後方向に傾けて配置し、そのフレネルレンズ11の傾け
方として、フレネルレンズ11の下方が視認者(運転者
D)に近い場合には、図1(C)に示すように、光軸J
がフレネルレンズ11の上方側に位置するように配置
し、フレネルレンズ11の上方が視認者に近い場合には
光軸Jがフレネルレンズ11の下方側に位置するように
配置することにより、フレネルレンズ11の不要像の発
生が防止される。また、フレネルレンズ11の曲率を、
フレネルレンズ11と表示器12の表示面12aとの距
離が大きいところの曲率を小さいところの曲率よりも小
さくしたことにより拡大表示像F´の歪みを低減するこ
とができるという効果を奏する。
As described above, in the enlarged display device of the present invention, the optical axis J is positioned outside the meaning including the edge of the Fresnel lens 11, and the Fresnel lens 11 is arranged to be inclined in the front-rear direction. If the lower part of the Fresnel lens 11 is close to the viewer (driver D) as shown in FIG. 1C, the optical axis J is tilted as shown in FIG.
Are arranged above the Fresnel lens 11, and when the upper part of the Fresnel lens 11 is close to the viewer, the optical axis J is arranged so as to be located below the Fresnel lens 11. Eleven unnecessary images are prevented from being generated. Also, the curvature of the Fresnel lens 11 is
By making the curvature where the distance between the Fresnel lens 11 and the display surface 12a of the display 12 is large smaller than the curvature where the distance is small, it is possible to reduce the distortion of the enlarged display image F '.

【0035】この際、フレネルレンズ11は、従来のフ
レネルレンズ11やその他の拡大レンズとなんら設計、
製作、使用上の困難さを伴わず問題の解決を図ることが
できる。尚、本実施例1,2では、車両用表示器への応
用について記述したが、本発明が情報機器用表示器等の
他の産業上の拡大表示装置にも有用であることは勿論で
ある。
At this time, the Fresnel lens 11 is designed in any way with the conventional Fresnel lens 11 and other magnifying lenses.
The problem can be solved without difficulty in manufacturing and using. In the first and second embodiments, the application to a display for a vehicle is described. However, it is needless to say that the present invention is also useful for other industrial enlarged display devices such as a display for an information device. .

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の拡大表示
装置にあっては、フレネルレンズはその光軸が縁部の外
側に位置し、フレネルレンズの下端が視認者に近い場合
にはフレネルレンズの光軸側が縁部の上方側に、フレネ
ルレンズの上端が視認者に近い場合には光軸側が縁部の
下方側に位置するようにフレネルレンズを前後方向に傾
けると共に、フレネルレンズの傾斜部を非球面で形成し
たことことにより、不要像の発生を抑え、視認性を向上
させることができる。
As described above, in the enlarged display device of the present invention, the Fresnel lens is located outside the edge of the Fresnel lens, and when the lower end of the Fresnel lens is close to the viewer, the Fresnel lens is closed. When the optical axis side of the lens is above the edge and the upper end of the Fresnel lens is close to the viewer, the Fresnel lens is tilted in the front-rear direction so that the optical axis side is located below the edge, and the inclination of the Fresnel lens By forming the portion with an aspherical surface, generation of an unnecessary image can be suppressed and visibility can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係わる拡大表示装置を示
し、(A)は拡大表示装置の光学配置図、(B)はフレ
ネルレンズの配置状態での部分拡大図、(C)は表示像
の一例を示す表示面の正面図、(D)は拡大表示像の一
例を示すフレネルレンズの正面図である。
FIGS. 1A and 1B show an enlarged display device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an optical arrangement diagram of the enlarged display device, FIG. 1B is a partially enlarged view in which a Fresnel lens is arranged, and FIG. FIG. 4D is a front view of a Fresnel lens showing an example of an enlarged display image, showing a front view of a display surface showing an example of an image.

【図2】同じく、(A)はフレネルレンズの断面図、
(B)はフレネルレンズの背面図である。
FIG. 2A is a cross-sectional view of a Fresnel lens,
(B) is a rear view of the Fresnel lens.

【図3】同じく、不要像発生防止の原理を説明するため
の光学説明図である。
FIG. 3 is an optical explanatory diagram for explaining a principle of preventing unnecessary image generation.

【図4】同じく、運転者近傍の像が不要像とならないこ
とを説明するための光学説明図である。
FIG. 4 is an optical explanatory diagram for explaining that an image near the driver is not an unnecessary image.

【図5】同じく、(A)は拡大表示像に歪みが発生する
要因を説明するための光学説明図、(B)は拡大表示前
の像の正面図、(C)は拡大表示状態の像の正面図であ
る。
5A is an optical explanatory diagram for explaining a factor that causes distortion in an enlarged display image, FIG. 5B is a front view of the image before enlarged display, and FIG. 5C is an image in an enlarged display state; FIG.

【図6】本発明の実施例1に係わる拡大表示装置を示
し、拡大表示装置の光学配置図である。
FIG. 6 shows an enlarged display device according to Embodiment 1 of the present invention, and is an optical layout diagram of the enlarged display device.

【図7】同じく、(A)は拡大表示前の像の正面図、
(B)は拡大表示状態の像の正面図である。
FIG. 7A is a front view of an image before enlarged display.
(B) is a front view of the image in the enlarged display state.

【図8】本発明の実施例2に係わる拡大表示装置を示
し、拡大表示装置の光学配置図である。
FIG. 8 shows an enlarged display device according to a second embodiment of the present invention, and is an optical layout diagram of the enlarged display device.

