JP2014021391A - Image display device - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique facilitating replacement of a screen in a head-up display.SOLUTION: A board storage part stores a circuit board which outputs an image signal of an image to be displayed. An optical unit is provided on one end of the board storage part, and generates an image based on an image signal output from the circuit board and projects it. A combiner is provided on an end of the optical unit, and the image is projected. The optical unit comprises: an optical unit body including a light source and an image display element; and a projection part 300 which is installed in the optical unit body and determines a projection direction. The projection part 300 includes: a projection mirror; an intermediate image screen on which a real image is formed; and a screen holding part 390 which is detachable from the projection part 300 and holds the intermediate image screen. The screen holding part 390 detachably holds the intermediate image screen.

Description

本発明は、画像表示装置に関し、特に画像表示光に基づく画像を虚像としてユーザに提示する画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device that presents an image based on image display light to a user as a virtual image.

近年、画像表示装置として、LEDや半導体レーザー光源を利用したいわゆるヘッドアップディスプレイが開発されている。このヘッドアップディスプレイでは、車両のウィンドシールド等を介してユーザが虚像として認識する画像に対応する実像を結像させるためのスクリーンを使用するものがある(例えば、特許文献1)。このスクリーンには、反射面を備えた反射型スクリーンと、透過面を備えた透過型スクリーンとがある。   In recent years, so-called head-up displays using LEDs or semiconductor laser light sources have been developed as image display devices. Some of these head-up displays use a screen for forming a real image corresponding to an image that a user recognizes as a virtual image through a windshield of a vehicle (for example, Patent Document 1). This screen includes a reflective screen having a reflective surface and a transmissive screen having a transmissive surface.

特開2003−127707号公報JP 2003-127707 A

これらのヘッドアップディスプレイでは、投射レンズから投射された映像光を拡散することによって映像の視野角を広げるために上記のスクリーンが使用されることがある。これらのスクリーンは種々の材料から形成されており、材料によっては経年変化によって光学的な性能が低下する場合もありうる。   In these head-up displays, the above screen may be used to widen the viewing angle of the image by diffusing the image light projected from the projection lens. These screens are formed of various materials, and depending on the material, optical performance may be deteriorated due to aging.

また、スクリーンを形成する材料を変更することで、視野角等のスクリーンの光学的な性質を変えることができる。このため、ユーザの好みに応じたスクリーンに交換したり、性能が低下したスクリーンを新しいものに交換したりする等、スクリーンの交換を容易にする技術が求められている。   Further, by changing the material forming the screen, the optical properties of the screen such as the viewing angle can be changed. For this reason, there is a need for a technique that facilitates screen replacement, such as replacing the screen with a user's preference, or replacing a screen with degraded performance with a new one.

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、ヘッドアップディスプレイにおけるスクリーンの交換を容易にする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique that facilitates replacement of a screen in a head-up display.

上記目的を達成するため、本発明のある態様は車両表示装置である。この装置は、表示する画像の画像信号を出力する回路基板を収納する基板収納部と、前記基板収納部の一端に設けられ、前記回路基板から出力される画像信号に基づいて画像を生成し投射する光学ユニットと、前記光学ユニットの一端に設けられ、前記画像が投射されるコンバイナとを備える。前記光学ユニットは、光源及び画像表示素子を含む光学ユニット本体と、前記光学ユニット本体に取り付けられ、投射方向を決定する投射部とを有する。前記投射部は、投射ミラーと、実像が結像する中間像スクリーンと、前記投射部と脱着自在であり、かつ前記中間像スクリーンを設置するスクリーン保持部とを備える。ここで前記スクリーン保持部は、前記中間像スクリーンを脱着自在である。   In order to achieve the above object, an aspect of the present invention is a vehicle display device. This apparatus is provided at one end of the circuit board storage unit for storing a circuit board that outputs an image signal of an image to be displayed, and generates and projects an image based on the image signal output from the circuit board. And an combiner that is provided at one end of the optical unit and that projects the image. The optical unit includes an optical unit main body including a light source and an image display element, and a projection unit that is attached to the optical unit main body and determines a projection direction. The projection unit includes a projection mirror, an intermediate image screen on which a real image is formed, and a screen holding unit that is detachable from the projection unit and on which the intermediate image screen is installed. Here, the screen holding unit is detachable from the intermediate image screen.

本発明によれば、ヘッドアップディスプレイにおけるスクリーンの交換を容易にする技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which makes easy replacement | exchange of the screen in a head up display can be provided.

本発明の車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイについて車両内部からの視野により示す斜視図である。It is a perspective view shown with a field of view from the inside of vehicles about a head up display which is a display for vehicles of the present invention. 図1のヘッドアップディスプレイについてのウィンドシールド側からの視野により示す斜視図である。It is a perspective view shown by the visual field from the windshield side about the head-up display of FIG. 光学ユニットの内部構成を光の経路と共に示す図である。It is a figure which shows the internal structure of an optical unit with the path | route of light. 光学ユニットの内部構成を光の経路と共に示す図である。It is a figure which shows the internal structure of an optical unit with the path | route of light. 光学ユニットの内部の一部及び基板収納部の内部の一部について示す図である。It is a figure shown about a part inside optical unit and a part inside board | substrate storage part. 図5において、ヒートシンク及びフレキシブルケーブルを取り外した際の様子について示す図である。In FIG. 5, it is a figure shown about the mode at the time of removing a heat sink and a flexible cable. ルームミラーに取付けられたヘッドアップディスプレイの側面図である。It is a side view of the head up display attached to the room mirror. ルームミラーに取付けられたヘッドアップディスプレイの正面図である。It is a front view of the head up display attached to the room mirror. コンバイナに投射される画像(虚像)の視認領域について示す図である。It is a figure shown about the visual recognition area of the image (virtual image) projected on a combiner. コンバイナに投射される画像(虚像)の視認領域について示す図である。It is a figure shown about the visual recognition area of the image (virtual image) projected on a combiner. 右ハンドル車用に取付けられたヘッドアップディスプレイにおいて、投射部及びコンバイナが取り外されたときの様子を示す図である。It is a figure which shows a mode when a projection part and a combiner are removed in the head-up display attached for right-hand drive vehicles. 左ハンドル車用に基板収納部を付け替えたときの様子を示す図である。It is a figure which shows a mode when the board | substrate storage part is changed for left-hand drive vehicles. 左ハンドル車用に付け替えられたヘッドアップディスプレイを示す図である。It is a figure which shows the head-up display changed for left-hand drive vehicles. 基板収納部をルームミラーに取り付けるための取付部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the attachment member for attaching a board | substrate accommodating part to a room mirror. 図14の取付部材における取付プレートの三面図である。It is a three-plane figure of the attachment plate in the attachment member of FIG. ルームミラーに取り付けられたヘッドアップディスプレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the head-up display attached to the room mirror. 基板収納部の第1取付面が取付プレートに接するように取り付けられた場合の止めネジ部分の断面図である。It is sectional drawing of the set screw part at the time of attaching so that the 1st attachment surface of a board | substrate storage part may contact an attachment plate. 基板収納部の第2取付面が取付プレートに接するように取り付けられた場合の止めネジ部分の断面図である。It is sectional drawing of the set screw part at the time of attaching so that the 2nd attachment surface of a board | substrate storage part may contact an attachment plate. 取付プレートの変形例について示す図である。It is a figure shown about the modification of an attachment plate. コンバイナが収納ヒンジにより折り曲げられた様子を示す側面図である。It is a side view which shows a mode that the combiner was bent by the accommodation hinge. コンバイナが収納ヒンジにより折り曲げられた様子を示す正面図である。It is a front view which shows a mode that the combiner was bent by the storage hinge. 図22(a)−(b)は、実施の形態に係る透過型中間像スクリーンの断面を模式的に示す断面図である。FIGS. 22A to 22B are cross-sectional views schematically showing a cross section of the transmission type intermediate image screen according to the embodiment. 拡散層の厚み、透過配光角の半値半角、および透過型中間像スクリーンに結像した映像の分解能の関係を模式的に示す図であるIt is a figure which shows typically the relationship between the thickness of a diffused layer, the half value half-angle of a transmission light distribution angle, and the resolution | decomposability of the image imaged on the transmission type intermediate image screen. 拡散層の厚みを可変して、拡散層厚が透過型中間像スクリーン面上で結像する実像の分解能に与える影響を調査した結果と、解像度の計算値とを表形式で示す図である。It is a figure which shows the result of investigating the influence which the thickness of a diffused layer changes on the resolution of the real image imaged on a transmissive | pervious intermediate | middle image screen surface by varying the thickness of a diffused layer, and the calculated value of a resolution. 拡散層の厚みと透過型中間像スクリーン面上で結像する実像の分解能、および、拡散層の厚みと解像度の計算値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of a diffused layer, the resolution of the real image imaged on a transmission type | mold intermediate image screen surface, and the calculated value of the thickness of a diffused layer, and the resolution. 実施の形態に係るオンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the on-dashboard type head up display which concerns on embodiment. オンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイの設置位置と、運転者に提示される虚像の位置との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the installation position of an on-dashboard type head up display, and the position of the virtual image shown to a driver | operator. 実施の形態に係る反射型中間像スクリーンの断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section of the reflection type intermediate | middle image screen which concerns on embodiment. 拡散層の厚み、反射配光角の半値半角、および反射型中間像スクリーンに結像した映像の分解能との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the thickness of a diffused layer, the half value half-angle of a reflective light distribution angle, and the resolution | decomposability of the image imaged on the reflective intermediate image screen. 拡散層から反射面までの距離を可変して、拡散層-反射面間距離が反射型中間像スクリーン面上で結像する実像の分解能に与える影響を調査した結果と、解像度の計算値とを表形式で示す図である。By varying the distance from the diffusion layer to the reflection surface, the results of investigating the effect of the distance between the diffusion layer and the reflection surface on the resolution of the real image formed on the reflective intermediate image screen and the calculated resolution It is a figure shown in a table format. 拡散層から反射面までの距離と反射型中間像スクリーン面上で結像する実像の分解能、および拡散層から反射面までの距離と解像度の計算値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the distance from a diffused layer to a reflective surface, the resolution of the real image formed on a reflective intermediate image screen surface, and the distance from a diffused layer to a reflective surface, and the calculated value of the resolution. 実施の形態に係る三層部の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the three-layer part which concerns on embodiment. 実施の形態に係るスクリーン保持部を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the screen holding part which concerns on embodiment. スクリーン保持部が三層部を設置した状態を示す上面図である。It is a top view which shows the state in which the screen holding part installed the three-layer part. スクリーン保持部が三層部を設置した状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which the screen holding part installed the three-layer part. 実施の形態に係る投射部中にスクリーン保持部を設置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which installed the screen holding | maintenance part in the projection part which concerns on embodiment. 実施の形態に係る三層部の別の例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically another example of the three-layer part which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。かかる実施形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Specific numerical values and the like shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

[本実施形態に係る車両用表示装置の外観構成]
本実施形態に係る車両用表示装置として、車両が備えるルームミラー(バックミラー)に取り付けられて使用されるヘッドアップディスプレイを例に挙げ、図1及び図2を参照して、その外観構成について説明する。図1は、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ10を、このヘッドアップディスプレイ10が取り付けられたルームミラー600から車両の図示しないウィンドシールドの方に向かう視野により観察した態様を示す斜視図である。また図2は、同じく図示しないウィンドシールドからルームミラー600の方に向かう視野により、ヘッドアップディスプレイ10を観察した態様を示す斜視図である。以後の説明において、前後、左右及び上下で示される方向は、それぞれ車両の前方、後方、車両の左側方向、右側方向、車両が配置された路面に垂直で当該面から車両側の方向及びその反対方向を意味する。
[External Configuration of Display Device for Vehicle According to this Embodiment]
As a display device for a vehicle according to this embodiment, a head-up display that is used by being attached to a room mirror (rear mirror) provided in the vehicle is taken as an example, and an external configuration thereof is described with reference to FIGS. 1 and 2. To do. FIG. 1 is a perspective view showing an aspect in which the head-up display 10 according to the present embodiment is observed from a field of view toward a windshield (not shown) of a vehicle from a room mirror 600 to which the head-up display 10 is attached. FIG. 2 is a perspective view showing an aspect in which the head-up display 10 is observed with a field of view from the windshield (not shown) toward the room mirror 600. In the following description, the directions indicated by front and rear, left and right, and up and down are the front and rear of the vehicle, the left and right sides of the vehicle, the direction perpendicular to the road surface on which the vehicle is disposed, and the opposite direction from the surface to the vehicle, respectively. Means direction.

ヘッドアップディスプレイ10は、コンバイナ400に虚像として表示される画像に係る画像信号を生成し、その生成された画像信号を光学ユニット200に出力する回路基板111(図5参照)が収納された基板収納部100を備える。回路基板111は、ナビゲーション装置やメディア再生装置などの図示しない外部装置から出力された画像信号が入力され、その入力された信号に対して所定の処理を行った後、光学ユニット200に出力することもできる。この基板収納部100が、ヘッドアップディスプレイ10の構成要素の一つである後述する取付部材500(図14参照)と連結され、ルームミラー600が取付部材500に保持されることで、ヘッドアップディスプレイ10がルームミラー600に取り付けられる。なお、基板収納部100と取付部材500との連結、及び取付部材500のルームミラー600の保持に係る各機構の詳細については後述する。また、ヘッドアップディスプレイ10の全体構成の説明及び理解の容易のため、図1及び図2では取付部材500の記載を省略している。   The head-up display 10 generates an image signal related to an image displayed as a virtual image on the combiner 400, and stores a circuit board 111 (see FIG. 5) that outputs the generated image signal to the optical unit 200. Part 100. The circuit board 111 receives an image signal output from an external device (not shown) such as a navigation device or a media playback device, performs a predetermined process on the input signal, and outputs the processed signal to the optical unit 200. You can also. The substrate storage unit 100 is connected to an attachment member 500 (see FIG. 14), which will be described later, which is one of the components of the head-up display 10, and the room mirror 600 is held by the attachment member 500, thereby 10 is attached to the room mirror 600. The details of each mechanism relating to the connection between the substrate storage unit 100 and the mounting member 500 and the holding of the room mirror 600 of the mounting member 500 will be described later. Further, in order to facilitate explanation and understanding of the overall configuration of the head-up display 10, the mounting member 500 is not shown in FIGS.

ヘッドアップディスプレイ10は、回路基板111から出力された画像信号が入力される光学ユニット200を備える。光学ユニット200は、光学ユニット本体210、及び投射部300を備える。光学ユニット本体210には、後述する光源231、画像表示素子240、及び各種光学レンズなどが収納される。投射部300には、後述する各種投射ミラー及び中間像スクリーン360が収納される。回路基板111が出力した画像信号は、光学ユニット本体210の上記各デバイス、及び投射部300の上記各デバイスを介して、投射口301から凹面形状を有するコンバイナ400に画像表示光として投射される。なお、本実施形態では画像表示素子240として反射型液晶表示パネルであるLCOS(Liquid crystal on silicon)を用いる場合を例示するが、画像表示素子240としてDMD(Digital Micromirror Device)を用いてもよい。その場合、適用する表示素子に応じた光学系及び駆動回路で構成するものとする。   The head-up display 10 includes an optical unit 200 to which an image signal output from the circuit board 111 is input. The optical unit 200 includes an optical unit main body 210 and a projection unit 300. The optical unit main body 210 accommodates a light source 231, an image display element 240, and various optical lenses described later. The projection unit 300 houses various projection mirrors and an intermediate image screen 360 described later. The image signal output from the circuit board 111 is projected as image display light from the projection port 301 onto the combiner 400 having a concave shape through the devices of the optical unit main body 210 and the devices of the projection unit 300. In the present embodiment, a case where LCOS (Liquid crystal on silicon), which is a reflection type liquid crystal display panel, is used as the image display element 240 is illustrated, but a DMD (Digital Micromirror Device) may be used as the image display element 240. In that case, the optical system and the driving circuit according to the display element to be applied are used.

運転者であるユーザは投射された画像表示光をコンバイナ400を介して虚像として認識する。図1では、投射部300が「A」の文字の画像表示光をコンバイナ400に投射している。ユーザはコンバイナ400を見ることで、「A」の文字が、ユーザから例えば1.7m〜2.0m前方(車両前方)に表示されているかのように認識する、すなわち虚像450を認識することができる。ここで、投射部300からコンバイナ400に投射される画像表示光の中心軸を投射軸320と定義する。   A user who is a driver recognizes the projected image display light as a virtual image via the combiner 400. In FIG. 1, the projection unit 300 projects the image display light of the character “A” onto the combiner 400. By viewing the combiner 400, the user recognizes as if the letter “A” is displayed, for example, 1.7m to 2.0m ahead (front of the vehicle) from the user, that is, recognizes the virtual image 450. it can. Here, the central axis of the image display light projected from the projection unit 300 onto the combiner 400 is defined as a projection axis 320.

詳細は後述するが、光学ユニット200は基板収納部100に対して回動可能な構成となっている。さらに、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ10では、投射部300及びコンバイナ400は光学ユニット本体210の所定の面に対して取付け向きが変更可能、また脱着可能な構成となっている。   Although details will be described later, the optical unit 200 is configured to be rotatable with respect to the substrate storage unit 100. Furthermore, in the head-up display 10 according to the present embodiment, the projection unit 300 and the combiner 400 have a configuration in which the mounting direction can be changed with respect to a predetermined surface of the optical unit main body 210 and can be detached.

[本実施形態に係る車両用表示装置の内部構成:光学系]
次にヘッドアップディスプレイ10の内部構成について説明する。図3及び図4は、上述したヘッドアップディスプレイ10の光学ユニット200の内部構成について説明するための図である。図3は光学ユニット本体210の内部構成、及び投射部300の内部構成の一部を画像表示光に係る光路とともに示す図である。図4は投射部300の内部構成、及び光学ユニット本体210の内部構成の一部を、コンバイナ400まで投射される画像表示光に係る光路とともに示す図である。
[Internal Configuration of Display Device for Vehicle According to Present Embodiment: Optical System]
Next, the internal configuration of the head-up display 10 will be described. 3 and 4 are diagrams for describing the internal configuration of the optical unit 200 of the head-up display 10 described above. FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the optical unit main body 210 and a part of the internal configuration of the projection unit 300 together with an optical path related to image display light. FIG. 4 is a diagram illustrating an internal configuration of the projection unit 300 and a part of the internal configuration of the optical unit main body 210 together with an optical path related to image display light projected to the combiner 400.

まず図3を参照して光学ユニット本体210の内部構成及び画像表示光に係る光路について説明する。光学ユニット本体210は、光源231、コリメートレンズ232、UV−IR(UltraViolet-Infrared Ray)カットフィルタ233、偏光子234、フライアイレンズ235、反射鏡236、フィールドレンズ237、ワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238、1/4波長板239、検光子241、投射レンズ群242、及びヒートシンク243を備える。   First, an internal configuration of the optical unit main body 210 and an optical path related to image display light will be described with reference to FIG. The optical unit main body 210 includes a light source 231, a collimating lens 232, a UV-IR (UltraViolet-Infrared Ray) cut filter 233, a polarizer 234, a fly-eye lens 235, a reflecting mirror 236, a field lens 237, a wire grid deflecting beam splitter 238, A quarter-wave plate 239, an analyzer 241, a projection lens group 242, and a heat sink 243 are provided.

