JP2015025874A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、HUD装置100の全体的な特徴を説明する。図1に示すようにHUD装置100は、レーザスキャナ10、コントローラ29、スクリーン部材30及び光学系40を、ハウジング50内に備えている。
次に、光学素子32の詳細な特徴を説明する。
ΔL=d・θ …(数式1)
α=λ/d …(数式2)
δ1={(8jp+1)/16}・λ+ε1 …(数式3)
δ1={(8jm−1)/16}・λ+ε1 …(数式4)
δ2=(k/8)・λ+ε2 …(数式5)
δ3={(8lp+3)/16}・λ+ε3 …(数式6)
δ3={(8lm−3)/16}・λ+ε3 …(数式7)
δ4=(m/4)・λ+ε4 …(数式8)
δ5=(n/2)・λ+ε5 …(数式9)
ΔL=d・θ−2・δi …(数式10)
ΔL=d・θ+2・δi …(数式11)
α=λ/d …(数式12)
以上説明した本実施形態の作用効果を、以下に説明する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
33,1033 湾曲面、34,1034 面頂点、35 境界、60 視認領域、70 虚像、71 表示画像、90 ウインドシールド、91 投影面、100 HUD装置、d ピークピッチ、I 強度差、ΔL 光路長差、Pi 素子組、P1 第一素子組、P2 第二素子組、P3 第三素子組、P4 第四素子組、P5 第五素子組、SAi,SA1,SA2,SA3,SA4,SA5,SB,SC,SD,SE,SF, サグ量、x 水平方向・配列方向、y 垂直方向・配列方向、δi,δ1,δ2,δ3,δ4,δ5 段差量、θ 出射角、λ 波長
Claims (8)
- 移動体(1)の投影面(91)に表示画像(71)を投影することにより、前記表示画像の虚像(70)を前記移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示画像となるレーザ光を投射する投射器(10)と、
格子状に配列される複数の光学素子(32,1032)を、有し、前記投射器から前記光学素子に入射される前記レーザ光を拡散して前記投影面側に導くスクリーン部材(30)とを、備え、
各前記光学素子は、凸状湾曲及び凹状湾曲のうち共通の湾曲形態を呈する湾曲面(33,1033)を、表面に形成し、当該湾曲面から前記投影面側に出射させる前記レーザ光を、拡散し、
各前記光学素子は、基準となる複数の基準素子(32A)と、各前記基準素子の周辺に複数ずつ隣接する周辺素子(32B,32C,32D,32E,32F)とのうち、何れかに分類され、
各前記基準素子と、隣接する前記周辺素子の夫々とは、前記湾曲面の面頂点(34,1034)同士を段差状にずらして形成され、
各前記基準素子は、隣接する前記周辺素子の夫々との間において当該ずれにより与えられる段差量(δi,δ1,δ2,δ3,δ4,δ5)を、相異ならせることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記基準素子と前記周辺素子とが交互に二次元配列される各配列方向(x,y)において、互いに隣接する前記基準素子と前記周辺素子との対を、素子組と定義したとき、
対をなす前記基準素子及び前記周辺素子間での前記段差量が相異なるように分類される複数種類の前記素子組(Pi,P1,P2,P3,P4,P5)は、前記配列方向毎に並び順序が固定されることを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 各前記光学素子は、前記湾曲面での反射により前記レーザ光を拡散して出射し、
0以上の整数としてjp,lp,nを定義し、1以上の整数としてjm,lmを定義し、1以上の奇数としてk,mを定義し、前記レーザ光の波長をλと定義し、−λ/32よりも大きく且つλ/32よりも小さい条件を満たす数値としてε1,ε2,ε3,ε4,ε5を定義したとき、各前記素子組は、
対をなす前記基準素子及び前記周辺素子(32B)間での前記段差量(δ1)が数式{(8jp+1)/16}・λ+ε1、又は数式{(8jm−1)/16}・λ+ε1にて表される第一素子組(P1)と、
対をなす前記基準素子及び前記周辺素子(32C)間での前記段差量(δ2)が数式(k/8)・λ+ε2にて表される第二素子組(P2)と、
対をなす前記基準素子及び前記周辺素子(32D)間での前記段差量(δ3)が数式{(8lp+3)/16}・λ+ε3、又は数式{(8lm−3)/16}・λ+ε3にて表される第三素子組(P3)と、
対をなす前記基準素子及び前記周辺素子(32E)間での前記段差量(δ4)が数式(m/4)・λ+ε4にて表される第四素子組(P4)と、
対をなす前記基準素子及び前記周辺素子(32F)間での前記段差量(δ5)が数式(n/2)・λ+ε5にて表される第五素子組(P5)とのうち、何れかに分類されることを特徴とする請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記投射器は、ピーク波長が490〜530nmの範囲に現れる緑色レーザ光を含んだ複数色の前記レーザ光を、投射し、
前記緑色レーザ光のピーク波長を前記λと定義することを特徴とする請求項3に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記投射器は、ピーク波長が600〜650nmの範囲に現れる赤色レーザ光を含んだ複数色の前記レーザ光を、投射し、
前記赤色レーザ光のピーク波長を前記λと定義することを特徴とする請求項3又は4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 各前記基準素子において、線状の境界を介して隣接する前記周辺素子の夫々と前記面頂点との間には、前記段差量に応じて相異なるサグ量(SAi,SA1,SA2,SA3,SA4,SA5)が与えられることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 各前記基準素子は、隣接する前記周辺素子の夫々との間に、共通のピークピッチ(d)を与え、それら隣接する前記周辺素子同士には、相異なるサグ量(SB,SC,SD,SE,SF)が与えられることを特徴とする請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 移動体(1)の投影面(91)に表示画像(71)を投影することにより、前記表示画像の虚像(70)を前記移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示画像となるレーザ光を投射する投射器(10)と、
前記投射器が投射する前記レーザ光を拡散して前記投影面に至る光路に導くスクリーン部材(30)とを、備え、
前記スクリーン部材は、格子状に配列された複数の光学素子からなり、
前記複数の光学素子は、それぞれ湾曲面(33,1033)を有し、
前記複数の光学素子は、前記湾曲面の面頂点(34,1034)における前記スクリーン部材の厚さが、隣接する光学素子全ての前記湾曲面の面頂点における前記スクリーン部材の厚さと異なる基準素子(32A)と、前記基準素子を取り囲む複数種類の周辺素子(32B,32C,32D,32E,32F)とを含むことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
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