JP2016061978A - Head-up display device - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、実景に虚像を重ねて視認させるヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device that allows a virtual image to be visually recognized on a real scene.
ヘッドアップディスプレイ装置は、例えば、特許文献1に記載されているように、自車両前方の実景に虚像を重ねて表示することで、実景に情報などを付加した拡張現実(AR:Augmented Reality)を生成し、車両を運転するユーザの視線移動を極力抑えつつ、所望の情報を的確にユーザに対して提供することで、安全で快適な車両運行に寄与することができるものである。
For example, as described in
このようなヘッドアップディスプレイ装置500は、図12に示すように、画像光Nを出射する表示器501と、表示器501からの画像光Nを反射する反射部502と、反射部502が反射した画像光Nを反射透過面600に反射する凹面反射部503と、を備える。
In such a head-up
ヘッドアップディスプレイ装置500が表示する虚像を視認するユーザの視点の高さは、車両に搭乗するユーザの違いや、搭乗したユーザの姿勢変化により変わってしまう。従来のヘッドアップディスプレイ装置は、このような視点位置の変化に対応するため、表示器501の表示面501aから異なる方向へ輝度が一定の光を広く出射する必要があり、ユーザに向かわない光の多くが無駄となり、光の利用効率が低下していた。
The height of the viewpoint of the user who visually recognizes the virtual image displayed by the head-up
しかしながら、光の利用効率を向上させるために、配向角を抑えた透過型スクリーンに、投影装置が投影光の光軸角度を調整可能に投影し、透過型スクリーンから出射される画像光を効率よくユーザ側に向け、ユーザに向かわない光を抑えると、ユーザが画像光を自身に向かうように調整する際、画像光が効率よく自身に向かってきているかがわかりにくく、結果として効率よく自身に画像光が向かうように調整することができないという問題があった。 However, in order to improve the light use efficiency, the projection device projects the optical axis angle of the projection light on the transmission screen with a reduced orientation angle so that the image light emitted from the transmission screen can be efficiently transmitted. If the light that is not directed toward the user is suppressed toward the user side, when the user adjusts the image light so that it is directed toward himself / herself, it is difficult to know whether the image light is directed toward himself / herself, and as a result, the image is efficiently displayed on himself / herself. There was a problem that the light could not be adjusted.
したがって、本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、効率よく画像光をユーザに向けさせることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a head-up display device that can efficiently direct image light to a user.
上記目的を達成するため、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、反射透過面に画像光を投影することで虚像を視認させ、前記反射透過面に対する前記画像光の投影位置を調整するヘッドアップディスプレイ装置において、画像を示す投影光を出射する投影装置と、前記投影装置からの前記投影光を透過配向した前記画像光を出射する透過型スクリーンと、前記透過型スクリーンに入射する前記投影光の入射角度を調整する光軸調整部と、を備え、前記透過型スクリーンは、一部に他の領域よりも配向角が小さい前記画像光を出射する配向角制限部を有する。 In order to achieve the above object, a head-up display device according to the present invention causes a virtual image to be visually recognized by projecting image light onto a reflection / transmission surface, and adjusts the projection position of the image light with respect to the reflection / transmission surface. In the apparatus, a projection apparatus that emits projection light indicating an image, a transmission screen that emits the image light in which the projection light from the projection apparatus is transmitted and oriented, and incidence of the projection light incident on the transmission screen An optical axis adjusting unit that adjusts the angle, and the transmission screen includes an alignment angle limiting unit that emits the image light having a smaller alignment angle than other regions.
本発明によれば、配向角制限部を通過する配向角の小さい画像光により生成された虚像をユーザが視認することで、画像光が自身に向けられていることを確認することができるため、ユーザは、光軸調整部による光軸調整を適切に行うことができ、画像光を確実に自身に向けさせることができる。 According to the present invention, the user can visually confirm that the image light is directed to the user by visually recognizing the virtual image generated by the image light having a small orientation angle that passes through the orientation angle limiting unit. The user can appropriately adjust the optical axis by the optical axis adjustment unit, and can reliably direct the image light to the user.
