JP2011209616A - Method for manufacturing head-up display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a head-up display device mounted on a vehicle.
従来、車両に搭載され、ウインドシールドの画像投影面部への画像の投影により、車両の車内に画像の虚像を表示させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle head-up display device that is mounted on a vehicle and displays a virtual image of the image inside the vehicle by projecting an image onto an image projection surface of a windshield is known.
このような車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置は、インストルメントパネルの内側に設けた空間に設置されることが多い。インストルメントパネルの内側には、コンビネーションメータや、空調装置のエアダクトなどが設置されており、小型車などのインストルメントパネルの比較的小さい車両には、ヘッドアップディスプレイ装置を設置するだけの空間が確保しにくい場合がある。 The head-up display device mounted on such a vehicle is often installed in a space provided inside the instrument panel. Inside the instrument panel, a combination meter, air duct for air conditioner, etc. are installed, and a vehicle with a relatively small instrument panel such as a small car has enough space to install a head-up display device. It may be difficult.
そこで、拡大機能を有した凹面鏡とウインドシールドとの間に、さらに拡大機能を有したレンズを備えるヘッドアップディスプレイ装置が提案されている(特許文献1を参照)。拡大機能を有したレンズを備えることにより、より小型の表示器を採用することができ、ヘッドアップディスプレイ装置の小型化が可能となる。 In view of this, a head-up display device has been proposed that includes a lens having a further magnifying function between a concave mirror having a magnifying function and a windshield (see Patent Document 1). By providing a lens having an enlargement function, a smaller display can be employed, and the head-up display device can be downsized.
ウインドシールドの形状は、車両中央で車幅方向に対して対称となっているものの、ヘッドアップディスプレイ装置から出射される画像は、一般的に運転者の前方に投影される。そのため、画像が投影されるウインドシールドの画像投影面部は、車幅方向に対して非対称な自由曲面となってしまう。しかも、ウインドシールドの形状は、車種ごとに異なっているため、画像投影面部の形状も車種ごとに異なる。 Although the shape of the windshield is symmetric with respect to the vehicle width direction at the center of the vehicle, the image emitted from the head-up display device is generally projected in front of the driver. Therefore, the image projection surface portion of the windshield onto which the image is projected becomes a free curved surface that is asymmetric with respect to the vehicle width direction. In addition, since the shape of the windshield is different for each vehicle type, the shape of the image projection surface portion is also different for each vehicle type.
一方、拡大機能を有する凹面鏡は、その形状特有の問題がある。その問題とは、拡大した画像の両端が歪むというものである。この歪みは、凹面鏡の拡大率を大きくすればするほど、像の周囲の歪が大きくなる。また、拡大機能を持たせたレンズについても、凹面鏡と同様、拡大率を大きくすればするほど、像の周囲の歪みは大きくなる。 On the other hand, a concave mirror having an enlargement function has a problem specific to its shape. The problem is that both ends of the enlarged image are distorted. As the magnification of the concave mirror increases, the distortion around the image increases. In addition, as with a concave mirror, a lens having an enlargement function increases the distortion around the image as the enlargement ratio is increased.
上述したように、ウインドシールドの複雑な形状は、凹面鏡およびレンズによって歪んだ像を更に複雑に歪ませることとなる。 As described above, the complicated shape of the windshield further distorts the image distorted by the concave mirror and the lens.
これらのことにより、最終的に虚像の表示状態を良好にするには、車種ごとに異なるウインドシールドの形状に合わせて、凹面鏡およびレンズの最適な形状を定めなければならなくなる。このように最適な形状を試行錯誤的に闇雲に定めると、凹面鏡およびレンズの形状が複雑となったり、凹面鏡およびレンズを車種ごとに用意しなければならなくなるという事態が発生する。特に、レンズの形状が複雑となったり、車種ごとに用意しなけばならないという事態は、ヘッドアップディスプレイ装置の製造コストを大幅に上昇させてしまう。 For these reasons, in order to finally improve the display state of the virtual image, it is necessary to determine the optimum shape of the concave mirror and the lens in accordance with the shape of the windshield that differs for each vehicle type. If the optimal shape is determined in the dark clouds by trial and error in this way, the situation arises that the shape of the concave mirror and lens becomes complicated, or the concave mirror and lens must be prepared for each vehicle type. In particular, a situation where the shape of the lens is complicated or a vehicle must be prepared for each vehicle type greatly increases the manufacturing cost of the head-up display device.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、製造コストの上昇を極力抑えつつ、小型化を達成することができるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a head-up display device that can achieve downsizing while suppressing an increase in manufacturing cost as much as possible.