光源231は白色、又は青色、緑色、及び赤色の三色の光を発する発光ダイオードからなる。光源231には発光に伴い発生する熱を放冷するためのヒートシンク243が取り付けられている。光源231が発光した光は、コリメートレンズ232によって平行光に変えられる。UV−IRカットフィルタ233は、コリメートレンズ232を通過した平行光から紫外光及び赤外光を吸収し除去する。偏光子234は、UV−IRカットフィルタ233を通過した光を乱れのないP偏光へと変える。そしてフライアイレンズ235が、偏光子234を通過した光の明るさを均一に整える。   The light source 231 includes a light emitting diode that emits light of three colors of white, blue, green, and red. A heat sink 243 is attached to the light source 231 for cooling the heat generated with light emission. The light emitted from the light source 231 is converted into parallel light by the collimating lens 232. The UV-IR cut filter 233 absorbs and removes ultraviolet light and infrared light from the parallel light that has passed through the collimating lens 232. The polarizer 234 changes the light that has passed through the UV-IR cut filter 233 into unpolarized P-polarized light. The fly-eye lens 235 uniformly adjusts the brightness of the light that has passed through the polarizer 234.

反射鏡236は、フライアイレンズ235の各セルを通過した光の光路を90度変更する。反射鏡236で反射された光はフィールドレンズ237によって集光される。フィールドレンズ237が集光した光は、P偏光を透過するワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238及び1/4波長板239を介して、画像表示素子240に照射される。   The reflecting mirror 236 changes the optical path of light that has passed through each cell of the fly-eye lens 235 by 90 degrees. The light reflected by the reflecting mirror 236 is collected by the field lens 237. The light collected by the field lens 237 is irradiated to the image display element 240 via the wire grid deflecting beam splitter 238 and the quarter wavelength plate 239 that transmit the P-polarized light.

画像表示素子240は、画素毎に赤色、緑色、及び青色のカラーフィルタを備えている。画像表示素子240に照射された光は、各画素に対応する色となり、画像表示素子240の備える液晶組成物によって変調が施され、S偏光の画像表示光となってワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238に向けて出射される。出射されたS偏光の光はワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238で反射され、光路を変えて検光子241を通過した後に投射レンズ群242へ入射される。   The image display element 240 includes red, green, and blue color filters for each pixel. The light applied to the image display element 240 has a color corresponding to each pixel, is modulated by the liquid crystal composition included in the image display element 240, and becomes S-polarized image display light, which is applied to the wire grid deflection beam splitter 238. It is emitted toward. The emitted S-polarized light is reflected by the wire grid deflection beam splitter 238, changes its optical path, passes through the analyzer 241, and then enters the projection lens group 242.

投射レンズ群242を透過した画像表示光は、光学ユニット本体210を出て投射部300に入る。そして投射部300が備える第1投射ミラー351が、入ってきた画像表示光の光路を変更する。   The image display light transmitted through the projection lens group 242 exits the optical unit main body 210 and enters the projection unit 300. And the 1st projection mirror 351 with which the projection part 300 is provided changes the optical path of the image display light which entered.

次に図4を参照して投射部300の内部構成及び画像表示光に係る光路について説明する。投射部300は、第1投射ミラー351、第2投射ミラー352、及び中間像スクリーン360を備える。   Next, an internal configuration of the projection unit 300 and an optical path related to image display light will be described with reference to FIG. The projection unit 300 includes a first projection mirror 351, a second projection mirror 352, and an intermediate image screen 360.

上述の通り、光学ユニット本体210の備えるワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238、検光子241、及び投射レンズ群242を通過した画像表示光の光路は、第1投射ミラー351及び第2投射ミラー352によって、コンバイナ400へと向かう光路に変更される。その間で、第2投射ミラー352で反射された画像表示光に基づく実像が中間像スクリーン360で結像する。中間像スクリーン360で結像した実像に係る画像表示光は、中間像スクリーン360を透過し、コンバイナ400に投射される。ユーザは上述の通り、コンバイナ400を介して、この投射された画像表示光に係る虚像を前方に認識することになる。   As described above, the optical path of the image display light that has passed through the wire grid deflection beam splitter 238, the analyzer 241, and the projection lens group 242 included in the optical unit main body 210 is combined by the first projection mirror 351 and the second projection mirror 352. The optical path to 400 is changed. Meanwhile, a real image based on the image display light reflected by the second projection mirror 352 is formed on the intermediate image screen 360. The image display light related to the real image formed on the intermediate image screen 360 passes through the intermediate image screen 360 and is projected onto the combiner 400. As described above, the user recognizes the virtual image related to the projected image display light forward via the combiner 400.

以上のような内部構成とすることで、ユーザは、回路基板111から出力された画像信号に基づく虚像を、コンバイナ400を介して現実の風景に重畳して視認することができる。   With the internal configuration as described above, the user can visually recognize a virtual image based on the image signal output from the circuit board 111 while being superimposed on an actual landscape via the combiner 400.

[本実施形態に係る車両用表示装置の内部構成:光学ユニット200の内部構成詳細]
光学ユニット200は基板収納部100に対して回動可能な構成となっている。次に図5を参照して光学ユニット200及び基板収納部100の内部構成について、光学ユニット200及び基板収納部100の連接箇所の付近を中心に詳述する。
[Internal Configuration of Display Device for Vehicle According to Present Embodiment: Details of Internal Configuration of Optical Unit 200]
The optical unit 200 is configured to be rotatable with respect to the substrate storage unit 100. Next, the internal configuration of the optical unit 200 and the substrate storage unit 100 will be described in detail with reference to FIG.

図5は、光学ユニット200の内部の一部及び基板収納部100の内部の一部について示す図である。この図5では、光学ユニット200と基板収納部100の連接箇所の付近が主に示されている。光学ユニット200の備える光学系配置部245は、上述したヒートシンク243を除く各種デバイスが収納されている。そして、光学ユニット200内における光学系配置部245の基板収納部100側である基板収納部100との連接箇所の付近には、ヒートシンク243と空間部248が設けられている。   FIG. 5 is a diagram illustrating a part of the inside of the optical unit 200 and a part of the inside of the substrate storage unit 100. In FIG. 5, the vicinity of the connection portion between the optical unit 200 and the substrate storage unit 100 is mainly shown. The optical system arrangement unit 245 included in the optical unit 200 accommodates various devices other than the heat sink 243 described above. In the optical unit 200, a heat sink 243 and a space 248 are provided in the vicinity of the connection portion of the optical system arrangement unit 245 with the substrate storage unit 100 on the substrate storage unit 100 side.

回路基板111は、光学系配置部245に収納された画像表示素子240及び光源231を電気的に制御する。回路基板111と光学系配置部245に収納された画像表示素子240とは、配線であるフレキシブルケーブル246で接続されている。ここで、フレキシブルケーブル246は一例であり、フレキシ基板その他の電気信号を伝達する配線を使用することができる。光学ユニット200は筐体の一面に光学ユニット側開口部247が形成され、基板収納部100は筐体の一面に基板収納部側開口部112が形成されている。フレキシブルケーブル246は、これらの光学ユニット側開口部247及び基板収納部側開口部112を介して回路基板111と画像表示素子240を接続している。フレキシブルケーブル246は、基板収納部100と光学ユニット200の回動を自在にできるような長さを有することが好ましい。   The circuit board 111 electrically controls the image display element 240 and the light source 231 housed in the optical system arrangement unit 245. The circuit board 111 and the image display element 240 accommodated in the optical system arrangement unit 245 are connected by a flexible cable 246 that is a wiring. Here, the flexible cable 246 is an example, and a flexible board or other wiring for transmitting an electrical signal can be used. The optical unit 200 has an optical unit side opening 247 formed on one surface of the housing, and the substrate housing portion 100 has a substrate housing portion side opening 112 formed on one surface of the housing. The flexible cable 246 connects the circuit substrate 111 and the image display element 240 through the optical unit side opening 247 and the substrate storage unit side opening 112. The flexible cable 246 preferably has a length that allows the substrate storage unit 100 and the optical unit 200 to freely rotate.

図6は、図5の光学ユニット200の内部の一部及び基板収納部100の内部の一部について、上述したヒートシンク243及びフレキシブルケーブル246を取り外した際の様子について示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the heat sink 243 and the flexible cable 246 described above are removed from a part of the optical unit 200 in FIG. 5 and a part of the substrate storage unit 100.

光学ユニット側開口部247及び基板収納部側開口部112はそれぞれ、所定の角度で広がる対向する2辺を有する形状、一例として所定の角度を有する略扇形の形状で形成されている。これによって、後述するように光学ユニット200が基板収納部100に対して回動された場合に、光学ユニット200の光学ユニット側開口部247が設けられた面に係る筺体、ないし基板収納部100の基板収納部側開口部112が設けられた面に係る筺体が、フレキシブルケーブル246に加える力を軽減することができる。従って、回動に伴いフレキシブルケーブル246が各筺体によって破損又は切断されることを防止することができる。   Each of the optical unit side opening 247 and the substrate storage unit side opening 112 is formed in a shape having two opposing sides that spread at a predetermined angle, for example, a substantially fan shape having a predetermined angle. As a result, when the optical unit 200 is rotated with respect to the substrate storage unit 100 as will be described later, the housing relating to the surface of the optical unit 200 on which the optical unit side opening 247 is provided, or the substrate storage unit 100. It is possible to reduce the force applied to the flexible cable 246 by the housing according to the surface on which the board housing portion side opening 112 is provided. Therefore, it is possible to prevent the flexible cable 246 from being damaged or cut by the respective housings as it rotates.

また、上述の通り光学ユニット200内の基板収納部100の連接箇所の付近には空間部248が設けられており、フレキシブルケーブル246は、光学ユニット200内では主にこの空間部248に収納される。この空間部248を設けることで、フレキシブルケーブルの長さを余裕をもって確保することができる。従って、光学ユニット200が基板収納部100に対して回動された場合に、フレキシブルケーブル246に加えられる張力を軽減することができる。よって、回動に伴う張力でフレキシブルケーブル246が破損又は切断されることを防止することができる。   Further, as described above, the space portion 248 is provided in the vicinity of the connection portion of the substrate storage portion 100 in the optical unit 200, and the flexible cable 246 is mainly stored in the space portion 248 in the optical unit 200. . By providing the space 248, the length of the flexible cable can be secured with a margin. Accordingly, the tension applied to the flexible cable 246 can be reduced when the optical unit 200 is rotated with respect to the substrate storage unit 100. Therefore, it is possible to prevent the flexible cable 246 from being damaged or cut by the tension accompanying the rotation.

光学ユニット200及び基板収納部100とは、互いの回動の回動軸となる回動部材であるヒンジ113と、回動の角度範囲を制限する回動止め機構114とで連接されている。光学ユニット200は、このヒンジ113を中心として所定の角度だけ、基板収納部100に対して回動する。ここで、本実施形態ではヒンジ113を用いているが、その他の回動部材を使用することができる。   The optical unit 200 and the substrate storage unit 100 are connected to each other by a hinge 113 that is a rotation member that serves as a rotation axis of the rotation, and a rotation stop mechanism 114 that limits a rotation angle range. The optical unit 200 rotates with respect to the substrate storage unit 100 by a predetermined angle around the hinge 113. Here, although the hinge 113 is used in the present embodiment, other rotating members can be used.

基板収納部100の基板収納部側開口部112及び光学ユニット200の光学ユニット側開口部247は上述した通り略扇形の形状からなる。基板収納部100が光学ユニット200に対して回動する場合には、基板収納部側開口部112及び光学ユニット側開口部247の両方により形成されるフレキシブルケーブル246を通すための開口は狭められることとなるが、基板収納部側開口部112及び光学ユニット側開口部247が略扇形の形状からなることにより、回動止め機構114による制限された角度範囲において、フレキシブルケーブル246を通すのに十分な開口は維持される。   The substrate storage unit side opening 112 of the substrate storage unit 100 and the optical unit side opening 247 of the optical unit 200 are substantially fan-shaped as described above. When the substrate storage unit 100 rotates with respect to the optical unit 200, the opening for passing the flexible cable 246 formed by both the substrate storage unit side opening 112 and the optical unit side opening 247 is narrowed. However, the substrate housing side opening 112 and the optical unit side opening 247 are substantially fan-shaped, so that the flexible cable 246 is sufficiently passed through the angle range limited by the rotation stopping mechanism 114. The opening is maintained.

なお、上述した基板収納部側開口部112及び光学ユニット側開口部247の形状は例示に過ぎず、回動に伴いフレキシブルケーブル246を破損等しない形状であればいかなる形状であってもよい。例えば、基板収納部側開口部112及び光学ユニット側開口部247の一方のみを所定の角度で広がる対向する2辺を有する形状に形成して、フレキシブルケーブル246に負荷がかからないようにしてもよい。   Note that the shapes of the above-described substrate storage unit side opening 112 and optical unit side opening 247 are merely examples, and any shape may be used as long as the flexible cable 246 is not damaged by rotation. For example, only one of the substrate housing side opening 112 and the optical unit side opening 247 may be formed in a shape having two opposing sides that spread at a predetermined angle so that the load is not applied to the flexible cable 246.

上述した通り、ヘッドアップディスプレイ10は、光学ユニット200と基板収納部100とがヒンジ113を中心として回動可能な構成となっている。そしてコンバイナ400は光学ユニット200に設けられ、基板収納部100は取付部材500によってルームミラー600に取り付けられている。以上のようにすることで、ユーザはルームミラーの観察角度の調整と、コンバイナ400の観察角度の調整をそれぞれ独立して行うことができる。従って、ユーザはルームミラー600を車両後方を適切に確認できる角度に調整するとともに、コンバイナ400の視認角度を調整して歪みのない適切な画像(虚像)の認識を行うことが可能となる。   As described above, the head-up display 10 is configured such that the optical unit 200 and the substrate storage unit 100 can rotate around the hinge 113. The combiner 400 is provided in the optical unit 200, and the substrate storage unit 100 is attached to the room mirror 600 by an attachment member 500. As described above, the user can independently adjust the observation angle of the room mirror and the adjustment of the observation angle of the combiner 400. Therefore, the user can adjust the room mirror 600 to an angle at which the rear of the vehicle can be properly confirmed, and adjust the viewing angle of the combiner 400 to recognize an appropriate image (virtual image) without distortion.

また、余裕のある長さが確保されたフレキシブルケーブル246を収納するための空間部248を光学ユニット200内に設けたことで、光学ユニット200の基板収納部100に対する回動が自在となりユーザは上記各観察角度の調整を適切に実施することができ、回動により生じる張力がフレキシブルケーブル246を破損又は切断するのを防止することができる。   Further, by providing the optical unit 200 with the space 248 for storing the flexible cable 246 with a sufficient length, the optical unit 200 can freely rotate with respect to the substrate storage unit 100. Adjustment of each observation angle can be performed appropriately, and tension generated by rotation can be prevented from damaging or cutting the flexible cable 246.

さらに、基板収納部側開口部112及び光学ユニット200の光学ユニット側開口部247を上述した略扇形の形状とすることで、光学ユニット200の基板収納部100に対する回動により、光学ユニット200及び基板収納部100の各筺体外壁がフレキシブルケーブル246を破損又は切断するのを防止することができ、ユーザは上記各観察角度の調整を適切に実施することができる。   Furthermore, by making the substrate housing portion side opening 112 and the optical unit side opening portion 247 of the optical unit 200 into the above-mentioned substantially fan shape, the optical unit 200 and the substrate are rotated by the rotation of the optical unit 200 with respect to the substrate housing portion 100. Each casing outer wall of the storage unit 100 can be prevented from damaging or cutting the flexible cable 246, and the user can appropriately adjust each observation angle.

また、図3に示されたように、本実施形態では、反射鏡236及びワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238を用いることにより、画像表示光の光路を2回90度方向に曲げている。そして、画像表示光は光源231での光の出射方向とは逆向き方向で投射部300に出射される。このように画像表示光の経路をコの字型とすることにより、フレキシブルケーブル246を光源231とを近接させないように配線することができる(図5参照)。これにより、光源231から発生する電磁波による雑音が画像信号へ混入することを防ぐことができると共に、光源231で発生する熱によりフレキシブルケーブル246が損傷することも防ぐことができる。更に、光源231に近接して設置されるヒートシンク243もフレキシブルケーブル246から離れて配置されるため、フレキシブルケーブル246を収納する空間部248を設けることができる。   Further, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the optical path of the image display light is bent twice in the 90 degree direction by using the reflecting mirror 236 and the wire grid deflection beam splitter 238. Then, the image display light is emitted to the projection unit 300 in a direction opposite to the light emission direction of the light source 231. Thus, by making the path of the image display light U-shaped, the flexible cable 246 can be wired so as not to be close to the light source 231 (see FIG. 5). Thereby, noise due to electromagnetic waves generated from the light source 231 can be prevented from being mixed into the image signal, and the flexible cable 246 can also be prevented from being damaged by heat generated by the light source 231. Furthermore, since the heat sink 243 installed in the vicinity of the light source 231 is also arranged away from the flexible cable 246, a space portion 248 for storing the flexible cable 246 can be provided.

[ヒンジを用いた角度調整]
次に上述した光学ユニット200の基板収納部100に対する回動について詳述する。図7は、ルームミラー600に取付けられたヘッドアップディスプレイ10の側面図である。この図に示されるように、ルームミラー600は、通常、運転者が車両後方を視認できるように運転者側に向けられる。つまり、ルームミラー600のミラー面602が車両底面ないし走行路面に対し垂直な状態で運転者が運転を行うことはまれであり、通常、運転者はルームミラー600のミラー面602を車両底面等と垂直な面に対して角度を有するように、ルームミラー600の向きを傾ける。このためルームミラー600にヘッドアップディスプレイ10を取り付けると、ルームミラー600の傾きに伴って基板収納部100も車両底面等と平行な面に対して角度を有する。
[Angle adjustment using hinges]
Next, the rotation of the optical unit 200 with respect to the substrate storage unit 100 will be described in detail. FIG. 7 is a side view of the head-up display 10 attached to the room mirror 600. As shown in this figure, the room mirror 600 is normally directed toward the driver so that the driver can visually recognize the rear of the vehicle. That is, it is rare for the driver to drive with the mirror surface 602 of the room mirror 600 perpendicular to the vehicle bottom surface or the traveling road surface. Usually, the driver uses the mirror surface 602 of the room mirror 600 as the vehicle bottom surface or the like. The direction of the rearview mirror 600 is tilted so as to have an angle with respect to the vertical plane. For this reason, when the head-up display 10 is attached to the room mirror 600, the substrate storage unit 100 also has an angle with respect to a plane parallel to the vehicle bottom surface or the like as the room mirror 600 is tilted.