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1に本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置と記載)1の概略を示す。本実施形態に係るHUD装置1は、車両2のダッシュボード内に設置される。HUD装置1は、画像光100を車両2のウインドシールド2aへ出射する。ウインドシールド2aに反射された画像光100は、後述する配向エリア400に向けられる。ユーザの視点位置3が配向エリア400内にある場合、ユーザは、画像光100により生成される所望の輝度の虚像Vを視認する。ユーザはウインドシールド2aを通して、車両2の前方の実景と重畳して、虚像Vが遠方にあるように認識する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device) 1 according to the present embodiment. The
以下に、図2を参照し、HUD装置1の構成を説明する。図2は、HUD装置1の構成を示す概略断面図である。
HUD装置1は、図2に示すように、投影装置10と、光軸調整部20と、透過型スクリーン30と、折り返しミラー40と、凹面ミラー50と、これらを収納する筐体60と、HUD装置1の電気的な制御を行う制御部70と、を備える。図2において、HUD装置1が出射する画像光100は、ウインドシールド2aの投影点Pに投影され、ウインドシールド2aで反射することで、ユーザに虚像Vを視認させる。この虚像Vは、例えば、ユーザが実景における所定の対象物Wを視認する視線方向M上に重畳するように表示される。
The configuration of the
As shown in FIG. 2, the
(投影装置10)
図3を参照して、投影装置10及び光軸調整部20の構成を説明する。図3は、投影装置10及び光軸調整部20の具体的な構成と、投影光200の光路を説明するための図である。
投影装置10は、図3に示すように、照明光300を出射する光源11と、光源ミラー12と、プリズム13と、反射型表示器14と、投射レンズ15と、を備え、虚像Vを生成するための投影光200を光軸調整部20に向けて出射するものである。
(Projector 10)
With reference to FIG. 3, the structure of the
As shown in FIG. 3, the
光源11は、例えば、赤色,青色,緑色の光をそれぞれ出力可能な複数のLEDを有し、後述する制御部70からの制御のもと、所望の色,光強度,タイミングで照明光300を出射する。また、本実施形態における投影装置10は、フィールドシーケンシャルカラー(Field Sequential Color)駆動方式を採用しており、各色の光源11が時分割的に照明光300を出射する。
The light source 11 includes, for example, a plurality of LEDs that can output red, blue, and green light, respectively, and controls the
光源ミラー12は、例えば合成樹脂材料やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、光源11からの照明光300を反射によって反射型表示器14へ適正な角度で入射させるものである。
The
プリズム13は、光源ミラー12と反射型表示器14との間に配置され、光源ミラー12から入射する照明光300の光軸に対して所定の角度で傾いた傾斜面13aを有する。傾斜面13aに入射した光源ミラー12からの照明光300は、傾斜面13aを透過し、反射型表示器14に入射し、そして、反射型表示器14から出射した投影光200は、再びプリズム13に入射し、傾斜面13aにより投射レンズ15の方向へ反射する。
The
反射型表示器14は、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)やLCOS(登録商標:Liquid Crystal On Silicon)などの反射型の表示デバイスであり、プリズム13から入射した照明光300を、後述する制御部70の制御のもと、虚像Vを表示するための投影光200に変換してプリズム13に向けて反射する。
The
投射レンズ15は、例えば、凸レンズなどで形成され、プリズム13から入射する投影光200を拡大して、光軸調整部20の方向へ出射する。
The
光軸調整部20は、投影装置10から出射した投影光200を受光し、この投影光200の光軸を調整して、透過型スクリーン30に向けて投影するものであり、投影装置10からの投影光200を入射して反射する第一反射部21と、この第一反射部21が反射した投影光200を透過型スクリーン30に向けて反射する第二反射部22と、を有する。
The optical
第一反射部21は、例えば、合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、投影装置10が出射した投影光200を、後述する第二反射部22に向けて反射させるものである。また、第一反射部21は、制御部70の制御のもと、回転する第一アクチュエータ21aを有し、投影光200の反射方向を変更することができる。