本発明の請求項1に記載の発明は、車両に搭載され、ウインドシールドの画像投影面部への画像の投影により、車両の車内に画像の虚像を表示させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置の製造方法において、ヘッドアップディスプレイ装置は、画像を表示する表示器と、画像を拡大して、反射する反射面を有する凹面鏡と、反射面にて反射された画像の反射画像を拡大する入射面を有し、入射面にて拡大され透過した拡大画像を画像投影面部に投影するレンズと、を備え、
一意に入射面の形状を定める入射面形状決定工程と、入射面形状決定工程後、一意に定めた入射面を有するレンズを透過させた画像を画像投影面部に投影させた場合に表示される虚像の歪みが補正されるように反射面の形状を定める反射面形状決定工程と、を有することを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a head-up display device for a vehicle which is mounted on a vehicle and displays a virtual image of the image in the vehicle by projecting the image onto the image projection surface of the windshield. The head-up display device has a display for displaying an image, a concave mirror having a reflecting surface that magnifies and reflects the image, and an incident surface that magnifies the reflected image of the image reflected by the reflecting surface, A lens that projects a magnified image that has been magnified and transmitted on the incident surface onto the image projection surface, and
An incident surface shape determining step for uniquely determining the shape of the incident surface, and a virtual image displayed when an image transmitted through a lens having a uniquely determined incident surface is projected on the image projection surface portion after the incident surface shape determining step. A reflection surface shape determination step for determining the shape of the reflection surface so that the distortion of the reflection surface is corrected.
本発明では、入射面決定工程にて決定するレンズの入射面の形状を一意に決定している。このため、入射面の形状を、例えば、ウインドシールドの画像投影面部の形状に拘わらず、製造効率が良く、製造コストの上昇を極力抑えることができるような形状とすることが可能となる。また、製造者側の都合により自由にレンズの入射面の形状を定めることができるので、車種ごとにレンズを用意するのではなく、レンズを共通化することも可能となる。このように、レンズの入射面の形状を一意に決定することによれば、レンズのコスト上昇を抑えることができる。 In the present invention, the shape of the incident surface of the lens determined in the incident surface determination step is uniquely determined. For this reason, for example, the shape of the incident surface can be made such that the manufacturing efficiency is high and the increase in manufacturing cost can be suppressed as much as possible regardless of the shape of the image projection surface portion of the windshield. In addition, since the shape of the entrance surface of the lens can be freely determined for the convenience of the manufacturer, it is possible to use a common lens instead of preparing a lens for each vehicle type. Thus, by uniquely determining the shape of the entrance surface of the lens, an increase in the cost of the lens can be suppressed.
また、本発明では、一意に定めた入射面形状を有するレンズを透過させた表示器に表示される画像を画像投影面部に投影させた場合に表示される虚像の歪みが補正されるように反射面形状を反射面形状決定工程にて定めるようにしているため、反射面形状は、入射面形状に比べ複雑な形状となりやすい。しかしながら、この複雑な面は、反射面に形成されることとなるため、レンズの入射面に形成される場合に比べ製造コストの上昇を極力抑えることができる。 Further, according to the present invention, reflection is performed so that distortion of a virtual image displayed when an image displayed on a display that transmits a lens having a uniquely defined incident surface shape is projected onto an image projection plane is corrected. Since the surface shape is determined in the reflecting surface shape determining step, the reflecting surface shape tends to be a complicated shape as compared with the incident surface shape. However, since this complicated surface is formed on the reflecting surface, an increase in manufacturing cost can be minimized as compared with the case where it is formed on the incident surface of the lens.