本願の発明者は、多くの車両および様々なユーザに対してコンバイナ400が提示する虚像を認識させる実験を行った結果、ルームミラー600の長手方向と基板収納部100の長手方向とが同じ方向となるようにヘッドアップディスプレイ10を設置したときに、ユーザが虚像を歪みなく認識する位置となるようにコンバイナ400および光学ユニット200の角度を調整すると、多くの場合、ミラー面602と光学ユニット本体210の基準面212とのなす角度がおよそ100度となることを実験により確認した。   The inventor of the present application conducted an experiment for recognizing a virtual image presented by the combiner 400 for many vehicles and various users. As a result, the longitudinal direction of the room mirror 600 and the longitudinal direction of the substrate storage unit 100 are the same direction. If the angle of the combiner 400 and the optical unit 200 is adjusted so that the user recognizes the virtual image without distortion when the head-up display 10 is installed, the mirror surface 602 and the optical unit main body 210 are often adjusted. It was confirmed by an experiment that the angle formed with the reference plane 212 of the lens was approximately 100 degrees.

ここで光学ユニット本体210の「基準面」とは、ルームミラー600のミラー面602に対する光学ユニット本体210の傾きを測定するための基準として用いられる角度測定基準面である。基準面212の一例としては、光学ユニット本体210の光軸を含む平面またはそれと平行な平面である。基準面212の別の例としては、ヘッドアップディスプレイ10を右ハンドル用に取り付けた際の下側の面である第1本体面221または第1本体面221と対向する面である第2本体面222、あるいはそれらの面と平行な平面である。光学ユニット本体210の「基準面」は、光学ユニット200の基準面としてもよい。   Here, the “reference plane” of the optical unit body 210 is an angle measurement reference plane used as a reference for measuring the inclination of the optical unit body 210 with respect to the mirror surface 602 of the rearview mirror 600. An example of the reference surface 212 is a plane including the optical axis of the optical unit main body 210 or a plane parallel thereto. Another example of the reference surface 212 is the first main body surface 221 that is the lower surface when the head-up display 10 is attached to the right handle, or the second main body surface that is the surface facing the first main body surface 221. 222 or a plane parallel to these surfaces. The “reference surface” of the optical unit main body 210 may be a reference surface of the optical unit 200.

上記の実験結果を鑑みて、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10は、ルームミラー600の長手方向と基板収納部100の長手方向とが同じ方向となるように、取付部材500や取付プレート571、581等を用いてヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に取り付けたときに、ミラー面602と基準面212とのなす角度が所定の基準角度となるときに歪みのない最適な映像が提示できるように設計されている。具体的には、上述の条件において最適な映像が提示できるように、ヘッドアップディスプレイ10の光学系を成す光学部の設計がなされている。   In view of the above experimental results, the head-up display 10 according to the embodiment includes the mounting member 500, the mounting plate 571, and the like so that the longitudinal direction of the room mirror 600 and the longitudinal direction of the substrate storage unit 100 are the same direction. When the head-up display 10 is attached to the rearview mirror 600 using 581 or the like, an optimal image without distortion can be presented when the angle formed by the mirror surface 602 and the reference surface 212 becomes a predetermined reference angle. Designed. Specifically, the optical unit constituting the optical system of the head-up display 10 is designed so that an optimal video can be presented under the above-described conditions.

ここで「ヘッドアップディスプレイ10の光学系を成す光学部」とは、基板収納部100に収納されている回路基板111が出力した画像信号に基づいて画像表示光を生成して投射する系である。より具体的には、光学ユニット本体210中の、光源231、コリメートレンズ232、UV−IR(UltraViolet-Infrared Ray)カットフィルタ233、偏光子234、フライアイレンズ235、反射鏡236、フィールドレンズ237、ワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ238、1/4波長板239、検光子241、および投射レンズ群242、投射部300中の第1投射ミラー351、第2投射ミラー352、および中間像スクリーン360、ならびにコンバイナ400の全てまたは、所定の一部分である。   Here, the “optical part constituting the optical system of the head-up display 10” is a system that generates and projects image display light based on an image signal output from the circuit board 111 housed in the board housing part 100. . More specifically, in the optical unit main body 210, a light source 231, a collimating lens 232, a UV-IR (UltraViolet-Infrared Ray) cut filter 233, a polarizer 234, a fly-eye lens 235, a reflecting mirror 236, a field lens 237, Wire grid deflection beam splitter 238, quarter wave plate 239, analyzer 241 and projection lens group 242, first projection mirror 351, second projection mirror 352, intermediate image screen 360, and combiner 400 in projection unit 300 Are all or a predetermined portion.

また「所定の基準角度」とは、ミラー面602と基準面212とのなす角度であって、ヘッドアップディスプレイ10の光学設計時に設計基準として想定する角度である。「所定の基準角度」は、多くの車両および様々なユーザに対して歪みのない最適な映像が提示できるように実験により定めればよい。所定の基準角度の一例としては鈍角であり、より具体的には100度である。また、「所定の基準角度」は、図7においてはφを用いて示されている。   The “predetermined reference angle” is an angle formed between the mirror surface 602 and the reference surface 212 and is an angle assumed as a design reference when the head-up display 10 is optically designed. The “predetermined reference angle” may be determined by experiments so that an optimal video without distortion can be presented to many vehicles and various users. An example of the predetermined reference angle is an obtuse angle, more specifically 100 degrees. The “predetermined reference angle” is indicated by using φ in FIG.

このように、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10はミラー面602と基準面212とのなす角度が所定の基準角度となるときを基準として光学系を成す光学部が設計されているので、通常の使用状態で想定されるルームミラー600の傾きに対応して最適に光学設計されていることになる。多くの車両および様々なユーザ実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10を歪みのない最適な映像が提示できるように取り付けると、多くの場合光学ユニット200は水平付近に保たれる。光学ユニット200がユーザの方向を向かないため、運転者であるユーザが受ける圧迫感を低減することができる。   As described above, since the head-up display 10 according to the embodiment is designed with an optical unit that forms an optical system based on the angle formed by the mirror surface 602 and the reference surface 212 being a predetermined reference angle, Thus, the optical design is optimally adapted to the inclination of the room mirror 600 assumed in the usage state. When the head-up display 10 according to many vehicles and various user embodiments is mounted so that an optimal image without distortion can be presented, the optical unit 200 is often kept near horizontal. Since the optical unit 200 does not face the user, it is possible to reduce the feeling of pressure received by the user who is the driver.

図7では不図示の取付部材500を介して取付けられる基板収納部100は、上記のようにユーザの方に向けられるルームミラー600に固定的に設置される。このため、基板収納部100はルームミラー600に加えられる向きの変更と同様の向きの変更を加えられることになる。一方で、上述したように、投射部300を含む光学ユニット200及びコンバイナ400は、基板収納部100に対してヒンジ113で一体的に回動可能である。したがって、運転者は、ルームミラー600の調整角度にかかわらず、コンバイナ400に投射された画像(虚像)に歪みを生じさせることなく、視認できる位置に調整することができる。   In FIG. 7, the substrate storage portion 100 attached via an attachment member 500 (not shown) is fixedly installed on the room mirror 600 directed toward the user as described above. For this reason, the substrate storage unit 100 can be changed in orientation similar to the orientation change applied to the room mirror 600. On the other hand, as described above, the optical unit 200 including the projection unit 300 and the combiner 400 can be rotated integrally with the substrate storage unit 100 by the hinge 113. Therefore, regardless of the adjustment angle of the room mirror 600, the driver can adjust the image (virtual image) projected on the combiner 400 to a visible position without causing distortion.

図8は、ルームミラー600に取付けられたヘッドアップディスプレイ10のルームミラー600のミラー面602側からの視野による図である。この図に示されるように、ヒンジ113による回動により形成される基板収納部100及び光学ユニット200の境界面であるヒンジ113の回動面は、ミラー面602と垂直でかつ投射軸320と平行な面であることにより、ルームミラー600を横切らない位置にある。従って、基板収納部100がルームミラー600に固定されたまま、ルームミラー600に接触することなく光学ユニット200及びコンバイナ400を一体的に回動させることができる。   FIG. 8 is a view from the view of the mirror surface 602 side of the room mirror 600 of the head-up display 10 attached to the room mirror 600. As shown in this figure, the rotation surface of the hinge 113 that is a boundary surface between the substrate storage unit 100 and the optical unit 200 formed by the rotation of the hinge 113 is perpendicular to the mirror surface 602 and parallel to the projection axis 320. By being a smooth surface, it is in a position that does not cross the room mirror 600. Therefore, the optical unit 200 and the combiner 400 can be integrally rotated without contacting the room mirror 600 while the substrate storage unit 100 is fixed to the room mirror 600.

図9及び図10は、コンバイナ400に投射される画像(虚像)の視認可能な空間について示す図であり、上述したヒンジ113によって回動された光学ユニット200及びコンバイナ400の運転者の観察方向の変化を説明するための図である。例えば、運転者Aより眼の位置の高い運転者Bの両者が同じ車両に取付けられたヘッドアップディスプレイ10を使用する場合、運転者Aが使用するときのヒンジ113による調整角度は図9に示されるように、角度φ1となる。この角度で運転者Aにコンバイナ400に投射された画像(虚像)を歪みなく視認させることができる。一方、運転者Bが使用するときのヒンジ113による調整角度は、図10に示されるように角度φ1より大きい角度φ2であり、この角度φ2で運転者Bにコンバイナ400に投射された画像(虚像)を歪みなく視認させることができる。この角度φ1から角度φ2へのヒンジ113の回動は、コンバイナ400により虚像として表示される画像が認識される位置を、主に回動面とルームミラー600のミラー面602とで形成される直線に平行な方向で変化させる。   FIGS. 9 and 10 are diagrams showing a space in which an image (virtual image) projected on the combiner 400 can be visually recognized. The optical unit 200 rotated by the above-described hinge 113 and the observation direction of the driver of the combiner 400 are illustrated. It is a figure for demonstrating a change. For example, when both the driver B with a higher eye position than the driver A uses the head-up display 10 attached to the same vehicle, the adjustment angle by the hinge 113 when the driver A uses is shown in FIG. As shown, the angle φ1. At this angle, the driver A can visually recognize the image (virtual image) projected on the combiner 400 without distortion. On the other hand, the adjustment angle by the hinge 113 when the driver B is used is an angle φ2 larger than the angle φ1 as shown in FIG. 10, and an image (virtual image) projected on the combiner 400 to the driver B at this angle φ2. ) Can be viewed without distortion. The rotation of the hinge 113 from the angle φ1 to the angle φ2 is a straight line formed mainly by the rotation surface and the mirror surface 602 of the room mirror 600 at a position where an image displayed as a virtual image is recognized by the combiner 400. Change in a direction parallel to.

したがって、本実施形態のヘッドアップディスプレイ10は、車両内の狭い空間に設置されていたとしても、省スペースで投射部300からの画像表示光の投射方向、及び画像表示光が投射されるコンバイナ400の調節をすることができる。また、ヘッドアップディスプレイ10の全体を動かすことなく、光学ユニット200及びコンバイナ400のみを一体的に動かすことができるため、容易に表示画像を視認できる空間を調整することができる。   Therefore, even if the head-up display 10 of this embodiment is installed in a narrow space in the vehicle, the combiner 400 in which the projection direction of the image display light from the projection unit 300 and the image display light are projected in a space-saving manner. Can be adjusted. Moreover, since only the optical unit 200 and the combiner 400 can be moved integrally without moving the entire head-up display 10, a space in which a display image can be easily viewed can be adjusted.

[コンバイナ及び投射部の回動及び脱着]
図11、図12、及び図13は、ヘッドアップディスプレイ10を右ハンドルの車両に対応した取付位置と左ハンドルの車両に対応した取付位置に取り付けた場合について説明するための図である。図11には、右ハンドルの車両用に取付けられたヘッドアップディスプレイ10において、投射部300及びコンバイナ400を光学ユニット本体210から取り外したときの様子が示されている。右ハンドル車用に取付けられたヘッドアップディスプレイ10では、光学ユニット本体210及びコンバイナ400は運転者側から見てルームミラー600の運転者側である右側に配置される。基板収納部100は、第1取付面115と、第1取付面115と対向する第2取付面117とを有しており、図11において、第1取付面115が不図示の取付部材500に接する向きでルームミラー600に取付けられている。また、光学ユニット本体210は、基板収納部100の第1取付面115と同じ側に第1本体面221を有する。第1本体面221に対向する光学ユニット本体210の面を、第2本体面222とする。
[Rotation and removal of combiner and projection unit]
FIGS. 11, 12, and 13 are diagrams for explaining a case where the head-up display 10 is attached to an attachment position corresponding to a right-hand drive vehicle and an attachment position corresponding to a left-hand drive vehicle. FIG. 11 shows a state where the projection unit 300 and the combiner 400 are removed from the optical unit main body 210 in the head-up display 10 attached to the right-hand drive vehicle. In the head-up display 10 attached for a right-hand drive vehicle, the optical unit main body 210 and the combiner 400 are arranged on the right side, which is the driver side of the rearview mirror 600, when viewed from the driver side. The substrate storage unit 100 has a first mounting surface 115 and a second mounting surface 117 that faces the first mounting surface 115. In FIG. 11, the first mounting surface 115 is attached to a mounting member 500 (not shown). It is attached to the rearview mirror 600 in the direction of contact. Further, the optical unit main body 210 has a first main body surface 221 on the same side as the first mounting surface 115 of the substrate housing portion 100. The surface of the optical unit main body 210 that faces the first main body surface 221 is referred to as a second main body surface 222.

図11に示されるヘッドアップディスプレイ10は、基板収納部100の第1取付面115と光学ユニット本体210の第1本体面221とが下側に向き、投射部300の投射口301及びコンバイナ400の下端404が第1本体面221側にある配置状態で、ルームミラー600に取付けられている。従って投射軸320は第1本体面221側にある(図1参照)。   In the head-up display 10 shown in FIG. 11, the first mounting surface 115 of the substrate storage unit 100 and the first main body surface 221 of the optical unit main body 210 face downward, and the projection port 301 of the projection unit 300 and the combiner 400 are The lower end 404 is attached to the rearview mirror 600 in an arrangement state where the lower end 404 is on the first main body surface 221 side. Therefore, the projection axis 320 is on the first body surface 221 side (see FIG. 1).

図12には、左ハンドル車用に取り付けられたヘッドアップディスプレイ10が示されている。この図に示されるように、左ハンドル車用に取り付ける場合には基板収納部100の第2取付面117を下側にして、第2取付面117が不図示の取付部材500に接する向きでルームミラー600に取付けられる。この場合には、運転者側から見た場合にルームミラー600の運転者側である左側に光学ユニット本体210及びコンバイナ400が配置される。   FIG. 12 shows a head-up display 10 attached to a left-hand drive vehicle. As shown in this figure, when mounting for a left-hand drive vehicle, the second mounting surface 117 of the board housing portion 100 is on the lower side and the second mounting surface 117 is in contact with the mounting member 500 (not shown). Attached to the mirror 600. In this case, the optical unit main body 210 and the combiner 400 are arranged on the left side which is the driver side of the rearview mirror 600 when viewed from the driver side.

図13は、左ハンドル車用に取り付けられたヘッドアップディスプレイ10を示す図である。基板収納部100の第2取付面117と光学ユニット本体210の第2本体面222とが同じ側である下側にあり、投射部300の投射口301及びコンバイナ400の下端404が、第2本体面222側にある配置状態で、ヘッドアップディスプレイ10はルームミラー600に取付けられている。   FIG. 13 is a diagram showing the head-up display 10 attached for a left-hand drive vehicle. The second mounting surface 117 of the substrate storage unit 100 and the second main body surface 222 of the optical unit main body 210 are on the same lower side, and the projection port 301 of the projection unit 300 and the lower end 404 of the combiner 400 are the second main body. The head-up display 10 is attached to the room mirror 600 in the arrangement state on the surface 222 side.

図11及び図13に示すように、投射部300及びコンバイナ400は、投射口301と下端404とが光学ユニット本体210の第1本体面221側または第2本体面222側のいずれの側にある状態でも、光学ユニット本体210に対して配置可能である。また図11及び図12に示すように、光学ユニット本体210から投射部300及びコンバイナ400を取り外してそれぞれの取付方向を変更することも可能であり、図示を省略するが光学ユニット本体210と投射部300及びコンバイナ400は回動部材にて連接され、回動部材を介してそれぞれの取付方向を変更することも可能である。すなわち、ヘッドアップディスプレイ10では投射部300及びコンバイナ400はそれぞれ光学ユニット本体210に対して取付の向きを変えて取付けられることが可能であり、取付の向きを変更することにより、投射部300からコンバイナ400に投射される画像表示光を出射する投射口301の配置及び画像表示光の投射方向に関する投射軸320を第1本体面221側とすることも、第2本体面222側とすることもできる。   As shown in FIGS. 11 and 13, in the projection unit 300 and the combiner 400, the projection port 301 and the lower end 404 are on either the first main body surface 221 side or the second main body surface 222 side of the optical unit main body 210. Even in the state, the optical unit main body 210 can be arranged. 11 and 12, it is possible to remove the projection unit 300 and the combiner 400 from the optical unit main body 210 and change their mounting directions. Although not shown, the optical unit main body 210 and the projection unit are omitted. 300 and the combiner 400 are connected by a rotating member, and the mounting direction of each can be changed via the rotating member. That is, in the head-up display 10, the projection unit 300 and the combiner 400 can be attached to the optical unit main body 210 by changing the mounting direction, and the combiner can be changed from the projection unit 300 by changing the mounting direction. The projection axis 320 relating to the arrangement of the projection ports 301 that emit the image display light projected onto 400 and the projection direction of the image display light can be on the first main body surface 221 side or on the second main body surface 222 side. .

図13に示されるように、第2取付面117が下側になった場合であっても、投射部300の投射口301が光学ユニット本体210の第2本体面222側にある状態で投射部300を配置できるため、光学ユニット本体210から画像表示光が下方向に投射される。従って投射軸320は第2本体面222側にある。   As shown in FIG. 13, even when the second mounting surface 117 is on the lower side, the projection unit 301 is in a state where the projection port 301 of the projection unit 300 is on the second body surface 222 side of the optical unit body 210. Since 300 can be disposed, image display light is projected downward from the optical unit main body 210. Therefore, the projection axis 320 is on the second body surface 222 side.

上述したように、投射部300及びコンバイナ400は、投射口301と下端404とが光学ユニット本体210の第1本体面221側または第2本体面222側のいずれの側にある状態でも、光学ユニット本体210に対して配置可能である。すなわち、投射部300の投射口301及びコンバイナ400の下端404が光学ユニット本体210の一方の面(第1本体面221または第2本体面222)に対して、180°変更した位置にて、投射部300及びコンバイナ400を取付可能である。光学ユニット本体210に対する投射部300及びコンバイナ400の取付位置が変更でき、基板収納部100の第1取付面115(または第2取付面117)に対する投射部300及びコンバイナ400の取付位置も変更できる。   As described above, the projection unit 300 and the combiner 400 can be used even when the projection port 301 and the lower end 404 are located on either the first body surface 221 side or the second body surface 222 side of the optical unit body 210. The main body 210 can be arranged. That is, projection is performed at a position where the projection port 301 of the projection unit 300 and the lower end 404 of the combiner 400 are changed by 180 ° with respect to one surface of the optical unit main body 210 (the first main body surface 221 or the second main body surface 222). The part 300 and the combiner 400 can be attached. The mounting positions of the projection unit 300 and the combiner 400 with respect to the optical unit main body 210 can be changed, and the mounting positions of the projection unit 300 and the combiner 400 with respect to the first mounting surface 115 (or the second mounting surface 117) of the substrate storage unit 100 can also be changed.