【図9】同じく、(A)は拡大表示前の像の正面図、
(B)は拡大表示状態の像の正面図である。
FIG. 9A is a front view of an image before enlarged display.
(B) is a front view of the image in the enlarged display state.

【図10】従来の拡大表示装置を示し、(A)は拡大表
示装置の光学配置図、(B)は表示像の一例を示す表示
面の正面図、(C)は拡大表示像の一例を示すフレネル
レンズの正面図である。
10A and 10B show a conventional enlarged display device, FIG. 10A is an optical layout diagram of the enlarged display device, FIG. 10B is a front view of a display surface showing an example of a display image, and FIG. 10C is an example of an enlarged display image. It is a front view of the Fresnel lens shown.

【図11】同じく、(A)はフレネルレンズの断面図、
(B)はフレネルレンズの背面図である。
FIG. 11A is a sectional view of a Fresnel lens.
(B) is a rear view of the Fresnel lens.

【図12】同じく、不要像が写り込んだ状態のフレネル
レンズの正面図である。
FIG. 12 is also a front view of the Fresnel lens in a state where an unnecessary image is reflected.

【図13】同じく、(A)は不要像発生の原理を示す光
学説明図、(B)は図13(A)の(a)で囲んだ部分
を拡大したフレネルレンズ内部の光路図、(C)は図1
3(A)の(a)で囲んだ部分を拡大したフレネルレン
ズ内部の光路図である。
13A is an optical explanatory view showing the principle of generation of an unnecessary image, FIG. 13B is an optical path diagram inside a Fresnel lens in which a portion surrounded by FIG. 13A is enlarged, and FIG. Figure 1)
FIG. 3 is an optical path diagram inside a Fresnel lens in which a portion surrounded by (a) of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…フレネルレンズ 11a…傾斜部 12…表示器 J…光軸 11 Fresnel lens 11a Slope 12 Indicator J Optical axis

フロントページの続き (72)発明者 小川 周一 埼玉県大宮市日進町2−1910 株式会社カ ンセイ内 (72)発明者 中村 紳 東京都豊島区南長崎5丁目9番11号 藤井 光学株式会社内 (72)発明者 樋口 敏尚 東京都豊島区南長崎5丁目9番11号 藤井 光学株式会社内 Fターム(参考) 5G435 AA01 DD02 DD11 GG05 Continued on the front page (72) Inventor Shuichi Ogawa 2-1910 Nisshincho, Omiya-shi, Saitama Kansai Co., Ltd. 72) Inventor Toshihisa Higuchi 5-9-1, Minami-Nagasaki, Toshima-ku, Tokyo F-term in Fujii Optical Co., Ltd. 5G435 AA01 DD02 DD11 GG05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表示器の前方に正のパワーを持つフレネル
レンズを配して前記表示器の表示内容を拡大表示する拡
大表示装置において、 前記フレネルレンズはその光軸が前記フレネルレンズの
縁部を含め外側に位置し、前記フレネルレンズの下端が
視認者に近い場合には前記フレネルレンズの光軸側が縁
部の上方側に、前記フレネルレンズの上端が視認者に近
い場合には前記光軸側が縁部の下方側に位置するように
前記フレネルレンズを前後方向に傾けると共に、前記フ
レネルレンズの傾斜部を非球面で形成したことを特徴と
する拡大表示装置。
1. A magnifying display device in which a Fresnel lens having a positive power is disposed in front of a display to magnify and display the display content of the display, wherein the optical axis of the Fresnel lens is an edge of the Fresnel lens. When the lower end of the Fresnel lens is closer to the viewer, the optical axis side of the Fresnel lens is above the edge, and when the upper end of the Fresnel lens is closer to the viewer, the optical axis is An enlarged display device, wherein the Fresnel lens is inclined in the front-rear direction so that the side is located below the edge, and the inclined portion of the Fresnel lens is formed by an aspheric surface.
【請求項2】前記フレネルレンズの曲率は、該フレネル
レンズと前記表示器の表示面との距離が大きいところの
曲率を小さいところの曲率よりも小さくしたことを特徴
とする請求項1に記載の拡大表示装置。
2. The curvature according to claim 1, wherein the curvature of the Fresnel lens is smaller when the distance between the Fresnel lens and the display surface of the display is large than when the distance is small. Magnifying display.
【請求項3】前記フレネルレンズは前記表示器の前方に
て前後方向に斜設された保護カバーの表面に添わせるよ
うに配置されていることを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の拡大表示装置。
3. The device according to claim 1, wherein the Fresnel lens is disposed so as to be attached to a surface of a protective cover obliquely provided in a front-rear direction in front of the display. Display device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002091338A1 (en) * 2001-05-14 2002-11-14 Masahide Motohashi Display with magnifying glass for mobile apparatus
JP2011191715A (en) * 2010-03-17 2011-09-29 Toshiba Corp Optical element, display device, display method, and moving body
JP2012123393A (en) * 2011-12-26 2012-06-28 Toshiba Corp Optical element, display device, display method and moving body

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002091338A1 (en) * 2001-05-14 2002-11-14 Masahide Motohashi Display with magnifying glass for mobile apparatus
JP2011191715A (en) * 2010-03-17 2011-09-29 Toshiba Corp Optical element, display device, display method, and moving body
US8659840B2 (en) 2010-03-17 2014-02-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical element, display apparatus, display method, and moving body
JP2012123393A (en) * 2011-12-26 2012-06-28 Toshiba Corp Optical element, display device, display method and moving body

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