したがって、本発明による製造方法によれば、製造コストの上昇を極力抑えつつ、小型化を達成することができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。 Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a head-up display device that can achieve downsizing while suppressing an increase in manufacturing cost as much as possible.
具体的には、請求項2に記載されているように、入射面形状決定工程にて一意に定める入射面の形状は、車幅方向に対して対称となっているので入射面の形状を簡単なものとなる。
Specifically, as described in
さらに、車幅方向に対して対称となっている入射面は、請求項3に記載されているように、レンズの光軸に沿った方向をγ方向、当該γ方向に直交し、車幅方向に沿った方向をα方向、γ方向およびα方向にそれぞれ直交する方向をβ方向、γ方向の座標をγ、α−β平面内の座標を(α,β)とし、レンズの入射面を、γ=f(α,β)で表現される多項式とした場合、αの次数が奇数となっている項を除く項からなる多項式にて表現される自由曲面となっているため、レンズに拡大機能を持たせつつ、入射面の形状を簡単化することが可能となる。 Further, the incident surface that is symmetric with respect to the vehicle width direction has a direction along the optical axis of the lens as the γ direction, and is orthogonal to the γ direction, as described in claim 3, The direction along the direction α, the direction γ and the direction orthogonal to the α direction are the β direction, the coordinates in the γ direction are γ, the coordinates in the α-β plane are (α, β), and the incident surface of the lens is When a polynomial expressed by γ = f (α, β) is used, the lens has an enlargement function because it is a free-form surface expressed by a polynomial other than a term in which the degree of α is an odd number. It is possible to simplify the shape of the incident surface while providing the same.
特に、請求項4に記載されているように、画像が投影されるウインドシールドの画像投影面部の形状が車幅方向に対して非対称な自由曲面形状となっていると、虚像の歪みを補正する凹面鏡の形状は複雑になりやすい。本発明は、このように画像投影面部の形状が車幅方向に対して非対称な自由曲面となっているものに対して特に有効に機能する。
In particular, as described in
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明が適用された車両用ヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)を示す概略構成図である。図2は、その主要部の拡大図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle head-up display device (HUD device) to which the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged view of the main part.
図1に示すように、HUD装置1は、フロントウインドシールド9の下縁から車室内側へ延出するインストルメントパネル(以下、インパネという)2の内側に配置され、各種情報を画像80として表示する表示デバイス5と、表示デバイス5に表示された画像80を拡大かつ反射する凹面鏡6と、凹面鏡6で反射された反射画像81を拡大しかつ透過した拡大画像82をフロントウインドシールド9に向けて出射するシリンドリカルレンズ7とを備えている。
As shown in FIG. 1, the HUD device 1 is arranged inside an instrument panel (hereinafter referred to as instrument panel) 2 that extends from the lower edge of the
なお、シリンドリカルレンズ7を透過した拡大画像82は、フロントウインドシールド9の画像投影面部9aにて反射して、車両の乗員のアイレンジ3に到達する。これにより、乗員には、拡大画像82の虚像4が、車両の前景(フロントウインドシールド9を挟んで乗員とは反対側)と重なるように視認される。