ここで、投射部300及びコンバイナ400を、それぞれ光学ユニット本体210に対して180°取付位置を変えて取付けた場合には、コンバイナ400で視認される画像(虚像)は、取付を変更する前と比較して向きが180°変わる可能性がある。そこでヘッドアップディスプレイ10では、投射部300又はコンバイナ400の取付位置や向きのセンサーによる検出や運転者が図示しないリモコン等の操作部を介して設定することにより、回路基板111が取付変更前とは画像の向きを変更した画像信号を出力する。   Here, when the projection unit 300 and the combiner 400 are attached to the optical unit main body 210 by changing the attachment position by 180 °, the image (virtual image) visually recognized by the combiner 400 is the same as before the attachment is changed. In comparison, the orientation may change by 180 °. Therefore, in the head-up display 10, the circuit board 111 is before the attachment change by the detection of the attachment position and orientation of the projection unit 300 or the combiner 400 by the sensor and the driver setting through an operation unit such as a remote controller (not shown). An image signal with the image orientation changed is output.

例えば図11に示すように取り付けられたヘッドアップディスプレイ10において、投射部300の投射口301が第1本体面221側にある取付位置で出力された画像の向きと、投射部300の投射口301が第2本体面222側にある取付位置で出力された画像の向きとを180°異ならせることで、光学ユニット本体210に対する投射部300の取付位置が180°変わっても同じ向きの画像を視認することが可能となる。   For example, in the head-up display 10 attached as shown in FIG. 11, the orientation of the image output at the attachment position where the projection port 301 of the projection unit 300 is on the first main body surface 221 side, and the projection port 301 of the projection unit 300. By changing the orientation of the image output at the attachment position on the second main body surface 222 side by 180 °, an image in the same direction is visually recognized even if the attachment position of the projection unit 300 with respect to the optical unit main body 210 changes by 180 °. It becomes possible to do.

これにより、画像表示素子240は投射部300の取付位置に応じて画像の方向(上下左右、180°等)を変更して画像を出力するため、運転者は取付位置を変更しても画像(虚像)を視認することができる。   Accordingly, the image display element 240 changes the image direction (up / down / left / right, 180 °, etc.) according to the attachment position of the projection unit 300 and outputs the image. (Virtual image) can be visually recognized.

また、左ハンドル車用に取り付けた場合であっても、ヒンジ113の回動面は、図8で示された場合と同様に、ルームミラー600を横切らない位置にあるため、基板収納部100がルームミラー600に固定されたまま、ルームミラー600に接触することなく光学ユニット200及びコンバイナ400を一体的に回動させることができる。   Also, even when the left-hand drive vehicle is mounted, the rotation surface of the hinge 113 is in a position that does not cross the room mirror 600 as in the case shown in FIG. The optical unit 200 and the combiner 400 can be integrally rotated without contacting the room mirror 600 while being fixed to the room mirror 600.

[ルームミラー取付部材]
次にヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に取り付けるための取付部材500について詳述する。図14には、ヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に取り付けるための取付部材500が示されている。この図に示されるように、取付部材500は、ルームミラー600を掴むようにしてルームミラー600に固定される一対の把持部590と、その一対の把持部590と基板収納部100とを取り付けるための取付プレート581とを有している。ここで、把持部590は、ルームミラー600の下側端部を挟むために前後に摺動可能な爪部分を有する2つの下側把持機構部591と、ルームミラー600の上側端部を挟むために前後に摺動可能な爪部分を有する2つの上側把持機構部592と、ルームミラー600を後ろ側から上下に挟むために上下に摺動可能な高さ調整部593と、取付プレート581が載せられる上面に、取付プレート581の把持部590に対する位置調整を行うための長孔である位置調整溝594とを有している。ここで、取付プレート581は、一対の把持部590のそれぞれの上面に跨がるように配置され、位置調整溝594に後述する取付プレート581の一対の突起部584が係合されて取付けられる。
[Room mirror mounting member]
Next, the attachment member 500 for attaching the head-up display 10 to the rearview mirror 600 will be described in detail. FIG. 14 shows an attachment member 500 for attaching the head-up display 10 to the room mirror 600. As shown in this figure, the attachment member 500 is a pair of grips 590 that are fixed to the room mirror 600 so as to grip the room mirror 600, and an attachment for attaching the pair of grips 590 and the substrate storage unit 100. Plate 581. Here, the grip portion 590 sandwiches the two lower gripping mechanism portions 591 having claw portions that can slide back and forth to sandwich the lower end portion of the rearview mirror 600 and the upper end portion of the rearview mirror 600. Two upper gripping mechanism portions 592 having claw portions slidable in the front and rear, a height adjusting portion 593 slidable up and down to sandwich the rear mirror 600 from the rear side up and down, and a mounting plate 581 are mounted. A position adjustment groove 594 which is a long hole for adjusting the position of the mounting plate 581 with respect to the grip portion 590 is provided on the upper surface. Here, the attachment plate 581 is disposed so as to straddle the upper surfaces of the pair of gripping portions 590, and a pair of protrusions 584 of the attachment plate 581 described later are engaged with and attached to the position adjustment groove 594.

図15は、図14の取付部材500における取付プレート581の三面図である。この図に示されるように取付プレート581は、全体として略長方形の板状部材からなり、取付面である平らな表面には、一対の異なる向きの円弧形状の孔である円弧孔部582と、円弧孔部582の円弧の基となる円の中心位置にそれぞれ形成された一対の孔である中心孔部583と、裏面側に、把持部590に取り付ける際に、把持部590に形成された位置調整溝594に嵌合するよう取り付けることにより位置調整溝594の長手方向に摺動可能とするための突起部584と、を備えている。   FIG. 15 is a three-side view of the mounting plate 581 in the mounting member 500 of FIG. As shown in this figure, the mounting plate 581 is composed of a substantially rectangular plate-like member as a whole, and a flat surface that is a mounting surface has a pair of arc-shaped hole portions 582 that are arc-shaped holes of different orientations, A center hole portion 583 that is a pair of holes formed at the center position of a circle serving as the base of the arc of the arc hole portion 582, and a position formed on the grip portion 590 when attached to the grip portion 590 on the back surface side. And a projection 584 that is slidable in the longitudinal direction of the position adjusting groove 594 by being fitted to the adjusting groove 594.

中心孔部583は、取付プレート581の一対の突起部を結ぶ直線に直交する方向である幅方向の中央に設けられている。これに対して、一対の突起部584は、前述の幅方向の中央に取付けられるのではなく、中央から一定の距離(オフセットD)だけ、幅方向に離れた位置に配置されている。これにより、取付プレート581を、それぞれの突起部584がそれぞれの中心孔部583よりも高さ調整部593に近くなるように取り付けた第1の状態と、その第1の状態から取付プレート581の面に垂直な方向を軸にして一対の突起部584下にしたまま180°回転させて、幅方向の2つの端を入れ替えて利用した状態である第2の状態とで、摺動の範囲を大きく異ならせることができ、基板収納部100の位置の調整可能範囲を大きくすることができる。なお、第2の状態とは突起部584が中心孔部583よりも高さ調整部593から遠くなるように取り付けた状態である。
ルームミラー600と車のウィンドシールド(フロントガラス)との距離は車種によって様々であるため、以上のように、一対の突起部584を中央からオフセットDをとって配置することにより、ルームミラー600に対するヘッドアップディスプレイ10を固定する前後方向の位置の自由度が大きくなり、種々の車に装着可能となる。また、把持部590を複数(本実施形態では一対)設けたことによって、より様々な車に対応可能となっている。
The center hole 583 is provided at the center in the width direction, which is a direction orthogonal to a straight line connecting the pair of protrusions of the mounting plate 581. On the other hand, the pair of protrusions 584 are not attached to the center in the width direction described above, but are disposed at positions separated in the width direction by a certain distance (offset D) from the center. As a result, the mounting plate 581 is mounted in such a manner that each protrusion 584 is closer to the height adjustment portion 593 than each center hole 583, and the mounting plate 581 is moved from the first state. Rotate 180 ° with the direction perpendicular to the surface as the axis and below the pair of protrusions 584, and in the second state where the two ends in the width direction are used interchangeably, the sliding range is Therefore, the adjustable range of the position of the substrate storage unit 100 can be increased. Note that the second state is a state in which the protruding portion 584 is attached so as to be farther from the height adjusting portion 593 than the center hole portion 583.
Since the distance between the room mirror 600 and the windshield (windshield) of the car varies depending on the vehicle type, as described above, by arranging the pair of protrusions 584 with the offset D from the center, The degree of freedom of the position in the front-rear direction for fixing the head-up display 10 is increased, and the head-up display 10 can be attached to various vehicles. Further, by providing a plurality of gripping portions 590 (a pair in the present embodiment), it is possible to deal with various vehicles.

なお、一対の把持部590間の距離は、2つの位置調整溝594の間の距離が、取付プレート581の2つの突起部584間の距離と同じ距離になるようにして、配置することもできるが、2つの位置調整溝594の間の距離を2つの突起部584間の距離よりも短くなるように一対の把持部590を配置することもできる。一対の突起部584間の距離は変わらないため、このようにして配置すると、必然的に取付プレート581を斜めに取り付けることになり、位置調整溝594の長手方向に対する角度を変化させて取付けることができる。つまり、取付プレート581及び基板収納部100を取付プレート581上の平面に沿って回動させて角度をつけ取り付けることができる。このように、把持部590を複数(本実施形態では一対)設けて、その複数の把持部590間の距離を調整することによって、より様々な取り付け位置にすることが可能となっている。   The distance between the pair of gripping portions 590 can be arranged such that the distance between the two position adjustment grooves 594 is the same as the distance between the two protrusions 584 of the mounting plate 581. However, the pair of grip portions 590 can be arranged so that the distance between the two position adjustment grooves 594 is shorter than the distance between the two protrusion portions 584. Since the distance between the pair of protrusions 584 does not change, the mounting plate 581 is inevitably attached obliquely when arranged in this manner, and the angle of the position adjustment groove 594 with respect to the longitudinal direction can be changed. it can. That is, the attachment plate 581 and the substrate storage unit 100 can be attached at an angle by rotating along the plane on the attachment plate 581. As described above, by providing a plurality of gripping portions 590 (a pair in the present embodiment) and adjusting the distance between the plurality of gripping portions 590, it is possible to set various mounting positions.

基板収納部100を取り付ける際には、取付プレート581の表面(突起部584が設けられていない面)と、基板収納部100の第1取付面又は第2取付面とが重なるように配置した上で、円弧孔部582とその円弧の中心に位置する中心孔部583とから止めネジ118(固定部材)を挿入して、基板収納部100をネジ止めして固定する。ネジ止めする際、基板収納部100は、取付プレート581の表面上で中心孔部583を中心として回動可能であり、基板収納部100の取付プレート581の面の法線を回転軸とする向きが調整される。このとき、中心孔部583を中心として、基板収納部100、光学ユニット200及びコンバイナ400が一体的に回動するため、運転者がコンバイナ400に表示される画像(虚像)を視認できる位置になるように取付プレート581の表面の法線を回転軸とする取付角度を調整することができる。なお、円弧孔部582の円弧の中心角は、運転者がコンバイナ400に表示される画像(虚像)を視認できる位置に調整するのに十分な範囲の角度となるように定められている。また、円弧孔部582の円弧の中心角は、コンバイナ400がウィンドシールドに接しない範囲の角度となるように定めることがさらに好ましい。   When the substrate storage unit 100 is attached, the surface of the attachment plate 581 (the surface on which the protrusion 584 is not provided) and the first attachment surface or the second attachment surface of the substrate storage unit 100 are arranged so as to overlap each other. Then, a set screw 118 (fixing member) is inserted from the arc hole portion 582 and the center hole portion 583 located at the center of the arc, and the substrate storage portion 100 is fixed by screwing. When screwing, the substrate storage portion 100 can rotate around the center hole 583 on the surface of the mounting plate 581, and is oriented with the normal of the surface of the mounting plate 581 of the substrate storage portion 100 as the rotation axis. Is adjusted. At this time, since the substrate storage unit 100, the optical unit 200, and the combiner 400 rotate integrally around the center hole 583, the driver can visually recognize an image (virtual image) displayed on the combiner 400. Thus, the mounting angle with the normal of the surface of the mounting plate 581 as the rotation axis can be adjusted. Note that the central angle of the arc of the arc hole portion 582 is determined to be an angle in a range sufficient to adjust the image (virtual image) displayed on the combiner 400 to a position where the driver can visually recognize the arc. Further, it is more preferable that the central angle of the arc of the arc hole portion 582 is determined to be an angle in a range where the combiner 400 does not contact the windshield.

なお、円弧孔部582の円弧中心方向を内側、円弧中心方向の逆方向を外側とすると、本実施形態においては、一対の円弧孔部582は互いの内側が対向するように配置されているが、基板収納部100の止めネジで止められる位置によっては、互いの外側が対向するように配置されていてもよい。   In this embodiment, when the arc center direction of the arc hole portion 582 is the inner side and the opposite direction of the arc center direction is the outer side, in the present embodiment, the pair of arc hole portions 582 are arranged so that the inner sides thereof face each other. Depending on the position of the substrate storage unit 100 that is fastened with a set screw, the outer sides of the substrate storage unit 100 may be arranged to face each other.

図16には、ルームミラー600に取り付けられたヘッドアップディスプレイ10が示されている。取付部材500の把持部590は、ルームミラー600の裏面(ここではミラーがない面)からルームミラー600の上端及び下端を2カ所で把持し、取付プレート581は、突起部584を把持部590の上側把持機構部592に形成された位置調整溝594に嵌合させることにより、位置調整溝594の長手方向、主にルームミラー600のミラー面に垂直方向の位置を調整可能に取り付けられる。また、取付プレート581は、基板収納部100の取付プレート581面の法線を回転軸とする角度を調整可能に固定する。   FIG. 16 shows the head-up display 10 attached to the room mirror 600. The gripping portion 590 of the mounting member 500 grips the upper and lower ends of the rearview mirror 600 from the rear surface of the rearview mirror 600 (here, the surface without the mirror) at two locations, and the mounting plate 581 holds the protrusion 584 of the gripping portion 590. By fitting into the position adjustment groove 594 formed in the upper gripping mechanism portion 592, the position adjustment groove 594 can be attached so that the position in the longitudinal direction, mainly the mirror surface of the room mirror 600, can be adjusted. In addition, the mounting plate 581 fixes the angle with the normal line of the surface of the mounting plate 581 of the substrate storage unit 100 as the rotation axis being adjustable.

次に図16を用いて、ルームミラー600の位置とコンバイナ400の位置との関係について説明する。なお、ルームミラー600の長手方向を水平面と平行にするとともに、ミラー面を水平面と垂直にした状態にあるとして説明する。また、ルームミラー600の上下方向の中央を通るとともにルームミラー600の横方向と平行な線をルームミラー中心線605と呼ぶこととする。また、コンバイナ400の上下方向の中央を通るとともにコンバイナ400の横方向と平行な線をコンバイナ中心線403と呼ぶこととする。
なお、本実施形態においては、コンバイナ400の観察角度が調整可能となっており、コンバイナ400の観察角度を調整することに伴って、ルームミラー600の高さに対するコンバイナ400の相対的な高さも変わってくる。コンバイナ400とルームミラー600との相対的な高さとは、コンバイナ中心線403の高さと、ルームミラー中心線605の高さとの差であると言い換えることができる。例えばコンバイナ中心線403がルームミラー中心線605よりも高い位置にある場合は、コンバイナ400がルームミラー600よりも相対的に高い位置にあると言える。
また、以下で説明するコンバイナ400の位置条件は使用状態(画像を投射しその画像をユーザが視認できる状態)におけるコンバイナ400の位置全てで満たすことが好ましい。つまり、コンバイナ400が取り得る観察角度全てで満たすことが好ましいが、少なくとも、コンバイナ400が取り得る、ルームミラー600の高さに対する相対的な高さの内の平均の高さにあるときに満たしていれば十分な効果を発揮できる。例えば、コンバイナ400のルームミラー600の高さに対する相対的な高さを、コンバイナ中心線403がルームミラー中心線605よりも5cm高い位置から5cm低い位置まで調整可能な場合は、コンバイナ中心線403とルームミラー中心線605とが同じ高さにあるときに満たせばよい。
また、ルームミラー600の高さに対するコンバイナ400の相対的な高さを、ネジ止め等によって調整できないように固定できるよう構成した場合、つまり、ヘッドアップディスプレイ10が車両のルームミラー600に取付けることに伴ってルームミラー600の高さに対するコンバイナ400の相対的な高さが固定されるように(高さが一意に決まるように)構成した場合は、その固定された位置において、以下で説明するコンバイナ400の位置条件を満たせばよい。
また、図16に示されるように、ルームミラー600は、横方向(長手方向)の長さL及び上下方向の高さHを有している。
Next, the relationship between the position of the room mirror 600 and the position of the combiner 400 will be described with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the longitudinal direction of the room mirror 600 is parallel to the horizontal plane and the mirror surface is perpendicular to the horizontal plane. A line passing through the center of the room mirror 600 in the vertical direction and parallel to the horizontal direction of the room mirror 600 is referred to as a room mirror center line 605. A line passing through the center of the combiner 400 in the vertical direction and parallel to the horizontal direction of the combiner 400 is referred to as a combiner center line 403.
In the present embodiment, the observation angle of the combiner 400 can be adjusted, and as the observation angle of the combiner 400 is adjusted, the relative height of the combiner 400 with respect to the height of the room mirror 600 also changes. Come. In other words, the relative height between the combiner 400 and the room mirror 600 is the difference between the height of the combiner center line 403 and the height of the room mirror center line 605. For example, when the combiner center line 403 is at a position higher than the room mirror center line 605, it can be said that the combiner 400 is at a position relatively higher than the room mirror 600.
Moreover, it is preferable to satisfy | fill the positional conditions of the combiner 400 demonstrated below with all the positions of the combiner 400 in a use condition (state which projects an image and a user can visually recognize the image). That is, it is preferable to satisfy all the observation angles that the combiner 400 can take, but at least when the average height is within the height relative to the height of the room mirror 600 that the combiner 400 can take. If it is, sufficient effect can be exhibited. For example, when the combiner 400 can adjust the relative height of the combiner 400 with respect to the height of the room mirror 600 from a position 5 cm higher than the room mirror center line 605 to a position 5 cm lower than the room mirror center line 605, It may be satisfied when the room mirror center line 605 is at the same height.
Further, when the relative height of the combiner 400 with respect to the height of the rearview mirror 600 can be fixed so as not to be adjusted by screwing or the like, that is, the head-up display 10 is attached to the rearview mirror 600 of the vehicle. Accordingly, when the combiner 400 is configured such that the relative height of the combiner 400 with respect to the height of the room mirror 600 is fixed (the height is uniquely determined), the combiner described below at the fixed position. It is only necessary to satisfy 400 position conditions.
As shown in FIG. 16, the room mirror 600 has a length L in the horizontal direction (longitudinal direction) and a height H in the vertical direction.