For example, the first reflecting
第一アクチュエータ21aは、例えばステッピングモータからなり、その回転軸に歯車が設けられている。第一アクチュエータ21aは、筐体60内に配置され、前記歯車は第一反射部21の歯車と噛み合わされる。これにより、第一アクチュエータ21aの回転駆動に伴って、第一反射部21の傾斜角が調整され、投影光200の反射方向を調整することができる。
The
第二反射部22は、第一反射部21と同様、例えば、合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、第一反射部21が反射した投影光200を、後述する透過型スクリーン30に向けて反射させるものである。また、第二反射部22は、制御部70の制御のもと、回転する第二アクチュエータ22aを有し、投影光200の反射方向を変更することができる。
Similar to the first reflecting
第二アクチュエータ22aは、第一アクチュエータ21a同様、例えばステッピングモータからなり、その回転軸に歯車が設けられている。第二アクチュエータ22aは、筐体60内に配置され、前記歯車は第二反射部22の歯車と噛み合わされる。これにより、第二アクチュエータ22aの回転駆動に伴って、第二反射部22の傾斜角が調整され、投影光200の反射方向を調整することができる。
Like the
すなわち、光軸調整部20は、第一反射部21及び第二反射部22それぞれの角度を連動して調整することで、透過型スクリーン30に入射する投影光200の光軸の入射角度を調整することができる。この透過型スクリーン30に入射する投影光200の光軸の入射角度を異ならせた際の動作について、図4を用いて説明する。図4は、透過型スクリーン30に入射する投影光200の光軸の入射角度を異ならせた際のHUD装置1の様子を示した図であり、図4(a)は、高い視点位置3aに合わせた場合の様子を示す図であり、図4(b)は、低い視点位置3bに合わせた場合の様子を示す図である。
That is, the optical
図4(a)は、ユーザの視点位置3が高い位置(符号3a)にある場合を示している。このとき、ユーザは、後述する操作部90を操作することによって第一アクチュエータ21a及び第二アクチュエータ22aを制御する。この場合は、第一アクチュエータ21aの回転駆動によって第一反射部21を図4(a)における時計回りに回転させることにより、第一反射部21の傾斜角度をより立ち上がる方向に調整する。また同時に、第二アクチュエータ22aの回転駆動によって第二反射部22を図4(a)における時計回りに回転させることにより、第二反射部22の傾斜角度をより立ち上がる方向に調整する。これによって、HUD装置1から出射された画像光100aは、ウインドシールド2aの上方に位置する投影点Paに投影される。これによって、HUD装置1から出射された画像光100aは、ウインドシールド2aの上方に位置する投影点Paに投影され、高い視点位置3aに向かう。
FIG. 4A shows a case where the
図4(b)は、ユーザの視点位置3が低い位置(符号3b)にある場合を示している。このとき、ユーザは、後述する操作部90を操作することによって第一アクチュエータ21a及び第二アクチュエータ22aを制御する。この場合は、第一アクチュエータ21aの回転駆動によって第一反射部21を図4(b)における半時計回りに回転させることにより、第一反射部21の傾斜角度を倒す方向に調整する。また同時に、第二アクチュエータ22aの回転駆動によって第二反射部22を図4(b)における半時計回りに回転させることにより、第二反射部22の傾斜角度を倒す方向に調整する。これによって、HUD装置1から出射された画像光100aは、ウインドシールド2aの下方に位置する投影点Pbに投影される。これによって、HUD装置1から出射された画像光100bは、ウインドシールド2aの下方に位置する投影点Pbに投影され、低い視点位置3bに向かう。
FIG. 4B shows a case where the
透過型スクリーン30は、光軸調整部20(第二反射部22)からの投影光200を背面で受光し、配向エリア400に向けて透過配向させた画像光100を出射するものであり、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。透過型スクリーン30は、投影光200を入射して拡散した光を折り返しミラー40に向かわせる。透過型スクリーン30で拡散された一部の光は、概ね配向角θを有して所定の配向エリア400へ画像光100として配向される。透過型スクリーン30は、配向エリア400内であれば、視認される虚像Vの輝度が略均一に視認されるように画像光100を配向する。本発明における透過型スクリーン30の配向角θは、従来の透過スクリーンの配向角に比べて狭くなっている。すなわち、本発明におけるHUD装置1は、投影光200の光軸の角度が一定である場合、ユーザの視点移動に対して虚像Vを視認できるエリアは従来に比べて狭くなるが、投影装置10の小さな出力で明るい虚像Vをユーザに視認させることができる。また、透過型スクリーン30は、一部に他の領域よりも配向角が小さい本願特有の配向角制限部31を有する。配向角制限部31を含む透過型スクリーン30の具体的な作用の説明は後で詳述する。