The enlarged
ここで、画像投影面部9aは、フロントウインドシールド9の一部分に設けられる部位であって、表示デバイス5の画面の最外周縁部に沿った枠状の画像をフロントウインドシールド9に投影した場合に表示される枠状の虚像4の内側の部位である。
Here, the image
HUD装置1は、拡大機能を有した凹面鏡6に加え、フロントウインドシールド9と凹面鏡6との間に、拡大機能を有したシリンドリカルレンズ7を配置させているため、表示デバイス5を小型化することができ、ひいてはHUD装置1の小型化を促進される。
Since the HUD device 1 has a
また、インパネ2には、当該インパネ2の上面部に開口を有し、凹面鏡6で反射された反射画像81をフロントウインドシールド9に導くための筒状の導光部2aが形成されており、シリンドリカルレンズ7は、この導光部2aを塞ぐように配置されている。つまり、シリンドリカルレンズ7は、導光部2aの開口を塞ぐことで、インパネ2内部を防塵するカバーを兼ねている。
In addition, the
ただし、インパネ2(導光部2aを形成する内壁を含む)は、遮光性の樹脂により形成されている。つまり、インパネ2の上面部や導光部2aを形成する内壁への入射光は、反射せず吸収されるように構成されている。
However, the instrument panel 2 (including the inner wall forming the
以下では、導光部2aを通過(シリンドリカルレンズ7を透過)する拡大画像82の主光軸8の進行方向をZ方向、車両の車幅方向(虚像4の水平方向)をX方向、X方向およびZ方向のいずれとも直交する方向をY方向と称する。
In the following, the traveling direction of the main optical axis 8 of the enlarged
また、図2に示すように、凹面鏡6のうち、表示デバイス5から投影された画像80を反射する面を反射面6aと称し、シリンドリカルレンズ7のうち、反射面6aで反射された反射画像81が入射する面を入射側端面7a、透過した拡大画像82が出射する面を透過面7bと称する。
Further, as shown in FIG. 2, a surface of the
<フロントウインドシールド>
フロントウインドシールド9は、自由曲面形状を有しており、図1に示すように、車両後方に向って傾いている。その自由曲面の曲率は、一様ではなく、部分的に異なっている。すなわち、フロントウインドシールド9は、車両の車幅方向中央を基準に車幅方向に対して対称となっており、車幅方向中央から車両側部に向うに連れて曲率が大きくなっている。また、フロントウインドシールド9は、その一部に、シリンドリカルレンズ7によって拡大され、透過した拡大画像82が投影される画像投影面部9aを有する。
<Front windshield>
The
ここで、画像投影面部9aは、フロントウインドシールド9の厚さ方向をγ方向、車幅方向に沿った方向をα方向、γ方向およびα方向にそれぞれ直交する方向をβ方向、γ方向の座標をγ、α−β平面内の座標を(α,β)とした場合、下記の数式(数1)に示すような多項式fW(α,β)で表現される。なお、この数式において、それぞれの項のwn(係数)は0「ゼロ」を含む。本実施形態では四次の多項式にてフロントウインドシールド9の画像投影面部9aを表現しているが、五次以上の多項式であっても良い。
Here, the image
<シリンドリカルレンズ>
シリンドリカルレンズ7は、レンズの厚さ方向(光を透過させる方向)と直交するに方向のうち、一方向のみがレンズとして作用(本実施形態では、拡大)する周知のものである。
<Cylindrical lens>
The
図3は、シリンドリカルレンズ7単体の斜視図である。図3に示すように、シリンドリカルレンズ7は、γ方向の両端に位置する2つの面のうち、一方の面が長方形の平坦面70となっており、他方の面が円柱の一部の曲面を形成したレンズ形成面71となっている。また、シリンドリカルレンズ7は、α方向に直交する断面のうち、平坦面70との交線と、レンズ形成面71との交線とが平行となる形状(すなわち、断面が長方形となる形状)を有している。
FIG. 3 is a perspective view of the
レンズ形成面71は、一意に定められた面であり、レンズ7の厚さ方向をγ方向、車幅方向に沿った方向をα方向、γ方向およびα方向にそれぞれ直交する方向をβ方向、γ方向の座標をγ、α−β平面内の座標を(α,β)とした場合、下記の数式(数2)に示すような多項式fl(α,β)で表現される。なお、この数式において、それぞれの項のln(係数)は0「ゼロ」を含む。本実施形態では四次の多項式にてレンズ形成面71を表現しているが、五次以上の多項式であっても良い。シリンドリカルレンズ7の場合、βを含む項の係数は、0「ゼロ」となる。なお、このシリンドリカルレンズ7では、α方向がレンズとして作用する方向(作用軸方向)となっており、β方向がレンズとして作用しない方向(非作用軸方向)となっている。
The