まず、コンバイナ400の好ましい位置条件について説明する。本実施形態において、使用状態におけるコンバイナ400の上端402がルームミラー600のルームミラー中心線605よりも上側にあり、コンバイナ400の下端606がルームミラー600のルームミラー中心線605よりも下側になるように構成されている。ヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に取り付けるとともに、コンバイナ400がこのような位置になるような取り付け構造にすることで、表示画像を見る際の視点移動が少ない最適な位置に、ヘッドアップディスプレイ10を設置することができる。   First, a preferable position condition of the combiner 400 will be described. In the present embodiment, the upper end 402 of the combiner 400 in the use state is above the room mirror center line 605 of the room mirror 600, and the lower end 606 of the combiner 400 is below the room mirror center line 605 of the room mirror 600. It is configured as follows. The head-up display 10 is mounted on the rearview mirror 600 and the combiner 400 is mounted in such a position, so that the head-up display 10 is placed at an optimal position with little viewpoint movement when viewing the display image. Can be installed.

さらには、使用状態におけるコンバイナ400のコンバイナ中心線403とルームミラー中心線605とがほぼ同じ高さになるように構成してもよい。ヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に取り付けるとともに、コンバイナ400がこのような位置になるような取り付け構造にすることで、表示画像を見る際の視点移動がさらに少ない最適な位置に、ヘッドアップディスプレイ10を設置することができる。   Furthermore, you may comprise so that the combiner centerline 403 and the room mirror centerline 605 of the combiner 400 in use condition may become substantially the same height. The head-up display 10 is attached to the rearview mirror 600 and the mounting structure is such that the combiner 400 is in such a position, so that the head-up display 10 can be moved to an optimal position with less viewpoint movement when viewing the display image. Can be installed.

また、コンバイナ400の上下方向の高さが、ルームミラー600の上下方向の高さHよりも大きい場合については、使用状態におけるコンバイナ400の上端402がルームミラー600の上端604よりも上側にあり、コンバイナ400の下端606がルームミラー600の下端606よりも下側になるように構成してもよい。ヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に取り付けるとともに、コンバイナ400がこのような位置になるような取り付け構造にすることで、表示画像を見る際の視点移動がさらに少ない最適な位置に、ヘッドアップディスプレイ10を設置することができる。   When the vertical height of the combiner 400 is greater than the vertical height H of the room mirror 600, the upper end 402 of the combiner 400 in the use state is above the upper end 604 of the room mirror 600. The lower end 606 of the combiner 400 may be configured to be lower than the lower end 606 of the room mirror 600. The head-up display 10 is attached to the rearview mirror 600 and the mounting structure is such that the combiner 400 is in such a position, so that the head-up display 10 can be moved to an optimal position with less viewpoint movement when viewing the display image. Can be installed.

なお、本実施形態のような位置が最適ではあるが、少なくとも、使用状態におけるコンバイナ400の上端402がルームミラー600の下端606よりも上側にあるか、または、コンバイナ400の下端606がルームミラー600の上端604よりも下側になるように構成されていれば表示画像を見る際の視点移動が少ない好適な位置に、ヘッドアップディスプレイ10を設置することができる。本実施形態において、コンバイナ400がルームミラー600の側方にある状態とは、この上述の効果を発揮することができる条件を満たすとともに、コンバイナ400の横方向の位置が、車両の座席から表示画像を視認できる位置であればよい。つまり、ルームミラー600によって、コンバイナ400に投射される表示画像が遮られなければよい。   Although the position as in the present embodiment is optimal, at least the upper end 402 of the combiner 400 in the use state is above the lower end 606 of the room mirror 600 or the lower end 606 of the combiner 400 is at the room mirror 600. The head-up display 10 can be installed at a suitable position where there is little viewpoint movement when viewing the display image. In the present embodiment, the state in which the combiner 400 is on the side of the room mirror 600 satisfies the condition that can achieve the above-described effect, and the horizontal position of the combiner 400 is displayed from the seat of the vehicle. Any position can be used as long as it is visible. That is, the display image projected on the combiner 400 need not be blocked by the room mirror 600.

なお、上述の位置条件に加えて、コンバイナ400の横方向の位置を、ルームミラー600の横方向の端(側端)からルームミラー600の長さLまでの範囲に配置されるようにすれば、ルームミラー600とコンバイナ400とが離れ過ぎることがなく、さらに視点移動が少なくなるため、さらに好ましい。   In addition to the above-described position conditions, the horizontal position of the combiner 400 may be arranged in a range from the horizontal end (side end) of the rearview mirror 600 to the length L of the rearview mirror 600. The room mirror 600 and the combiner 400 are not too far apart, and the viewpoint movement is further reduced, which is more preferable.

図17は、基板収納部100の第1取付面115が取付プレート581に接するように取り付けられた場合の止めネジ118部分の断面図であり、図18は、基板収納部100の第2取付面117が取付プレート581に接するように取り付けられた場合の止めネジ118部分の断面図である。一般にルームミラー600の上側と天井との隙間は非常に狭いため、第1取付面115が取付プレート581に接する場合でも、第2取付面117が取付プレート581に接する場合でも、止めネジ118は下からのみ締められる。また、基板収納部100も極力薄く設計されるため、回路基板111の止めネジ118による固定位置には貫通孔があり、より長いネジによる固定を可能としている。また、第1取付面115には、第2取付面117まで伸びる固定部材係合部であるインサートナット116が形成され、第2取付面117の対応する位置には貫通孔が形成され、止めネジ118は、第1取付面115が取付プレート581に接する場合でも、第2取付面117が取付プレート581に接する場合でも、同じインサートナット116と係合して固定されるようになっている。したがって、基板収納部100は、車両のルームミラー600と天井との間の狭い領域であっても設置されることができる。したがって、本実施形態のヘッドアップディスプレイ10では、省スペースで位置及び角度の調節を行うことができる。   FIG. 17 is a cross-sectional view of the set screw 118 when the first mounting surface 115 of the substrate storage unit 100 is mounted so as to contact the mounting plate 581, and FIG. 18 is the second mounting surface of the substrate storage unit 100. 11 is a cross-sectional view of a set screw 118 portion when 117 is attached so as to be in contact with the attachment plate 581. FIG. In general, the gap between the upper side of the rearview mirror 600 and the ceiling is very narrow, so that the set screw 118 is lower regardless of whether the first mounting surface 115 is in contact with the mounting plate 581 or the second mounting surface 117 is in contact with the mounting plate 581. Only tighten from. In addition, since the board housing portion 100 is also designed to be as thin as possible, there is a through hole at the fixing position of the circuit board 111 with the set screw 118, which enables fixing with a longer screw. The first mounting surface 115 is formed with an insert nut 116 which is a fixing member engaging portion extending to the second mounting surface 117, and a through hole is formed at a corresponding position of the second mounting surface 117. 118 is engaged and fixed to the same insert nut 116 regardless of whether the first mounting surface 115 contacts the mounting plate 581 or the second mounting surface 117 contacts the mounting plate 581. Therefore, the board storage unit 100 can be installed even in a narrow area between the vehicle rearview mirror 600 and the ceiling. Therefore, in the head-up display 10 of the present embodiment, the position and angle can be adjusted in a space-saving manner.

図19には、取付プレート581の変形例である取付プレート571が示されている。取付プレート571は、基板収納部100を取付ける際に使用される同一方向に伸びる一対の直線状の直線孔部572を有し、基板収納部100の第1取付面115及び第2取付面117のいずれの取付面と取付プレート571の取付面が対向する場合であっても、両方の直線孔部572に止めネジ118が通されて固定される。取付プレート571においては、基板収納部100を取付ける際に、一対の直線孔部572の両方の長手方向の取付け位置を変更して取付けることにより、基板収納部100の直線孔部572の長手方向に関する位置を調整することができる。ここで、直線孔部572のそれぞれの穴の幅は、止めネジ118のネジ径よりも十分大きく形成されており、これにより、一対の直線孔部572のうち、片方の長手方向の取付け位置を変更することにより、基板収納部100の取付プレート581の面の法線を回転軸とする向きが調整される。直線孔部572の長さ及び幅は、コンバイナ400がウィンドシールドに接しない範囲で定められる。   FIG. 19 shows a mounting plate 571 that is a modification of the mounting plate 581. The mounting plate 571 has a pair of linear straight hole portions 572 that extend in the same direction and is used when the substrate storage unit 100 is attached. The mounting plate 571 has a first mounting surface 115 and a second mounting surface 117 of the substrate storage unit 100. Regardless of which attachment surface and the attachment surface of the attachment plate 571 are opposed to each other, the set screw 118 is passed through and fixed to both the straight hole portions 572. In the mounting plate 571, when the board storage unit 100 is mounted, the mounting positions in the longitudinal direction of both the pair of straight hole parts 572 are changed and attached, whereby the longitudinal direction of the straight hole part 572 of the substrate storage part 100 is concerned. The position can be adjusted. Here, the width of each hole of the straight hole portion 572 is formed to be sufficiently larger than the screw diameter of the set screw 118, so that the mounting position in one longitudinal direction of the pair of straight hole portions 572 can be determined. By changing the direction, the orientation with the normal of the surface of the mounting plate 581 of the substrate storage unit 100 as the rotation axis is adjusted. The length and width of the straight hole 572 are determined in a range where the combiner 400 does not contact the windshield.

このように、上述の取付プレート581においては円弧状の一対の長孔としたが、この変形例の取付プレート571のように、直線状の一対の長孔としても、基板収納部100の向きを自在に調整することができる。
なお、図14から図19を用いて説明した形態は、基板収納部100及び光学ユニット200が各々別体として構成された例について示したが、これらが別体として構成されていない画像生成部50(図16)であっても適用することができる。また、図14から図19を用いて説明した形態では、位置調整溝594を2つとしたが、1つ以上で位置調整の機能を有する溝であればよい。
As described above, in the mounting plate 581 described above, a pair of arc-shaped long holes is used. However, as in the case of the mounting plate 571 of this modification, the direction of the substrate storage portion 100 is also set as a pair of straight holes. It can be adjusted freely.
The form described with reference to FIGS. 14 to 19 shows an example in which the substrate storage unit 100 and the optical unit 200 are configured separately, but the image generation unit 50 is not configured as a separate unit. (FIG. 16) can also be applied. Further, in the embodiment described with reference to FIGS. 14 to 19, two position adjustment grooves 594 are used, but one or more grooves may be used as long as they have a position adjustment function.

[コンバイナ収納]
図20及び図21は、それぞれコンバイナ400が収納ヒンジ472により収納時の位置に置かれた様子を示す側面図及び正面図である。図20及び図21に示されるように、コンバイナ400は、コンバイナ400の回動部である収納ヒンジ472により、光学ユニット200の筐体面、すなわち光学ユニット本体210の筐体面に対向し、例えば筐体面に重ねられるように回動されて収納される。ここで、投射部300は、コンバイナ400が取付けられる側とは筐体面を挟んで反対側にあり、収納ヒンジ472の回動中心から最も遠いコンバイナ400の端である下端404までの長さは、光学ユニット本体210の長さより短く、下端404は、投射部300よりも収納ヒンジ472側にある。また、光学ユニット本体210の筐体面からの高さは、投射部300の筐体面からの高さよりも低くなっている。そのため、ヘッドアップディスプレイ10を使用していない場合には、コンバイナ400を収納ヒンジ472で収納することにより、コンバイナ400を使用時よりも運転者に圧迫感を感じさせない位置(コンバイナ400を使用時よりも運転者の視界に入りにくい位置)に配置することができる。また、収納ヒンジ472で回動させて収納することにより、車両の天井及び光学ユニット本体210により太陽光を防ぐことができるため、コンバイナ400の劣化を防ぐことができる。更に、収納ヒンジ472は、コンバイナ400の使用時の角度で停止するため、コンバイナ400を収納ヒンジ472で回動させて収納した後、再び使用を開始する場合であっても、運転者は改めて位置を調整することなく使用を開始することができる。ここで、コンバイナ400の下端404側の角部には透明なラバー406を取り付けてもよい。ラバー406をつまんでコンバイナ400を収納ヒンジ472で収納しても、コンバイナ400に汚れ等が付着するのを防ぐことができる。ラバー406は透明であることにより運転者の視界をほとんど遮ることがない。
[Combiner storage]
20 and 21 are a side view and a front view, respectively, showing a state where the combiner 400 is placed by the storage hinge 472 at the storage position. As shown in FIGS. 20 and 21, the combiner 400 is opposed to the housing surface of the optical unit 200, that is, the housing surface of the optical unit main body 210 by the storage hinge 472 that is a rotating portion of the combiner 400, for example, the housing surface. It is rotated and stored so as to be stacked. Here, the projection unit 300 is on the opposite side of the housing surface from the side on which the combiner 400 is attached, and the length to the lower end 404 that is the end of the combiner 400 farthest from the rotation center of the storage hinge 472 is: The lower end 404 is shorter than the length of the optical unit main body 210 and is closer to the storage hinge 472 than the projection unit 300. Further, the height of the optical unit main body 210 from the housing surface is lower than the height of the projection unit 300 from the housing surface. Therefore, when the head-up display 10 is not used, the combiner 400 is stored by the storage hinge 472 so that the driver does not feel pressure more than when the combiner 400 is used (from when the combiner 400 is used). Can also be placed at a position where it is difficult to enter the driver's field of view. Further, by rotating and storing the storage hinge 472, sunlight can be prevented by the ceiling of the vehicle and the optical unit main body 210, so that the deterioration of the combiner 400 can be prevented. Further, since the storage hinge 472 stops at the angle at which the combiner 400 is used, the driver repositions even when the combiner 400 is rotated by the storage hinge 472 and then used again. Use can be started without adjusting. Here, a transparent rubber 406 may be attached to the corner of the combiner 400 on the lower end 404 side. Even when the combiner 400 is stored by the storage hinge 472 by pinching the rubber 406, it is possible to prevent dirt or the like from adhering to the combiner 400. Since the rubber 406 is transparent, it hardly obstructs the driver's view.

なお、ルームミラー600の裏面側から取り付けられることとしたが、ルームミラー600の支柱に取り付けることとしてもよいし、ミラー面602である前面側から取り付けられてもよい。この場合には、ミラー面602に対応する位置の車両用表示装置の面に代替ミラーを配置してもよい。   In addition, although it decided to attach from the back surface side of the room mirror 600, it is good also as attaching to the support | pillar of the room mirror 600, and attaching from the front side which is the mirror surface 602. In this case, an alternative mirror may be arranged on the surface of the vehicle display device at a position corresponding to the mirror surface 602.

また、上述の実施形態においては、ルームミラー600は、車両においてその後方を確認するために用いられるミラーであればよく、車両内部におけるミラーの位置等は限定されない。また、ヘッドアップディスプレイ10は、ルームミラー600に取付けることとしたが、ダッシュボード上においても使用してもよい。また、コンバイナ400の位置に液晶表示装置又は有機EL表示装置等の表示装置を配置し、車両用表示装置とするものであってもよい。   Further, in the above-described embodiment, the room mirror 600 may be a mirror used for confirming the rear side of the vehicle, and the position of the mirror in the vehicle is not limited. The head-up display 10 is attached to the rearview mirror 600, but may be used on the dashboard. Further, a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device may be disposed at the position of the combiner 400 to form a vehicle display device.

[中間像スクリーンの種類]
上述したように、中間像スクリーン360は、画像表示素子240が生成した画像を結像して実像を生成する。ここで、中間像スクリーン360を実現する方法として、少なくとも「透過型」と「反射型」とのふたつの方法がある。
[Type of intermediate image screen]
As described above, the intermediate image screen 360 forms an image generated by the image display element 240 to generate a real image. Here, as a method of realizing the intermediate image screen 360, there are at least two methods of “transmission type” and “reflection type”.

「透過型」の中間像スクリーン360では、スクリーンの一方の面に入射した映像光は、スクリーンを透過して他方の面から出射される。一方、「反射型」の中間像スクリーン360では、スクリーンの一方の面に入射した映像光はスクリーンの他方の面付近で反射され、再び入射した面から出射する。以下本明細書において、「透過型」の中間像スクリーンを透過型中間像スクリーン361、「反射型」の中間像スクリーンを反射型中間像スクリーン362と記載し、両者を特に区別しない場合は中間像スクリーン360と総称する。以下、透過型中間像スクリーン361について図面を参照しながら説明する。   In the “transmission type” intermediate image screen 360, the image light incident on one surface of the screen is transmitted through the screen and emitted from the other surface. On the other hand, in the “reflective” intermediate image screen 360, the image light incident on one surface of the screen is reflected near the other surface of the screen and is emitted from the incident surface again. In the following description, the “transmission type” intermediate image screen is referred to as a transmission type intermediate image screen 361, and the “reflection type” intermediate image screen is referred to as a reflection type intermediate image screen 362. Collectively referred to as a screen 360. Hereinafter, the transmissive intermediate image screen 361 will be described with reference to the drawings.

[透過型中間像スクリーン]
車両用表示装置ではない、室内で使用されるプロジェクタなどの従来の表示装置で使用される透過型スクリーン(以下、「通常用途の透過型スクリーン」という。)では、ゲインが低く暗くなり、また視野角が広い。このため、通常用途の透過型スクリーンは、車両用表示装置としてのヘッドアップディスプレイに使用するには不向きである。一方で、通常用途の透過型スクリーンよりもヘイズ値(曇価)の低い拡散シートを用いると光源のホットスポットが眩しすぎ、輝度分布が大きすぎて映像が見づらくなってしまう。
[Transmission type intermediate image screen]
In a transmission screen used in a conventional display device such as a projector used indoors, which is not a vehicle display device (hereinafter referred to as a “transmission screen for normal use”), the gain becomes low and the field of view becomes dark. Wide corners. For this reason, the transmissive screen for normal use is unsuitable for use in a head-up display as a vehicle display device. On the other hand, when a diffusion sheet having a haze value (cloudiness value) lower than that of a transmission screen for normal use is used, the hot spot of the light source is too dazzling and the luminance distribution is too large, making it difficult to view the image.

これらのことを解決するために、適切な透過型の配光分布を有し、かつ高ゲインの拡散フィルム又は拡散板面上に映像を投影する透過型中間像スクリーンが開発されつつある。しかしながら、ヘッドアップディスプレイ用の透過型中間像スクリーンは、スクリーン上で結像した実像をコンバイナ400またはウィンドシールドに映り込ませ、その拡大虚像を運転者であるユーザに認識させることが想定されている。このため、ヘッドアップディスプレイ用の透過型中間像スクリーンは通常用途の透過型スクリーンと比較して画面サイズが極端に小さく、高い解像度であることが要求される。   In order to solve these problems, a transmission type intermediate image screen having an appropriate transmission type light distribution and projecting an image on a high gain diffusion film or diffusion plate surface is being developed. However, it is assumed that a transmission type intermediate image screen for a head-up display causes a real image formed on the screen to be reflected on the combiner 400 or the windshield so that the enlarged virtual image can be recognized by the driver user. . For this reason, a transmissive intermediate image screen for a head-up display is required to have an extremely small screen size and high resolution as compared with a transmissive screen for normal use.