The
折り返しミラー40は、例えば合成樹脂材料やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、透過型スクリーン30により拡散・透過された画像光100を後述する凹面ミラー50に向けて反射させるものである。
The
凹面ミラー50は、例えば、合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、凹面ミラー50の曲率は凹状の自由曲面を有し、その詳細な表面形状は,透過型スクリーン30,折り返しミラー40,ウインドシールド2a(反射透過面),ユーザの視点位置3の移動範囲との間の位置関係と、ウインドシールド2aの曲率と、要求される虚像Vの結像距離と、ユーザが視認するHUD装置1の画角とに基づいて、光学設計ソフトにより計算される。凹面ミラー50は、光学設計ソフトにより、ユーザの視点位置3が前記アイボックス範囲内で移動しても虚像Vの位置が変化しないという制約条件の下で、前記虚像Vの歪みが最小となるように設計することが可能であり、折り返しミラー40で反射された画像光100を拡大してウインドシールド2aに向けて反射する。
The
筐体60は、例えばアルミニウムなどの金属材料からなり略箱型の部材であって、内部に種々の取り付け部(図示しない)が設けられ、本実施形態においては、投影装置10と、光軸調整部20と、透過型スクリーン30と、折り返しミラー40と、を所定の位置関係で保持する。また、筐体60の内面は、例えば黒色に塗装されており、HUD装置1の外部や投影装置10に起因する迷光を生じにくくする。また、筐体60の上面には、凹面ミラー50が反射する画像光100を透過する透明樹脂材料などで形成される透光部61が設けられる。
The
図5を参照して、HUD装置1の電気的な構成について説明する。制御部70は、図5に示すように、1つもしくは複数のマイクロプロセッサ,マイクロコントローラ,ASIC,FPGA,任意の他のICなどを有する処理部71と、書き換え可能なRAM,読み出し専用のROM,EEPROM,不揮発性メモリであるフラッシュメモリなどのプログラムやデータを記憶することができる1つまたは複数のメモリを有する記憶部72と、後述するネットワーク部80に接続された入出力部73と、を備える。なお、制御部70は、筐体60の内部または外部に設けられた図示しないプリント回路基板などに実装されている。
The electrical configuration of the
ネットワーク部80は、例えば、CAN(Controller Area Network)バス通信等であり、制御部70を、投影装置10,第一アクチュエータ21a,第二アクチュエータ22a,後述する操作部90などと信号を授受可能に接続する。
The
処理部71は、記憶部72に格納された、上述の光軸調整処理などを実行するためのプログラムを読み出し、実行する。また、処理部71は、反射型表示器14により生成する画像を予め歪ませて投影光200として出射することで、第一反射部21及び第二反射部22の角度,凹面ミラー50の曲率,ウインドシールド2a(反射透過面)の曲率,ユーザの視点位置3などによって生じる画像の歪みを相殺または軽減することができる。
The
操作部90は、車両2のステアリングなどに設けられた上下左右及び決定などの操作を入力する複数の押ボタンスイッチ(図示しない)などである。操作部90は、ユーザの操作に基づき、ネットワーク部80を介して操作情報をHUD装置1の制御部70に出力する。処理部71は、操作部90からの操作情報に基づき光軸調整処理を行う。具体的には、処理部71は、上を示す操作部90を操作した場合、第一アクチュエータ21aと第二アクチュエータ22aを駆動して高い視点位置3aに画像光100a(図4(a)参照)の光軸を向け、下を示す操作部90を操作した場合、第一アクチュエータ21aと第二アクチュエータ22aを駆動して低い視点位置3bに画像光100b(図4(b)参照)の光軸を向ける。ユーザは、後述する透過型スクリーン30に設けた配向角制限部31を介して視認される光軸確認虚像V1を視認できた事を確認することで、自身の視点位置3に合った状態に光軸調整ができたことを認識することができる。具体的には、図6(a)に示すように、後述する光軸確認虚像V1が視認できた場合、自身の視点位置3に合った光軸調整ができたことを示し、図6(b)に示すように、光軸確認虚像V1が視認できない場合、自身の視点位置3に合った光軸調整ができていないことを示す。
The operation unit 90 is a plurality of push button switches (not shown) or the like provided on the steering of the