上記数式によって表されるレンズ形成面71を有したシリンドリカルレンズ7においては、レンズ7のα方向の中央を基準にα方向に対して対称な自由曲面形状となる。また、本実施形態のレンズ形成面71は、上記数2に示すように、αの次数が奇数となっている項を除く項からなる多項式にて表現されている。このようなレンズ形成面71を有したレンズ7は、αの次数が奇数となっている項を含む多項式にて表現されるレンズと比較すると形状が非常に簡単であり、製造する上でコストの上昇を抑えることができる。レンズは通常、透光性を有する母材から削り出したりして形成されている。このため、レンズ形成面71の形状が複雑であればあるほど、製造コストが上昇するおそれがある。また、形状によっては、レンズの厚さが厚くなる場合もある。
In the
シリンドリカルレンズ7は、図2に示すように、レンズ形成面71が入射側端面7a、平坦面70が透過面7bとなり、かつシリンドリカルレンズ7の作用軸方向(α方向)が車幅方向(虚像4の水平方向)と一致し、シリンドリカルレンズ7の厚さ方向(γ方向)に対する拡大画像82の主光軸8の進行方向(Z方向)およびβ方向に対するY方向が傾斜角度θxだけ傾斜した状態で導光部2aの開口から設置深さdの位置に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、シリンドリカルレンズ7は当該レンズ7の光軸と主光軸8とが軸外しの状態で設置されているので、図4(a)に示すように、表示デバイス5から凹面鏡6を介すことなく、当該レンズ7に画像80を直接投影した場合の虚像4aは、上述した当該レンズ7の入射側端面7aの自由曲面形状の光学的な作用により、図4(b)に示すように、虚像4aの中央部が鉛直方向上方に突き出るように歪む。なお、虚像4aの歪みは、入射側端面7aの自由曲面の形状は勿論のこと上記傾斜角度θxを変更することによっても調整が可能である。
As shown in FIG. 2, since the
また、フロントウインドシールド9の画像投影面部9aは、上述したように車幅方向に非対称な自由曲面形状を有し、かつ、右側に向うにつれ曲率が大きくなっているため、図4(b)に示すように虚像4aの右側が左側よりも大きく歪むこととなる。このような、画像投影面部9aの形状による車幅方向の像の歪みは、シリンドリカルレンズ7の入射側端面7aの自由曲面形状の設定によって、補正させることは可能であるが、本実施形態では、入射側端面7aをレンズ7の中央を基準にα方向に対称な自由曲面形状としているため、車幅方向の像の歪みを補正することはできない。したがって、レンズ7を介して画像投影面部9aに投影された虚像4aは、図4(b)に示すように、画像投影面部9aの自由曲面形状の影響を受け、右側が左側に比べ大きく歪むこととなるのである。
Further, since the image
<凹面鏡>
図5は、凹面鏡6単体の斜視図である。凹面鏡6は、光を反射する反射面6aを有する。反射面6aは、凹面鏡6の光軸方向をγ方向、これと直交する二つの方向をα方向およびβ方向、γ方向の座標をγ、α−β平面内の座標を(α,β)とした場合、下記の数式(数3)に示すような多項式fm(α,β)で表現される。なお、この数式において、それぞれの項のmn(係数)は、0「ゼロ」を含む。反射面6aは、図4(b)に示すような歪んだ虚像4aが、図1に示すように歪みが補正された虚像4となるように、下記数式の係数mnが決定される。本実施形態では四次の多項式にて反射面6aを表現しているが、五次以上の多項式であっても良い。
<Concave mirror>
FIG. 5 is a perspective view of the
図2に示すように、凹面鏡6は凹面鏡6の光軸と主光軸8とが軸外しの状態で設置されているので、図6(a)に示すように、表示デバイス5からシリンドリカルレンズ7を介すことなく、凹面鏡6に画像80を直接投影した場合の虚像4bは、上述した凹面鏡6の反射面6aの自由曲面形状の光学的な作用により、図6(b)に示すように、虚像4bの中央部が鉛直方向下方に突き出るように歪む。
As shown in FIG. 2, since the
本実施形態では、図4(b)に示すシリンドリカルレンズ7およびフロントウインドシールド9によって生じる虚像4bの歪みが、歪みが補正された図1に示す虚像4となるように、故意に虚像4bを歪ませている。なお、虚像4bの歪みは、反射面6aの自由曲面の形状は勿論のこと上記傾斜角度θmを変更することによっても調整が可能である。
In this embodiment, the
以上のように、HUD装置1のシリンドリカルレンズ7および凹面鏡6が形成されているため、運転者は、フロントウインドシールド9の画像投影面部9aに拡大画像82が投影されたとき、歪みが補正された虚像4を視認することができるのである。
As described above, since the
以上、フロントウインドシールド9、HUD装置1のシリンドリカルレンズ7および凹面鏡6のそれぞれの光学的な作用を発生する部位について説明した。次に、シリンドリカルレンズ7の製造手順について図7を用いて説明する。
As above, the
図7に示すように、入射側端面7aおよび反射面6aの自由曲面形状は、入射側端面形状決定工程S10と、反射面形状決定工程S20とを経て決定される。
As shown in FIG. 7, the free curved surface shapes of the incident
まず、入射側端面形状決定工程S10にて、入射側端面7aの自由曲面形状を決定する。入射側端面7aは、上記したように一意の形状とする。本実施形態では、少なくともα方向に対して対称であって、シリンドリカルレンズ7を透過した拡大画像82を画像投影面部9aに投影したときに所望の大きさの虚像4が得られるような拡大率を実現可能な形状としている。すなわち、入射側端面7aの形状は、画像投影面部9aが車幅方向に対して非対称となっていることに起因する歪みの補正を考慮して決定されていない。