図22(a)−(b)は、実施の形態に係る透過型中間像スクリーン361の断面を模式的に示す断面図である。より具体的には、図22(a)は、プラスティックベース363上にビーズ拡散材364を塗布して拡散層を形成した透過型中間像スクリーン361の断面図を示し、図22(b)は、アクリル系の母材365にビーズ拡散材364を含有して拡散層を形成した透過型中間像スクリーン361の断面図を示す。   FIGS. 22A and 22B are cross-sectional views schematically showing a cross section of a transmissive intermediate image screen 361 according to the embodiment. More specifically, FIG. 22A shows a cross-sectional view of a transmissive intermediate image screen 361 in which a diffusion layer is formed by applying a bead diffusing material 364 on a plastic base 363, and FIG. A sectional view of a transmission type intermediate image screen 361 in which a diffusion layer is formed by containing a bead diffusing material 364 in an acrylic base material 365 is shown.

図22(a)および図22(b)に示す透過型中間像スクリーン361の例は、いずれもヘイズ値が84〜90%であり、拡散材として直径が10マイクロメートル以下の光学用高透明ビーズが用いられている。これらの透過型中間像スクリーン361に平行光を入射したときの透過配光角は、光度半値角で±7.5〜10度である。この透過配光角は、日本電色工業株式会社製の変角光度計GC5000Lで測定した値である。   The examples of the transmissive intermediate image screen 361 shown in FIGS. 22A and 22B are both highly transparent optical beads having a haze value of 84 to 90% and a diameter of 10 micrometers or less as a diffusing material. Is used. The transmission light distribution angle when parallel light is incident on these transmissive intermediate image screens 361 is ± 7.5 to 10 degrees in terms of half-value intensity. This transmission light distribution angle is a value measured with a variable angle photometer GC5000L manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

図22(a)に示すようにプラスティックベース363上にビーズ拡散材364を塗布する場合、ビーズ拡散材364は所定のバインダで固定される。しかしながら、拡散層の厚さがおよそ50マイクロメートル以上となると、図21(a)に示すプラスティックベースで補強する必要が無くなり、拡散層の厚さがおよそ50マイクロメートル以上とする場合、図22(b)に示すようにアクリル系の母材365にビーズ拡散材364を含有させることで、拡散層の厚みを変更することが可能である。   When the bead diffusing material 364 is applied on the plastic base 363 as shown in FIG. 22A, the bead diffusing material 364 is fixed with a predetermined binder. However, when the thickness of the diffusion layer is about 50 micrometers or more, there is no need to reinforce with the plastic base shown in FIG. 21A, and when the thickness of the diffusion layer is about 50 micrometers or more, FIG. As shown in b), the thickness of the diffusion layer can be changed by including the bead diffusion material 364 in the acrylic base material 365.

上述したように、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10は、透過型中間像スクリーン361で結像した実像をコンバイナ400を介して運転者であるユーザに虚像として提示する。ここで実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10は、ユーザがコンバイナ400を介しておよそ1.7〜2メートル前方に、10インチ程度の大きさの映像を観察することを想定している。この条件において、視力が2.0であるユーザが提示された虚像を視認したときに認識できる解像度は、透過型中間像スクリーン361上では40〜50マイクロメートル程度である。   As described above, the head-up display 10 according to the embodiment presents the real image formed on the transmissive intermediate image screen 361 as a virtual image to the driver user via the combiner 400. Here, the head-up display 10 according to the embodiment assumes that the user observes an image having a size of about 10 inches in front of about 1.7 to 2 meters via the combiner 400. Under this condition, the resolution that can be recognized when the user whose visual acuity is 2.0 visually recognizes the presented virtual image is about 40 to 50 micrometers on the transmissive intermediate image screen 361.

一般に、視力が2.0であるユーザは十分な視力を持っていると考えられ、ほとんどのユーザの視力は2.0未満であると考えられる。したがって、上記の条件において透過型中間像スクリーン361上で結像した実像の解像度が50マイクロメートル程度以上であれば、ユーザにとって十分な解像度の映像を提供できるといえる。   In general, a user with a visual acuity of 2.0 is considered to have sufficient visual acuity, and most users are considered to have a visual acuity of less than 2.0. Therefore, if the resolution of the real image formed on the transmissive intermediate image screen 361 under the above conditions is about 50 micrometers or more, it can be said that an image with sufficient resolution for the user can be provided.

また、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10は、コンバイナ400が提示する虚像の視認可能空間の視野角が少なくとも±10度程度を確保するように設計されている。このため上述したように、透過配光角が光度半値角で±7.5〜10度となる透過型中間像スクリーン361を採用している。   Further, the head-up display 10 according to the embodiment is designed so that the viewing angle of the visible space of the virtual image presented by the combiner 400 is at least about ± 10 degrees. For this reason, as described above, the transmissive intermediate image screen 361 having a transmissive light distribution angle of ± 7.5 to 10 degrees in terms of the half value angle is adopted.

なお当然のことながら、上記の具体的な数値はあくまでも一例であり、これらはヘッドアップディスプレイ10の利用シーンに応じて自由に変更できることは当業者であれば容易に理解されることである。   Of course, the above specific numerical values are merely examples, and those skilled in the art will readily understand that these can be freely changed according to the usage scene of the head-up display 10.

図23は、拡散層の厚みT、透過配光角の半値半角A、および透過型中間像スクリーン361に結像した映像の分解能Rとの関係を模式的に示す図である。図23は、拡散層の一方の面366上の点Uに入射した光が拡散層において透過配光角が光度半値半角Aで拡散されていることを示している。拡散層の一方の面366上の一点Uに入射した光は拡散され、拡散層の入射面の反対側の面367において、図22に示すような光強度分布を維持して点Vから点Wまでの間に広がる。点Vから点Wに至るまでの距離をRとすると、拡散層の一方の面366上の一点に入射した光は直径Rの円形に光強度0.5までの分布を維持して広がることになる。この距離Rの大きさが小さいほど、画像表示光の重なりが少ないため、拡散層の入射面の反対側の面367における映像は細かな表現が可能である。この意味で、拡散層の入射面の反対側の面367における分解能は、透過配光角の光度が半値である光強度0.5の画像表示光が、隣接する光強度0.5の画像表示光と重なり合う点Vから、同様に光強度0.5の画像表示光が、隣接する光強度0.5の画像表示光と重なり合う点Wまでの距離Rで近似できることを本願の発明者は見いだした。   FIG. 23 is a diagram schematically showing the relationship between the thickness T of the diffusion layer, the half-value A half-angle of the transmitted light distribution angle, and the resolution R of the image formed on the transmission-type intermediate image screen 361. FIG. 23 shows that the light incident on the point U on the one surface 366 of the diffusion layer is diffused in the diffusion layer with the transmission half-angle half-angle A. The light incident on one point U on one surface 366 of the diffusion layer is diffused, and the light intensity distribution as shown in FIG. It spreads between. Assuming that the distance from the point V to the point W is R, the light incident on one point on one surface 366 of the diffusion layer spreads in a circular shape having a diameter R up to a light intensity of 0.5. Become. As the distance R is smaller, the image display light overlaps less, so that the image on the surface 367 opposite to the incident surface of the diffusion layer can be expressed in detail. In this sense, the resolution on the surface 367 opposite to the incident surface of the diffusion layer is such that an image display light having a light intensity of 0.5 whose luminous intensity at the transmission light distribution angle is half value is adjacent to an image display having a light intensity of 0.5. The inventor of the present application has found that the image display light having a light intensity of 0.5 can be approximated by the distance R from the point V overlapping the light to the point W overlapping the image display light having an adjacent light intensity of 0.5. .

図23において、拡散層の厚みT、透過配光角の半値半角A、点Vから点Wに至るまでの距離Rの関係は、以下の式(1)で表せる。
T×tan(A)×2=R (1)
In FIG. 23, the relationship between the thickness T of the diffusion layer, the half-value A half of the transmitted light distribution angle, and the distance R from the point V to the point W can be expressed by the following equation (1).
T × tan (A) × 2 = R (1)

式(1)から明らかなように、分解能Rは拡散層の厚みTに比例する。したがって、設計の目標値とする分解能Rと、透過配光角の半値半角Aとを定めると、拡散層の厚みTが満たすべき条件は、以下の式(2)で表せる。
0<T≦R/(2×tan(A)) (2)
ここで条件0<Tは拡散層が存在するための条件であり、条件T≦R/(2×tan(A))は設計の目標値とする分解能Rを確保するための条件である。「目標値」とは、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10が提示する虚像が確保すべき解像度を実現するために、透過型中間像スクリーン361における映像が持つべき解像度の下限値である。「目標値」は目標とする解像度の下限値であるため、「目標値」よりも高い解像度が達成されることは問題なく、むしろ好ましい。目標値の具体的な値は、ヘッドアップディスプレイ10が想定する虚像とユーザとの間の距離、提示する虚像の大きさ、ユーザの視力等の種々のパラメータを考慮して定めればよいが、一例としては、上述したように40〜50マイクロメートル程度である。
As apparent from the equation (1), the resolution R is proportional to the thickness T of the diffusion layer. Therefore, when the resolution R as the design target value and the half-value half-angle A of the transmitted light distribution angle are determined, the condition to be satisfied by the thickness T of the diffusion layer can be expressed by the following equation (2).
0 <T ≦ R / (2 × tan (A)) (2)
Here, the condition 0 <T is a condition for the existence of the diffusion layer, and the condition T ≦ R / (2 × tan (A)) is a condition for ensuring the resolution R as the design target value. The “target value” is a lower limit value of the resolution that the video on the transmissive intermediate image screen 361 should have in order to realize the resolution that the virtual image presented by the head-up display 10 according to the embodiment should secure. Since the “target value” is a lower limit value of the target resolution, it is rather preferable that a resolution higher than the “target value” is achieved. The specific value of the target value may be determined in consideration of various parameters such as the distance between the virtual image assumed by the head-up display 10 and the user, the size of the virtual image to be presented, and the visual acuity of the user. As an example, it is about 40-50 micrometers as mentioned above.

図24は、拡散層の厚みTを可変して、拡散層厚Tが透過型中間像スクリーン361面上で結像する実像の解像度(分解能)に与える影響を調査した結果と、式(1)を用いた解像度Rの計算値とを表形式で示す図である。図24に示すように、拡散層の厚みTの値が増加するにしたがって、透過型中間像スクリーン361の分解能が低下する。また式(1)を用いて計算した解像度Rの計算値は、実験による透過型中間像スクリーン361の実像の分解能Rと近い数値であることがわかる。   FIG. 24 shows the result of investigating the influence of the diffusion layer thickness T on the resolution (resolution) of the real image formed on the surface of the transmissive intermediate image screen 361 by varying the thickness T of the diffusion layer, and the equation (1). It is a figure which shows the calculated value of the resolution R using X in tabular form. As shown in FIG. 24, as the value of the diffusion layer thickness T increases, the resolution of the transmissive intermediate image screen 361 decreases. Further, it can be seen that the calculated value of the resolution R calculated by using the equation (1) is a numerical value close to the resolution R of the real image of the transmissive intermediate image screen 361 by experiment.

図25は、拡散層の厚みTと透過型中間像スクリーン361面上で結像する実像の分解能R、および拡散層の厚みTと式(1)を用いた解像度Rの計算値との関係を示すグラフである。上述したとおり、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10においては、透過型中間像スクリーン361面上で結像する実像の分解能Rが50マイクロメートル程度あれば、ユーザに十分な解像度の映像を提供できる。図25に示すように、透過型中間像スクリーン361面上で結像する実像の分解能Rが50マイクロメートル以下となるために拡散層の厚みTが満たすべき条件は、Tが140マイクロメートル以下であることがわかった。また図24の比較例1〜3に示すように、拡散層の厚みTが125マイクロメートルよりも厚くなると、透過型中間像スクリーン361面上で結像する実像の分解能Rが50マイクロメートル以上となることも実験により確かめられた。   FIG. 25 shows the relationship between the thickness T of the diffusion layer and the resolution R of the real image formed on the surface of the transmissive intermediate image screen 361, and the relationship between the thickness T of the diffusion layer and the calculated value of the resolution R using Equation (1). It is a graph to show. As described above, in the head-up display 10 according to the embodiment, if the resolution R of the real image formed on the surface of the transmissive intermediate image screen 361 is about 50 micrometers, it is possible to provide an image with sufficient resolution to the user. . As shown in FIG. 25, since the resolution R of the real image formed on the surface of the transmissive intermediate image screen 361 is 50 micrometers or less, the condition that the thickness T of the diffusion layer should satisfy is that T is 140 micrometers or less. I found out. As shown in Comparative Examples 1 to 3 in FIG. 24, when the thickness T of the diffusion layer is greater than 125 micrometers, the resolution R of the real image formed on the transmission type intermediate image screen 361 is 50 micrometers or more. It was confirmed by experiment.

以上まとめると、実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10を用いて、コンバイナ400を介してユーザにおよそ1.7〜2メートル前方に10インチ程度の大きさの、視野角が10度の映像を提示する場合、透過型中間像スクリーン361内の拡散層の厚みTを125マイクロメートル以下にすることが好ましい。透過型中間像スクリーン361内の拡散層の厚みTを125マイクロメートル以下にすることにより、視野角が広くホットスポットが無く明るい映像を、視力2.0以下のユーザが1.7〜2メートル以上先に10インチ程度の虚像を視認する際、十分な分解能を有する映像を提供することができる。   In summary, using the head-up display 10 according to the embodiment, an image having a viewing angle of 10 degrees and a size of about 10 inches ahead of approximately 1.7 to 2 meters is presented to the user via the combiner 400. In this case, the thickness T of the diffusion layer in the transmissive intermediate image screen 361 is preferably set to 125 micrometers or less. By setting the thickness T of the diffusion layer in the transmissive intermediate image screen 361 to 125 micrometers or less, a user with a visual acuity of 2.0 or less has a viewing angle of 1.7 to 2 meters or more with a wide viewing angle and no hot spots. When visually recognizing a virtual image of about 10 inches first, an image having sufficient resolution can be provided.

[反射型中間像スクリーン]
以上、中間像スクリーン360として透過型中間像スクリーン361を使用する場合について説明した。次に、中間像スクリーン360として反射型中間像スクリーン362を使用する場合について説明する。なお説明の便宜上、ヘッドアップディスプレイとして自動車等のダッシュボード上に設置して使用するオンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11を前提として説明するが、上述したルームミラー600に取り付けて使用することを前提とするヘッドアップディスプレイ10であっても、反射型中間像スクリーン362を利用可能であることは当業者であれば容易に理解できることである。
[Reflective intermediate image screen]
The case where the transmissive intermediate image screen 361 is used as the intermediate image screen 360 has been described above. Next, the case where the reflective intermediate image screen 362 is used as the intermediate image screen 360 will be described. For convenience of explanation, the on-dashboard type head-up display 11 used as a head-up display on a dashboard of an automobile or the like will be described. However, it is assumed that the head-up display is attached to the above-described room mirror 600 and used. Those skilled in the art can easily understand that the reflective intermediate image screen 362 can be used even in the head-up display 10.

図26は、実施の形態に係るオンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11の外観を示す斜視図である。オンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11は、制御基板や光学ユニットを収納する本体20、コンバイナ400、反射型中間像スクリーン362、通気口22、23を有する放熱部21、およびヒートパイプカバー24を含む。   FIG. 26 is a perspective view illustrating an appearance of the on-dashboard type head-up display 11 according to the embodiment. The on-dashboard type head-up display 11 includes a main body 20 that accommodates a control board and an optical unit, a combiner 400, a reflective intermediate image screen 362, a heat radiation part 21 having vent holes 22 and 23, and a heat pipe cover 24.

ヒートパイプカバー24中にはヒートパイプ25が収納されており、ヒートパイプ25は、本体20中で発生した熱を放熱部21に送出する。放熱部21はヒートシンク243および冷却ファン26を含み、オンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11が発生する熱を外部に放出する。   A heat pipe 25 is accommodated in the heat pipe cover 24, and the heat pipe 25 sends heat generated in the main body 20 to the heat radiating unit 21. The heat dissipating part 21 includes a heat sink 243 and a cooling fan 26, and releases heat generated by the on-dashboard type head-up display 11 to the outside.

図27は、オンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11の設置位置と、運転者Cに提示される虚像450の位置との関係を模式的に示す図である。図27において、ダッシュボード上に設置されたオンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11の本体20から投射された映像光は、反射型中間像スクリーン362で結像しつつ反射され、コンバイナ400に投影される。コンバイナ400に投影された映像を観察する運転者Cにとっては、コンバイナ400に対してさらに視線方向の奥側に虚像450が存在するように観察される。オンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11の内部構成およびその動作は上述したヘッドアップディスプレイ10と同様である。したがって、以下ヘッドアップディスプレイ10と重複する説明については、適宜省略または簡略化して説明する。   FIG. 27 is a diagram schematically illustrating the relationship between the installation position of the on-dashboard type head-up display 11 and the position of the virtual image 450 presented to the driver C. In FIG. 27, the image light projected from the main body 20 of the on-dashboard type head-up display 11 installed on the dashboard is reflected while being formed on the reflective intermediate image screen 362 and projected onto the combiner 400. For the driver C who observes the image projected on the combiner 400, it is observed that the virtual image 450 exists further on the back side in the line-of-sight direction with respect to the combiner 400. The internal configuration and operation of the on-dashboard type head-up display 11 are the same as those of the head-up display 10 described above. Therefore, the description overlapping with the head-up display 10 will be omitted or simplified as appropriate.

従来型の通常用途の反射型スクリーンには、マット系、ビーズ系、パール系、シルバー系、サウンドスクリーン系等、種々のバリエーションがある。しかしながら、いずれのバリエーションであっても、ゲインが低く暗くなり、また視野角が広いため、ヘッドアップディスプレイ用には不向きである。また、鏡面によりスペキュラー反射させると、ユーザにとっては光源231のホットスポットが眩しすぎ、輝度分布が大きすぎて映像が見づらくなるという問題がある。   There are various variations of conventional reflective screens for normal use, such as matte, bead, pearl, silver, and sound screens. However, any variation is not suitable for a head-up display because the gain is low and dark, and the viewing angle is wide. Further, when specular reflection is performed by a mirror surface, there is a problem that the hot spot of the light source 231 is too dazzling for the user, and the luminance distribution is too large to make it difficult to see the image.

これらのことを解決するために、板状もしくはシート状の鏡面反射面直上に、透過型の最適な配光分布でかつ高ゲインの拡散層又は拡散フィルムを積層し、その面上に映像を投影する反射型スクリーンが開発されつつある。しかしながら、ヘッドアップディスプレイ用の反射型中間像スクリーン362は、スクリーン上で結像した実像をコンバイナ400またはウィンドシールドに映り込ませ、その拡大虚像を運転者であるユーザに観察させることが想定されている。このため、通常用途の反射型スクリーンと比較して画面サイズが小さく、高い解像度が要求される。   In order to solve these problems, a diffusing layer or diffusing film with an optimal light distribution and transmission gain of a transmission type is laminated directly on a plate-like or sheet-like specular reflecting surface, and an image is projected on that surface. Reflective screens are being developed. However, the reflection-type intermediate image screen 362 for the head-up display is assumed to cause the real image formed on the screen to be reflected on the combiner 400 or the windshield, and to allow the driver user to observe the enlarged virtual image. Yes. For this reason, the screen size is small and high resolution is required as compared with a reflective screen for normal use.