以下に、透過型スクリーン30及び透過型スクリーン30に設けられた配向角制限部31の作用を図7乃至9を用いて説明する。図7は、透過型スクリーン30から視点位置3に入射する画像光100を説明するための図であり、図8は、透過型スクリーン30から視点位置3よりも高い視点位置3aに入射する画像光100aを説明するための図である。図9は、光軸調整と配向角制限部31の関係を説明するための図である。
Hereinafter, the operation of the
透過型スクリーン30は、図6(c)に示すように、一部に本発明特有の他の領域よりも配向角が小さい配向角制限部31を有する。
配向角制限部31は、透過型スクリーン30に所定の大きさを有する孔や異方性拡散部材,プリズムなどの光学部材を配置することで形成され、透過型スクリーン30のうち、投影光200の光軸に沿った投影光200(後述する図7における投影光203、図8における投影光203a)が通る位置に配置される。ここでいう光軸とは、投影装置10が投影光200を出射する領域と配向エリア400の高さ方向(Y軸方向)の略中心(後述する図7における配向エリア中心401、図8における配向エリア中心401a)とを光学的に結ぶ軸である。ちなみに、前記光軸は、配向エリア400の高さ方向(Y軸方向)の略中心を通ればよく、配向エリア400の水平方向の任意の位置に向かう軸であってよい。図7,8に示すように、光軸に沿った投影光203,203aは、配向角制限部31を通り、透過型スクリーン30の他の領域よりも十分小さな制限配向角θs(θsa)で配向エリア中心401(配向エリア中心401a)に向かう。
なお、配向角制限部31を異方性拡散部材で構成することで、配向エリア400の高さ方向(Y軸方向)への制限配向角θsと、水平方向(X軸方向)への配向角(図示しない)を異ならせることができ、異方性拡散部材で構成する配向角制限部31による配向エリア400の水平方向への前記配向角を、高さ方向への制限配向角θsより広くすることで、ユーザの視点位置3が水平方向でばらついたとしても配向エリア400の高さ方向を調整するための光軸確認虚像V1をユーザに視認させることができる。
As shown in FIG. 6C, the
The orientation
In addition, by configuring the orientation
以下に図7を用いて、本実施形態における透過型スクリーン30の作用を説明する。なお、投影光200は、拡がりを持って透過型スクリーン30に入射されるものであり、図7において、透過型スクリーン30に入射する投影光200の一端を符号201,他端を符号202と記す。また、投影光200のうち光軸に沿った投影光200を符号203と記す。
Hereinafter, the operation of the
投影光201は、透過型スクリーン30に入射し、配向角θ1を有する画像光101として配向エリア400に向けて出射される。また、投影光202も同様に、透過型スクリーン30に入射し、配向角θ2を有する画像光102として配向エリア400に向けて出射される。投影光203は、透過型スクリーン30の配向角制限部31に入射し、θ1やθ2よりも十分小さい制限配向角θsを有する制限画像光103として配向エリア400の高さ方向(Y軸方向)の概ね中心である配向エリア中心401に向けて出射される。すなわち、配向角制限部31に入射する投影光201は、配向エリア400の限られた領域である配向エリア中心401に向けられるので、他の透過型スクリーン30の領域に入射した投影光200よりも視認できる視点位置3が限定される。よって、投影光203が示す光軸確認虚像V1(図6参照)を視認できた場合、ユーザは、自身の視点位置3が、配向エリア400の高さ方向の略中心に位置することを明確に認識することができる。ユーザの視点位置3が配向エリア400の高さ方向の略中心に配置されることによって、ユーザの視点位置3が、ユーザの姿勢の変化や車両2の振動などにより変化した場合でも視点位置3が配向エリア400から外れにくくなり、視点位置3が少し移動しても虚像Vの輝度が一定に保たれ、表示品位を向上させることができる。
The
以下に図8を用いて、本実施形態における高い視点位置3aに対する透過型スクリーン30の作用を説明する。なお、図8において、透過型スクリーン30に入射する投影光200aの一端を符号201a,他端を符号202aと記す。また、光軸に沿った投影光200aを符号203aと記す。
Hereinafter, the operation of the
投影光201aは、透過型スクリーン30に入射し、配向角θ1aを有する画像光101aとして配向エリア400aに向けて出射される。また、投影光202aも同様に、透過型スクリーン30に入射し、配向角θ2aを有する画像光102aとして配向エリア400aに向けて出射される。投影光203aは、透過型スクリーン30の配向角制限部31に入射し、θ1aやθ2aよりも十分小さい制限配向角θsaを有する制限画像光103aとして配向エリア400aの高さ方向(Y軸方向)の概ね中心である配向エリア中心401aに向けて出射される。すなわち、配向角制限部31に入射する投影光203aは、配向エリア400aの限られた領域である配向エリア中心401aに向けられるので、他の透過型スクリーン30の領域に入射した投影光200aよりも視認できる視点位置3が限定される。よって、ユーザは、投影光203aが示す光軸確認虚像V1を視認できた場合、ユーザは、自身の視点位置3が、配向エリア400aの高さ方向の略中心に位置することを明確に認識することができる。