First, in the incident side end surface shape determining step S10, the free curved surface shape of the incident
次に、上記工程S10にて決定された入射側端面7aの形状に基づいて、反射面形状決定工程S20にて、反射面6aの自由曲面形状を決定する。本実施形態では、シリンドリカルレンズ7およびフロントウインドシールド9の自由曲面形状によって生じる虚像4aの歪みが補正されるような反射面6aの自由曲面形状を決定する。
Next, based on the shape of the incident
そして、次に、成形工程にて、決定されたそれぞれの入射側端面7aおよび反射面6aに応じて、シリンドリカルレンズ7および凹面鏡6を成形する。そして、さらに組付け工程にて、成形工程にて成形されたシリンドリカルレンズ7および凹面鏡6や、その他部品(表示デバイス5など)をHUD装置1のケースに組み付ける。
Then, in the molding step, the
以上の過程を経て入射側端面7aおよび反射面6aは決定されるので、特に、入射側端面7aは、製造者の都合に合わせて決定することが可能となる。例えば、本実施形態のようにα方向に対して対称となる形状としてレンズの製造コストの上昇を極力抑えるようすることができる。また、画像投影面部9aの形状を考慮せずに入射側端面7aを決定することができるので、シリンドリカルレンズ7を画像投影面部9aの自由曲面形状が異なる場合であっても共通化することも可能である。シリンドリカルレンズ7を共通化することによれば、入射側端面7aの形状を簡単化するよりも、さらにHUD装置1の製造コストの上昇を抑えることが可能となる。
Since the incident
入射側端面7aの形状を製造者の都合に合わせて決定することによれば、その反面、反射面6aの形状が複雑となる。しかしながら、本実施形態によれば、反射面6aの形状が複雑となったとしても、製造コストの上昇を抑えつつ、HUD装置1を小型化することができる。それは、シリンドリカルレンズ7の入射側端面7aの形状を複雑なものとした場合のレンズ7の製造コストの上昇が反射面6aの形状を複雑なものとした場合の凹面鏡6の製造コストの上昇に比べ非常に大きいからである。
According to the determination of the shape of the incident
シリンドリカルレンズ7は通常、透光性を有する母材を削り出したり、透光性を有する樹脂材料を射出成形して製造されるものである。これに対し、凹面鏡6は、ガラス板の熱曲げ加工であったり、金属板をプレス加工することにより製造されるものであり、レンズ7に比べ、製造する際の加工が非常に簡単である。また、試行錯誤的に入射側端面7aの形状を決定すると、形状によってはレンズ7のγ方向の厚さを増大させなければならなくなることもある。一方、凹面鏡6は、反射によって光学作用を発生させているため、レンズ7のように形状によってγ方向の厚さが増大するようなことは無い。以上説明したように、シリンドリカルレンズ7は、凹面鏡6に比べ、製造コストが増大する可能性が高いのである。
The
したがって、本実施形態のように、シリンドリカルレンズ7の入射側端面7aの形状を製造者の都合の良いように一意に定めることによれば、製造コストの上昇を極力抑えつつ、小型化を達成できるHUD装置1を製造することができるのである。
Therefore, as in this embodiment, by uniquely determining the shape of the incident
また、本実施形態でも述べてきたように、このように製造されたシリンドリカルレンズ7や凹面鏡6は、画像投影面部9aが車幅方向に対して非対称な形状となっているものに対して非常に有効に機能する。
Further, as described in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、表示デバイス5が特許請求の範囲に記載の表示器に相当し、シリンドリカルレンズ7の入射側端面7aが特許請求の範囲に記載の入射面に相当する。また、入射側端面形状決定工程S10が特許請求の範囲に記載の入射面形状決定工程に相当する。
In the present embodiment, the
(その他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。例えば、凹面鏡6にて反射された反射画像81を拡大するレンズの種類は、シリンドリカルレンズ7に限る必要はなく、リニアフレネルレンズであっても良い。
(Other embodiments)
In the above, several embodiment of this invention was described. The present invention is not construed as being limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention. For example, the type of lens for enlarging the reflected