図28は、実施の形態に係る反射型中間像スクリーン362の断面を模式的に示す断面図である。反射型中間像スクリーン362は、光の入射面側から順に、ビーズ拡散材364、第1フィルムベース370、第1粘着層371、銀幕が蒸着された反射膜372、第2フィルムベース373、第2粘着層374、および補強ベースプレート375が積層されている。   FIG. 28 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the reflective intermediate image screen 362 according to the embodiment. The reflective intermediate image screen 362 includes, in order from the light incident surface side, a bead diffusing material 364, a first film base 370, a first adhesive layer 371, a reflective film 372 on which a silver screen is deposited, a second film base 373, and a second film base 373. An adhesive layer 374 and a reinforcing base plate 375 are laminated.

図28において、ビーズ拡散材364の層に入射した光はビーズ拡散材364で拡散されて反射膜372に至り、反射膜372で反射されて再度ビーズ拡散材364の層に至る。したがって、反射型中間像スクリーン362においては、ビーズ拡散材364と第1フィルムベース370とを合わせた層厚がスクリーンの解像度に影響すると考えられる。また、第2フィルムベース373および補強ベースプレート375は、反射型中間像スクリーン362に強度を与えてユーザの扱いを容易にする機能がある。   In FIG. 28, light incident on the layer of the bead diffusing material 364 is diffused by the bead diffusing material 364 and reaches the reflective film 372, and is reflected by the reflective film 372 and reaches the layer of the bead diffusing material 364 again. Accordingly, in the reflective intermediate image screen 362, the combined layer thickness of the bead diffusing material 364 and the first film base 370 is considered to affect the resolution of the screen. Further, the second film base 373 and the reinforcing base plate 375 have a function of giving strength to the reflective intermediate image screen 362 and facilitating handling for the user.

図22に示した透過型中間像スクリーン361の場合と同様に、図28に示すビーズ拡散材364は光学用の高透明ビーズであり、その直径は10マイクロメートル以下である。ビーズ拡散材364は、第1フィルムベース370の表面に、10〜15マイクロメートル厚で塗布されている。これに平行光を入射した時の反射配光視野角は、光度半値角で±7.5〜10度である。この反射配光角は、日本電色工業株式会社製の変角光度計GC5000Lで測定した値である。   As in the case of the transmission type intermediate image screen 361 shown in FIG. 22, the bead diffusing material 364 shown in FIG. 28 is a highly transparent bead for optical use, and its diameter is 10 micrometers or less. The bead diffusing material 364 is applied to the surface of the first film base 370 with a thickness of 10 to 15 micrometers. The reflected light distribution viewing angle when parallel light is incident on this is ± 7.5 to 10 degrees in terms of half-value intensity. This reflection light distribution angle is a value measured with a variable angle photometer GC5000L manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

図29は、反射型中間像スクリーン中の拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離L、反射配光角の半値半角A、および反射型中間像スクリーン362に結像した映像の分解能Rとの関係を模式的に示す図である。図29は、拡散層の表面376上の点U’に入射した光が反射配光角の光度半値半角Aで拡散されていることを示している。拡散層の表面376上の一点U’に入射した光はその点で拡散され、反射面377上の点Xにおいて反射され、拡散層の表面376上の点V’および点W’から再度拡散して出射する。点V’から点W’に至るまでの距離をRとすると、拡散層の表面376上の一点U’に入射した光は、反射面377で反射して直径Rの円形に光強度0.5までの分布を維持して広がることになる。この距離Rの大きさが小さいほど画像表示光の重なりが少ないため、拡散層の光入射面であり光出射面でもある拡散層の表面376における映像は細かな表現が可能である。この意味で、拡散層の表面376における分解能は、反射配光角の光度が半値である光強度0.5の画像表示光が、隣接する光強度0.5の画像表示光と重なり合う点V’から、同様に光強度0.5の画像表示光が、隣接する光強度0.5の画像表示光と重なり合う点W’までの距離Rで近似できることを本願の発明者は見いだした。   FIG. 29 shows an image formed on the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflection surface in the diffusion layer in the reflection-type intermediate image screen, the half-value A half-angle A of the reflection light distribution angle, and the reflection-type intermediate image screen 362. It is a figure which shows typically the relationship with the resolution R of the image | video which was performed. FIG. 29 shows that the light incident on the point U ′ on the surface 376 of the diffusion layer is diffused with the half-value A half-angle A of the reflection light distribution angle. Light incident on a point U ′ on the surface 376 of the diffusion layer is diffused at that point, reflected at a point X on the reflection surface 377, and diffused again from the points V ′ and W ′ on the surface 376 of the diffusion layer. And exit. Assuming that the distance from the point V ′ to the point W ′ is R, the light incident on one point U ′ on the surface 376 of the diffusion layer is reflected by the reflecting surface 377 and has a light intensity of 0.5 with a diameter R. The distribution up to will be maintained. The smaller the distance R is, the smaller the overlap of the image display light is. Therefore, the image on the surface 376 of the diffusion layer that is the light incident surface and the light exit surface of the diffusion layer can be expressed in detail. In this sense, the resolution on the surface 376 of the diffusion layer is a point V ′ where the image display light with a light intensity of 0.5 whose luminous intensity at the reflection light distribution angle is half is overlapped with the adjacent image display light with a light intensity of 0.5. Thus, the inventor of the present application has similarly found that the image display light having the light intensity of 0.5 can be approximated by the distance R to the point W ′ where the adjacent image display light having the light intensity of 0.5 overlaps.

図29において、拡散層における画像表示光の入射面側から、入射した画像表示光の反射面に至るまでの距離L、反射配光角の半値半角A、点V’から点W’に至るまでの距離Rの関係は、以下の式(3)で表せる。
L×tan(A)×2=R (3)
In FIG. 29, the distance L from the incident surface side of the image display light in the diffusion layer to the reflection surface of the incident image display light, the half-value A half of the reflected light distribution angle, from the point V ′ to the point W ′. The relationship of the distance R can be expressed by the following equation (3).
L × tan (A) × 2 = R (3)

式(3)から明らかなように、分解能Rは拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lに比例する。したがって、設計の目標値とする分解能Rと、反射配光角の半値半角Aとを定めると、拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lが満たすべき条件は、以下の式(4)で表せる。
0<L≦R/(2×tan(A)) (4)
ここで条件0<Lは拡散層が存在するための条件であり、条件L≦R/(2×tan(A))は設計の目標値とする分解能Rを確保するための条件である。
As is clear from the equation (3), the resolution R is proportional to the distance L from the image display light incident surface side to the reflection surface in the diffusion layer. Therefore, when the resolution R as the design target value and the half value half angle A of the reflection light distribution angle are determined, the condition that the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflection surface in the diffusion layer should satisfy is: It can be expressed by the following formula (4).
0 <L ≦ R / (2 × tan (A)) (4)
Here, the condition 0 <L is a condition for the existence of the diffusion layer, and the condition L ≦ R / (2 × tan (A)) is a condition for ensuring the resolution R as the design target value.

図30は、拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lを可変して、反射面に至るまでの距離Lが反射型中間像スクリーン362面上で結像する実像の解像度(分解能)に与える影響を調査した結果と、式(3)を用いた解像度Rの計算値とを表形式で示す図である。図30に示すように、反射面に至るまでの距離Lの値が増加するにしたがって、反射型中間像スクリーン362の分解能が低下する。また式(3)を用いて計算した解像度Rの計算値は、実験による反射型中間像スクリーン362の実像の分解能Rと近い数値であることがわかる。   FIG. 30 shows a real image in which the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflection surface in the diffusion layer is varied, and the distance L to the reflection surface forms an image on the reflective intermediate image screen 362 surface. It is a figure which shows the result of investigating the influence which it has on the resolution (resolution), and the calculated value of the resolution R using Formula (3) in a table format. As shown in FIG. 30, the resolution of the reflective intermediate image screen 362 decreases as the value of the distance L to the reflecting surface increases. In addition, it can be seen that the calculated value of the resolution R calculated using the expression (3) is a numerical value close to the resolution R of the real image of the reflective intermediate image screen 362 by experiment.

図31は、拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lと反射型中間像スクリーン362面上で結像する実像の分解能R、および反射面に至るまでの距離Lと式(3)を用いた解像度Rの計算値との関係を示すグラフである。ヘッドアップディスプレイ10の場合と同様にオンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11においても、反射型中間像スクリーン362面上で結像する実像の分解能Rが50マイクロメートル程度あれば、ユーザに十分な解像度の映像を提供できる。図31に示すように、反射型中間像スクリーン362面上で結像する実像の分解能Rが50マイクロメートル以下となるために拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lが満たすべき条件は、Lが140マイクロメートル以下であることがわかった。また図30の比較例1〜3に示すように、拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lが110マイクロメートルよりも厚くなると、反射型中間像スクリーン362面上で結像する実像の分解能Rが50マイクロメートル以上となることも実験により確かめられた。   FIG. 31 shows the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflecting surface in the diffusion layer, the resolution R of the real image formed on the reflective intermediate image screen 362 surface, and the distance L to the reflecting surface. 4 is a graph showing the relationship between the calculated value of resolution R using Equation (3). Similarly to the head-up display 10, in the on-dashboard type head-up display 11, if the resolution R of the real image formed on the surface of the reflective intermediate image screen 362 is about 50 micrometers, the image has sufficient resolution for the user. Can provide. As shown in FIG. 31, since the resolution R of the real image formed on the surface of the reflective intermediate image screen 362 is 50 micrometers or less, the distance from the incident surface side of the image display light to the reflective surface in the diffusion layer. The condition that L should satisfy was found to be 140 micrometers or less. Further, as shown in Comparative Examples 1 to 3 in FIG. 30, when the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflection surface in the diffusion layer becomes thicker than 110 micrometers, the surface of the reflective intermediate image screen 362 is increased. It has also been confirmed by experiments that the resolution R of the real image formed by the laser beam is 50 micrometers or more.

以上まとめると、実施の形態に係るオンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ11を用いて、コンバイナ400を介してユーザにおよそ1.7〜2メートル前方に10インチ程度の大きさの、視野角が±10度の映像を提示する場合、反射型中間像スクリーン362内の拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lを110マイクロメートル以下にすることが好ましい。反射型中間像スクリーン362内の拡散層における画像表示光の入射面側から反射面に至るまでの距離Lを110マイクロメートル以下にすることにより、視野角が広くホットスポットが無く明るい映像を、視力2.0以下のユーザが1.7〜2メートル以上先に10インチ程度の虚像を視認する際、十分な分解能を有する映像を提供することができる。   In summary, using the on-dashboard type head-up display 11 according to the embodiment, the viewing angle is about ± 10 degrees about 10 inches in front of about 1.7 to 2 meters to the user via the combiner 400. When presenting the above image, it is preferable that the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflection surface in the diffusion layer in the reflective intermediate image screen 362 is 110 micrometers or less. By making the distance L from the incident surface side of the image display light to the reflection surface in the diffusion layer in the reflective intermediate image screen 362 to be 110 micrometers or less, a bright image with a wide viewing angle and no hot spots can be obtained. When a user of 2.0 or less visually recognizes a virtual image of about 10 inches ahead of 1.7 to 2 meters or more, an image having sufficient resolution can be provided.

[中間像スクリーンの設置]
以上説明したように、実施の形態に係る中間像スクリーン360は、「透過型」や「反射型」の種類によらず、およそ20マイクロメートル〜200マイクロメートルの厚さである。このため、中間像スクリーン単体では剛性に乏しくなりうるので、設置や交換等の取り扱い時には中間像スクリーン360を何らかの保持部材を用いて保持することが好ましい。更には、充分な剛性の中間像スクリーン360を用いた場合でも、中間像スクリーン360の汚れや傷つき等を防止するために何らかの保護部材を設置することが好ましい。以下、実施の形態に係る透過型中間像スクリーン361の保持および保護について説明する。
[Installation of intermediate image screen]
As described above, the intermediate image screen 360 according to the embodiment has a thickness of about 20 micrometers to 200 micrometers regardless of the type of “transmission type” or “reflection type”. For this reason, since the intermediate image screen alone may have poor rigidity, it is preferable to hold the intermediate image screen 360 by using some kind of holding member during handling such as installation or replacement. Furthermore, even when the intermediate image screen 360 having sufficient rigidity is used, it is preferable to install some kind of protective member in order to prevent the intermediate image screen 360 from being stained or damaged. Hereinafter, holding and protection of the transmissive intermediate image screen 361 according to the embodiment will be described.

図32は、実施の形態に係る三層部380の一例を模式的に示す図である。三層部380は、第1板380aと第2板380bとを含み、第1板380aと第2板380bとの間に透過型中間像スクリーン361を挟み込む3層構造となっている。   FIG. 32 is a diagram schematically illustrating an example of the three-layer part 380 according to the embodiment. The three-layer portion 380 includes a first plate 380a and a second plate 380b, and has a three-layer structure in which the transmission intermediate image screen 361 is sandwiched between the first plate 380a and the second plate 380b.

第1板380aは透過型中間像スクリーン361に対して画像表示光の入射側の面に位置する前面板であり、透過型中間像スクリーン361を保護する保護板として機能する。第1板380aはアクリルやポリカーボネート等の高透明プラスチックであり、画像表示光が入射する面には防塵、耐薬品性、傷つき防止機能が付加されている。   The first plate 380 a is a front plate positioned on the surface on the image display light incident side with respect to the transmissive intermediate image screen 361, and functions as a protective plate for protecting the transmissive intermediate image screen 361. The first plate 380a is a highly transparent plastic such as acrylic or polycarbonate, and has a dustproof, chemical-resistant, and scratch-preventing function added to the surface on which the image display light is incident.

第2板380bは透過型中間像スクリーン361をはさんで第1板380aに対向して設けられる後面板であり、前面板と同様に透過型中間像スクリーン361を保護する保護板として機能する。第2板380bも第1板380aと同様にアクリルやポリカーボネート等の高透明プラスチックである。第2板380bは第1板380aとともに透過型中間像スクリーン361を挟持して、透過型中間像スクリーン361の反りやうねりを抑制して形状を平坦に保ち、挟持位置がずれないように補強する。なお、実施の形態に係る第1板380aおよび第2板380bの大きさの一例としては、高さ19.0mm、幅13.0mm、厚さが1mmである。第1板380aおよび第2板380bは透過型中間像スクリーン361と比較して厚みがあるため、透過型中間像スクリーン361の設置状態を補強する補強板としても機能する。   The second plate 380b is a rear plate provided to face the first plate 380a with the transmissive intermediate image screen 361 interposed therebetween, and functions as a protective plate that protects the transmissive intermediate image screen 361 in the same manner as the front plate. Similar to the first plate 380a, the second plate 380b is also a highly transparent plastic such as acrylic or polycarbonate. The second plate 380b sandwiches the transmissive intermediate image screen 361 together with the first plate 380a, suppresses warping and undulation of the transmissive intermediate image screen 361, keeps the shape flat, and reinforces the sandwiched position so as not to shift. . As an example of the size of the first plate 380a and the second plate 380b according to the embodiment, the height is 19.0 mm, the width is 13.0 mm, and the thickness is 1 mm. Since the first plate 380a and the second plate 380b are thicker than the transmissive intermediate image screen 361, they also function as reinforcing plates that reinforce the installation state of the transmissive intermediate image screen 361.

このように、三層部380は第1板380aと透過型中間像スクリーン361と第2板380bとの3層部を少なくとも有する多層構造を持つが、これらの層を単に重ね合わせて密着させただけでは挟持位置がずれることも起こりうる。そのため、この多層構造を何らかの手段で固定することが好ましい。ここで、第1板380aと透過型中間像スクリーン361、または第2板380bと透過型中間像スクリーン361とを接着剤や粘着剤を含む粘着層を挟んで固定する方法も考えられる。しかしながら、透過型中間像スクリーン361の固定に粘着層を使用すると、温度や湿度等を原因とする経年変化によって粘着層が黄色く変色する「黄変」が生じ、この結果スクリーンとしての性能が劣化する可能性があることを本願の発明者は実験により見いだした。   As described above, the three-layer portion 380 has a multilayer structure having at least the three-layer portion of the first plate 380a, the transmission-type intermediate image screen 361, and the second plate 380b. It is possible that the nipping position may be shifted only by the use of this alone. Therefore, it is preferable to fix this multilayer structure by some means. Here, a method of fixing the first plate 380a and the transmissive intermediate image screen 361 or the second plate 380b and the transmissive intermediate image screen 361 with an adhesive layer containing an adhesive or an adhesive interposed therebetween is also conceivable. However, when an adhesive layer is used to fix the transmission type intermediate image screen 361, the yellow color of the adhesive layer changes due to aging due to temperature, humidity, etc., resulting in deterioration of the screen performance. The inventors of the present application have found through experiments that there is a possibility.

そこで実施の形態に係る三層部380は、粘着層を形成して第1板380aと透過型中間像スクリーン361と第2板380bとの3層を固定する代わりに、これら3層を固定的に保持する手段を用いる。   Therefore, instead of forming the adhesive layer and fixing the three layers of the first plate 380a, the transmission-type intermediate image screen 361, and the second plate 380b, the three-layer portion 380 according to the embodiment fixes these three layers. A means for holding is used.

図33は、実施の形態に係るスクリーン保持部390を模式的に示す図である。スクリーン保持部390は、三層部380を収納するための収納空間392が設けられている。収納空間392は、三層部380をはめ込んで保持するための空間である。図33は、収納空間392の例として、スクリーン保持部390の一部をくり貫いて作成されたくり貫き段差が示されている。図33に示すように、収納空間392は、画像表示光の光路となる開口部が設けられている。また、スクリーン保持部390は、収納空間392にはめ込んだ三層部380を固定するための押さえ部材394も備える。図33は、押さえ部材394の一例として、ビス396を用いて取り付けられた板バネ状の押さえクリップが示されている。なお、図33はスクリーン保持部390の一辺に押さえ部材394を二つ備える場合を例示した図であるが、少なくとも三層部380の二箇所が押さえられるように、スクリーン保持部390に押さえ部材394が設けられていればよい。また、押さえ部材394の数はふたつに限られず、例えばスクリーン保持部390の四隅にひとつずつ計四つの押さえ部材394を備えていてもよい。さらに、押さえ部材394は、三層部380の四辺を一体的に押さえるような枠状の押さえ手段として、三層部380を押さえた状態で収納空間392に収納する構成としてもよい。   FIG. 33 is a diagram schematically illustrating a screen holding unit 390 according to the embodiment. The screen holding part 390 is provided with a storage space 392 for storing the three-layer part 380. The storage space 392 is a space for fitting and holding the three-layer portion 380. FIG. 33 shows, as an example of the storage space 392, a cut-out step created by cutting through a part of the screen holding portion 390. As shown in FIG. 33, the storage space 392 is provided with an opening serving as an optical path for image display light. The screen holding part 390 also includes a pressing member 394 for fixing the three-layer part 380 fitted in the storage space 392. FIG. 33 shows a leaf spring-like retaining clip attached using screws 396 as an example of the retaining member 394. FIG. 33 is a diagram illustrating a case where two pressing members 394 are provided on one side of the screen holding portion 390. However, the pressing member 394 is held on the screen holding portion 390 so that at least two portions of the three-layer portion 380 are pressed. Should just be provided. Further, the number of pressing members 394 is not limited to two, and for example, a total of four pressing members 394 may be provided, one at each of the four corners of the screen holding unit 390. Furthermore, the pressing member 394 may be configured to be stored in the storage space 392 while holding the three-layer portion 380 as a frame-shaped pressing means that integrally presses the four sides of the three-layer portion 380.