1 ヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)、2 インストルメントパネル(インパネ)、2a 導光部、3 アイレンジ、4 虚像、4a 虚像、4b 虚像、5 表示デバイス(表示器)、6 凹面鏡、6a 反射面、7 シリンドリカルレンズ、7a 入射側端面(入射面)、7b 透過面、8 主光軸、9 フロントウインドシールド、9a 画像投影面部、70 平坦面、71 レンズ形成面、80 画像、81 反射画像、82 拡大画像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head up display apparatus (HUD apparatus), 2 Instrument panel (instrument panel), 2a Light guide part, 3 Eye range, 4 Virtual image, 4a Virtual image, 4b Virtual image, 5 Display device (display), 6 Concave mirror, 6a Reflecting surface , 7 cylindrical lens, 7a incident side end surface (incident surface), 7b transmission surface, 8 main optical axis, 9 front windshield, 9a image projection surface part, 70 flat surface, 71 lens forming surface, 80 image, 81 reflection image, 82 Enlarged image
Claims (4)
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
前記画像を表示する表示器と、
前記画像を拡大して、反射する反射面を有する凹面鏡と、
前記反射面にて反射された前記画像の反射画像を拡大する入射面を有し、前記入射面にて拡大され透過した拡大画像を前記画像投影面部に投影するレンズと、を備え、
一意に前記入射面の形状を定める入射面形状決定工程と、
前記入射面形状決定工程後、前記一意に定めた前記入射面を有する前記レンズを透過させた前記画像を前記画像投影面部に投影させた場合に表示される虚像の歪みが補正されるように前記反射面の形状を定める反射面形状決定工程と、を有することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。 In a method for manufacturing a vehicle head-up display device that is mounted on a vehicle and displays a virtual image of the image in the vehicle by projecting an image onto an image projection surface portion of a windshield.
The head-up display device includes:
A display for displaying the image;
A concave mirror having a reflecting surface for enlarging and reflecting the image;
A lens that has an incident surface that magnifies a reflected image of the image reflected by the reflecting surface, and that projects a magnified image that has been magnified and transmitted through the incident surface onto the image projection surface portion;
An incident surface shape determining step for uniquely determining the shape of the incident surface;
After the incident surface shape determination step, the distortion of a virtual image displayed when the image that has passed through the lens having the uniquely defined incident surface is projected onto the image projection surface portion is corrected. A method for manufacturing a head-up display device for a vehicle, comprising: a reflecting surface shape determining step for determining a shape of the reflecting surface.
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