図34は、スクリーン保持部390が三層部380を設置した状態を示す上面図である。押さえ部材394はビス396を回転軸として回動自在となっている。このため、収納空間392に三層部380をはめ込む際には収納空間392から退避し、収納空間392に三層部380をはめ込んだ後に押さえ部材394を第1板380aに接触するところまで回転させることで、三層部380を収納空間392に固定することができる。   FIG. 34 is a top view showing a state in which the screen holding unit 390 has the three-layer unit 380 installed. The holding member 394 is rotatable about a screw 396 as a rotation axis. Therefore, when the three-layer portion 380 is fitted into the storage space 392, the three-layer portion 380 is retracted from the storage space 392, and after the three-layer portion 380 is fitted into the storage space 392, the pressing member 394 is rotated until it comes into contact with the first plate 380a. Thus, the three-layer part 380 can be fixed to the storage space 392.

図35は、スクリーン保持部390が三層部380を設置した状態を説明する図であり、三層部380が設置された状態における図34に示すA−A線断面図である。図35に示すように、収納空間392にはめ込まれた三層部380は、押さえ部材394の弾性力でスクリーン保持部390に押さえつけられて固定される。   FIG. 35 is a diagram illustrating a state in which the screen holding unit 390 has installed the three-layer unit 380, and is a cross-sectional view taken along line AA illustrated in FIG. 34 in a state in which the three-layer unit 380 is installed. As shown in FIG. 35, the three-layer portion 380 fitted in the storage space 392 is pressed against and fixed to the screen holding portion 390 by the elastic force of the pressing member 394.

これにより、スクリーン保持部390は三層部380を簡易に固定することが可能となる。また、第1板380aと透過型中間像スクリーン361と第2板380bとの3層を粘着層を使用せずに固定するため、経年変化を少なくすることができる。また、第1板380aと透過型中間像スクリーン361と第2板380bとの3層は接着されていないため、三層部380から透過型中間像スクリーン361の脱着も自在となる。これにより、例えば透過型中間像スクリーン361のみの交換もできるため、経年変化で性能の低下した透過型中間像スクリーン361を取り替えることが可能となる。さらには、運転者であるユーザの好みに応じて視野角、すなわち図23に示す透過配光角の透過型中間像スクリーン361を設置することも可能となる。   Thereby, the screen holding part 390 can fix the three-layer part 380 easily. Further, since the three layers of the first plate 380a, the transmissive intermediate image screen 361, and the second plate 380b are fixed without using the adhesive layer, the secular change can be reduced. Further, since the three layers of the first plate 380a, the transmissive intermediate image screen 361, and the second plate 380b are not bonded, the transmissive intermediate image screen 361 can be detached from the three-layer portion 380. As a result, for example, only the transmission type intermediate image screen 361 can be replaced. Therefore, the transmission type intermediate image screen 361 whose performance has deteriorated due to aging can be replaced. Furthermore, it is possible to install a transmission type intermediate image screen 361 having a viewing angle, that is, a transmission light distribution angle shown in FIG. 23 according to the preference of the user who is a driver.

図36は、実施の形態に係る投射部300中にスクリーン保持部390を設置した状態を示す図であり、図1における上方向および前方向を示す軸が張る平面における投射部300の断面図である。   FIG. 36 is a diagram illustrating a state in which the screen holding unit 390 is installed in the projection unit 300 according to the embodiment, and is a cross-sectional view of the projection unit 300 on a plane on which an axis indicating the upward direction and the forward direction in FIG. is there.

図36に示すように、投射部300はスクリーン保持部390をはめ込んで固定するための設置溝310を備える。このため、スクリーン保持部390は投射部300の投射口301側から脱着自在となっている。上述したとおり、投射部300は光学ユニット本体210から脱着自在となっているので、ヘッドアップディスプレイ10をルームミラー600に設置した状態であっても、投射部300のみを取り外してスクリーン保持部390を脱着することができる。   As shown in FIG. 36, the projection unit 300 includes an installation groove 310 for fitting and fixing the screen holding unit 390. For this reason, the screen holding unit 390 is detachable from the projection port 301 side of the projection unit 300. As described above, since the projection unit 300 is detachable from the optical unit main body 210, even when the head-up display 10 is installed on the room mirror 600, only the projection unit 300 is removed and the screen holding unit 390 is removed. Can be desorbed.

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ10によれば、ヘッドアップディスプレイにおけるスクリーンの交換を容易にする技術を提供することができる。また、透過型中間像スクリーン361の固定に粘着層を用いないことにより、粘着層の黄変による光学的な性能低下はおこらない。   As described above, according to the head-up display 10 according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a technique that facilitates replacement of the screen in the head-up display. Further, since the adhesive layer is not used for fixing the transmissive intermediate image screen 361, optical performance is not deteriorated due to yellowing of the adhesive layer.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. The embodiments are exemplifications, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. .

[中間像スクリーンの変形例]
上記本発明の実施の形態では、透過型中間像スクリーン361および反射型中間像スクリーン362の拡散層には、平行光を入射した時のヘイズ値(曇価)が84〜90%であるものを使用した場合について説明した。拡散シートの拡散層や表面性はヘイズ値(曇価)が84〜90%の範囲であれば、ビーズ拡散でなく、凹凸形状タイプの拡散、気泡タイプの拡散、レンズタイプの拡散、およびレリーフホログラムパターンの拡散等どの様なものでもよい。もちろん、上記中間像スクリーンの拡散層を形成する拡散機能を有した最小単位である拡散材粒径やレンズピッチ、凹凸形状ピッチ、パターンピッチおよび気泡径は、容易に類推できるように中間像スクリーンで結像する実像の分解能の目標値Rよりも小さい必要性があることは言うまでも無い。
また更に付け加えると、反射型中間像スクリーン362の反射面には、鏡面銀膜シートの代わりに鏡面アルミニウム膜シートを用いても良い。また、シート状でなくても板状でも高反射率の鏡面反射面が拡散層又は拡散フィルムの下層にあればよい。
[Modification of intermediate image screen]
In the embodiment of the present invention, the diffusing layers of the transmissive intermediate image screen 361 and the reflective intermediate image screen 362 have a haze value (cloudiness value) of 84 to 90% when parallel light is incident. Explained when used. If the haze value (cloudiness value) of the diffusion layer or surface property of the diffusion sheet is in the range of 84 to 90%, not the bead diffusion but the uneven shape type diffusion, the bubble type diffusion, the lens type diffusion, and the relief hologram Any kind of pattern diffusion may be used. Of course, the diffusing material particle size, lens pitch, concavo-convex shape pitch, pattern pitch, and bubble diameter, which are the smallest units having a diffusion function for forming the diffusion layer of the intermediate image screen, can be easily estimated by the intermediate image screen. Needless to say, the resolution of the real image to be formed must be smaller than the target value R.
In addition, a mirror aluminum film sheet may be used instead of the mirror silver film sheet for the reflection surface of the reflective intermediate image screen 362. Moreover, it is not necessary to have a specular reflection surface having a high reflectivity in the lower layer of the diffusion layer or the diffusion film.

[三層部の変形例]
上記本発明の実施の形態では、三層部380中の第1板380aと透過型中間像スクリーン361と第2板380bとの3層が独立している場合について説明した。三層部380から少なくとも透過型中間像スクリーン361が脱着可能であればよく、必ずしもこれら3層が全て独立している必要はない。
[Modified example of three layers]
In the above embodiment of the present invention, the case where the three layers of the first plate 380a, the transmissive intermediate image screen 361, and the second plate 380b in the three-layer portion 380 are independent has been described. It is sufficient that at least the transmissive intermediate image screen 361 can be detached from the three-layer portion 380, and it is not always necessary that these three layers are all independent.

図37は、実施の形態に係る三層部380の別の例を模式的に示す図である。図37に示す例では、第1板380aと第2板380bとは小型のヒンジ382によって接続されている。このため、第1板380aと第2板380bとはヒンジ382により回動自在となっている。上述したとおり第1板380aと第2板380bとは高さ19.0mm、幅13.0mm、厚さが1mm程度で小型である。このため、両者が独立してバラバラに動かせる場合と比較して、図37に示すように両者の動きが制限されている方が、かえって透過型中間像スクリーン361の交換等の作業が容易となり得る点で効果がある。   FIG. 37 is a diagram schematically illustrating another example of the three-layer portion 380 according to the embodiment. In the example shown in FIG. 37, the first plate 380a and the second plate 380b are connected by a small hinge 382. For this reason, the first plate 380a and the second plate 380b are rotatable by the hinge 382. As described above, the first plate 380a and the second plate 380b are small with a height of 19.0 mm, a width of 13.0 mm, and a thickness of about 1 mm. For this reason, compared with the case where both can be moved independently, the operation | movement of replacement | exchange of the transmission type | mold intermediate image screen 361 etc. can be facilitated rather if the movement of both is restricted as shown in FIG. Effective in terms.

図示はしないが、実施の形態に係る三層部380の形状のさらに別の例として、第1板380aの三辺と、第2板380bの辺のうち第1板380aの三辺と対応する三辺とが接続しており、残りの一辺が透過型中間像スクリーン361を出し入れ可能となるように開いている形状であってもよい。実施の形態に係る三層部380の形状のさらに別の例として、第1板380aの二辺と、第2板380bの辺のうち第1板380aの二辺と対応する二辺とが接続しており、残りの二辺が透過型中間像スクリーン361を出し入れ可能となるように開いている、いわばクリアフォルダ状の形状であってもよい。   Although not shown, as yet another example of the shape of the three-layer portion 380 according to the embodiment, the three sides of the first plate 380a correspond to the three sides of the first plate 380a among the sides of the second plate 380b. The three sides may be connected, and the other side may be open so that the transmissive intermediate image screen 361 can be taken in and out. As still another example of the shape of the three-layer portion 380 according to the embodiment, two sides of the first plate 380a and two sides corresponding to the two sides of the first plate 380a among the sides of the second plate 380b are connected. The remaining two sides may be open so that the transmissive intermediate image screen 361 can be taken in and out, so-called a clear folder shape.

[スクリーン保持部の変形例]
上記本発明の実施の形態では、スクリーン保持部390の収納空間392に三層部380をはめ込んで固定する場合について説明した。スクリーン保持部390は三層部380を物理的な力で固定できればよく、収納空間392を備えることは必須ではない。例えば、スクリーン保持部390は画像表示光が透過できるように透明または開口部を有する矩形状の部材を二つ用いて、隣り合うに二辺を接続するとともに残りの二辺が開閉自在とするクリアフォルダ様の形状としてもよい。この場合、三層部380の着脱は、スクリーン保持部390にスライドすることで実現できる。さらに、上述した二つの矩形状の部材のそれぞれに、第1板380aおよび第2板380bを一体として形成することで、スクリーン保持部390と第1板380aおよび第2板380bとを一体的に形成してもよい。
[Modification of screen holder]
In the embodiment of the present invention, the case where the three-layer portion 380 is fitted and fixed in the storage space 392 of the screen holding portion 390 has been described. The screen holding unit 390 only needs to be able to fix the three-layer unit 380 with a physical force, and it is not essential to include the storage space 392. For example, the screen holding unit 390 uses two transparent or rectangular members having openings so that image display light can be transmitted, and connects the two sides adjacent to each other and allows the remaining two sides to be opened and closed. It is good also as a folder-like shape. In this case, the three-layer part 380 can be attached and detached by sliding on the screen holding part 390. Further, the first plate 380a and the second plate 380b are integrally formed on each of the two rectangular members described above, so that the screen holding portion 390 and the first plate 380a and the second plate 380b are integrally formed. It may be formed.

また、上記の説明では、スクリーン保持部390は投射部300中の設置溝310にはめ込んで固定する場合について説明したが、スクリーン保持部390が投射部300に固定されればどのような手段でもよく、固定の仕方は設置溝310にはめ込む場合には限られない。例えば、スクリーン保持部390と投射部300とが磁力を用いて固定されてもよい。これはスクリーン保持部390と投射部300の設置位置とにマグネットを配置することで実現できる。   Further, in the above description, the case where the screen holding unit 390 is fixed by being fitted into the installation groove 310 in the projection unit 300 has been described, but any means may be used as long as the screen holding unit 390 is fixed to the projection unit 300. The method of fixing is not limited to the case of fitting in the installation groove 310. For example, the screen holding unit 390 and the projection unit 300 may be fixed using magnetic force. This can be realized by arranging magnets at the screen holding unit 390 and the installation position of the projection unit 300.

10 ヘッドアップディスプレイ、 11 オンダッシュボード型ヘッドアップディスプレイ、 20 本体、 21 放熱部、 22 通気口、 24 ヒートパイプカバー、 25 ヒートパイプ、 26 冷却ファン、 50 画像生成部、 100 基板収納部、 111 回路基板、 112 基板収納部側開口部、 113 ヒンジ、 114 回動止め機構、 115 第1取付面、 116 インサートナット、 117 第2取付面、 118 止めネジ、 200 光学ユニット、 210 光学ユニット本体、 212 基準面、 221 第1本体面、 222 第2本体面、 231 光源、 232 コリメートレンズ、 233 UV−IRカットフィルタ、 234 偏光子、 235 フライアイレンズ、 236 反射鏡、 237 フィールドレンズ、 238 ワイヤーグリッド偏向ビームスプリッタ、 239 1/4波長板、 240 画像表示素子、 241 検光子、 242 投射レンズ群、 243 ヒートシンク、 245 光学系配置部、 246 フレキシブルケーブル、 247 光学ユニット側開口部、 248 空間部、 300 投射部、 301 投射口、 310 設置溝、 320 投射軸、 351 第1投射ミラー、 352 第2投射ミラー、 360 中間像スクリーン、 361 透過型中間像スクリーン、 362 反射型中間像スクリーン、 363 プラスティックベース、 364 ビーズ拡散材、 365 母材、 370 第1フィルムベース、 371 第1粘着層、 372 反射膜、 373 第2フィルムベース、 374 第2粘着層、 375 補強ベースプレート、 376 表面、 377 反射面、 380 三層部、 380a 第1板、 380b 第2板、 390 スクリーン保持部、 392 収納空間、 394 押さえ部材、 400 コンバイナ、 402 上端、 403 コンバイナ中心線、 404 下端、 406 ラバー、 450 虚像、 472 収納ヒンジ、 500 取付部材、 571 取付プレート、 572 直線孔部、 581 取付プレート、 582 円弧孔部、 583 中心孔部、 584 突起部、 590 把持部、 591 下側把持機構部、 592 上側把持機構部、 593 調整部、 594 位置調整溝、 600 ルームミラー、 602 ミラー面、 604 上端、 606 下端。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Head-up display, 11 On-dashboard type head-up display, 20 Main body, 21 Heat radiation part, 22 Air vent, 24 Heat pipe cover, 25 Heat pipe, 26 Cooling fan, 50 Image generation part, 100 Board storage part, 111 Circuit board 112 substrate opening side opening, 113 hinge, 114 rotation stop mechanism, 115 first mounting surface, 116 insert nut, 117 second mounting surface, 118 set screw, 200 optical unit, 210 optical unit main body, 212 reference surface , 221 first body surface, 222 second body surface, 231 light source, 232 collimating lens, 233 UV-IR cut filter, 234 polarizer, 235 fly eye lens, 236 reflector, 237 field Lens, 238 Wire grid deflection beam splitter, 239 1/4 wavelength plate, 240 Image display element, 241 Analyzer, 242 Projection lens group, 243 Heat sink, 245 Optical system placement section, 246 Flexible cable, 247 Optical unit side opening, 248 Space unit, 300 projection unit, 301 projection port, 310 installation groove, 320 projection axis, 351 first projection mirror, 352 second projection mirror, 360 intermediate image screen, 361 transmissive intermediate image screen, 362 reflective intermediate image screen , 363 Plastic base, 364 Bead diffusion material, 365 Base material, 370 First film base, 371 First adhesive layer, 372 Reflective film, 373 Second film base, 374 Second adhesive layer, 375 Reinforcement Base plate, 376 surface, 377 reflective surface, 380 three layers, 380a first plate, 380b second plate, 390 screen holder, 392 storage space, 394 holding member, 400 combiner, 402 upper end, 403 combiner center line, 404 lower end , 406 Rubber, 450 Virtual image, 472 Storage hinge, 500 Mounting member, 571 Mounting plate, 572 Straight hole, 581 Mounting plate, 582 Arc hole, 583 Center hole, 584 Projection, 590 Grip, 591 Lower grip Mechanism part, 592 Upper gripping mechanism part, 593 Adjustment part, 594 Position adjustment groove, 600 Room mirror, 602 Mirror surface, 604 upper end, 606 lower end.

Claims (2)

表示する画像の画像信号を出力する回路基板を収納する基板収納部と、
前記基板収納部の一端に設けられ、前記回路基板から出力される画像信号に基づいて画像を生成し投射する光学ユニットと、
前記光学ユニットの一端に設けられ、前記画像が投射されるコンバイナとを備え、
前記光学ユニットは、
光源及び画像表示素子を含む光学ユニット本体と、
前記光学ユニット本体に取り付けられ、投射方向を決定する投射部とを有し、
前記投射部は、
投射ミラーと、
実像が結像する中間像スクリーンと、
前記投射部と脱着自在であり、かつ前記中間像スクリーンを保持するスクリーン保持部とを備え、
前記スクリーン保持部は、前記中間像スクリーンを脱着自在であることを特徴とする画像表示装置。
A board storage section for storing a circuit board for outputting an image signal of an image to be displayed;
An optical unit that is provided at one end of the substrate housing and generates and projects an image based on an image signal output from the circuit board;
A combiner provided at one end of the optical unit, on which the image is projected,
The optical unit is
An optical unit body including a light source and an image display element;
A projection unit attached to the optical unit main body and determining a projection direction;
The projection unit is
A projection mirror;
An intermediate image screen on which a real image is formed;
A screen holding unit that is detachable from the projection unit and holds the intermediate image screen;
The image display device, wherein the screen holding unit is detachable from the intermediate image screen.
前記スクリーン保持部は、第1の透明な板と前記中間像スクリーンと第2の透明な板との三層部を保持し、
前記スクリーン保持部は、少なくとも前記中間像スクリーンを脱着自在であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The screen holding unit holds a three-layer portion of a first transparent plate, the intermediate image screen, and a second transparent plate,
The image display device according to claim 1, wherein at least the intermediate image screen is detachably attached to the screen holding unit.
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