The
また、投影装置10は、透過型スクリーン30のうち配向角制限部31の周囲の領域に、配向角制限部31に入射した投影光200により生成される光軸確認虚像V1を指示する円状の確認エリア虚像V2を生成する投影光200を投影する。このようにすることで、図6に示すように、光軸確認虚像V1が表示されるエリアに確認エリア虚像V2を表示することができる。ユーザは、確認エリア虚像V2に囲まれた領域を視認しながら、操作部90を操作して、確認エリア虚像V2の中に光軸確認虚像V1が表示されるように光軸調整を行うことができ、光軸調整時に光軸確認虚像V1を探すための視線移動を少なくすることができる。なお、光軸確認虚像V1と確認エリア虚像V2とは、HUD装置1が起動してから表示を開始し、ユーザが光軸確認を終えて操作部90で決定をした際、非表示とする。また、操作部90で光軸調整の操作メニューを選択した際に、光軸確認虚像V1と確認エリア虚像V2との表示を開始してもよい。
In addition, the
なお、光軸調整部20は、図9に示すように、光軸に沿った投影光203(投影光203a)が概ね配向角制限部31を中心とするように光軸調整する。斯かる構成により、配向角制限部31を通過した制限画像光103(制限画像光103a)を、配向エリア400の高さ方向(Y軸方向)の略中心に向けることができる。
As shown in FIG. 9, the optical
ただし、図10に示す配向角制限部31,配向角制限部31aのように配向角制限部31を複数設ける場合、光軸調整部20は、光軸に沿った投影光203(投影光203a)が概ね配向角制限部31を中心とするように光軸調整をしなくてもよい。このような場合、図11に示すように、視点位置3(視点位置3a)に応じて、投影光203が異なる配向角制限部31(配向角制限部31a)を通ることとなる。このような構成においても、ユーザの視点位置3に配向エリア400の略中心を向ける光軸調整をすることができる。
However, in the case where a plurality of alignment
上記実施形態においては、第一反射部21と第二反射部22とをそれぞれ別々のアクチュエータで回転させていたが、図示しない共通のアクチュエータにより第一反射部21と第二反射部22とを回動させてもよい。なお、第一反射部21と第二反射部22は、前記共通のアクチュエータから第一反射部21と第二反射部22それぞれに動力を伝達する歯車などのギア比を異ならせることで、共通のアクチュエータの駆動に伴う回動角度を異なるように制御されてもよい。
In the above embodiment, the first reflecting
また、上記実施形態では、第一アクチュエータ21aと第二アクチュエータ22aとを用いて第一反射部21と第二反射部22を回動させることで、投影光200の光軸の角度を調整していたが、一つのアクチュエータで反射部を回転及び移動させることによって、投影光200の光軸の角度を調整してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the angle of the optical axis of the
また、光軸調整部20は、透過型スクリーン30に入射する投影光200の光軸の角度を調整できればよいので、投影装置10自身を回転または/および移動させるアクチュエータ(図示しない)で構成されてもよい。
Further, the optical
また、画像光100が投影される反射透過面は、車両2のウインドシールド2aに限定されない。画像光100が投影される反射透過面は、例えば、専用に設けられるコンバイナ部材であってもよい。
Further, the reflection / transmission surface onto which the
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, in order to facilitate the understanding of the present invention, the description of known unimportant technical matters is appropriately omitted.
1 HUD装置(ヘッドアップディスプレイ装置)
2 自車両
2a ウインドシールド(反射透過面)
3 視点位置
10 投影装置
11 光源
12 光源ミラー
13 プリズム
14 反射型表示器
15 投射レンズ
20 光軸調整部
21 第一反射部
21a 第一アクチュエータ
22 第二反射部
22a 第二アクチュエータ
30 透過型スクリーン
40 折り返しミラー
50 凹面ミラー
60 筐体
70 制御部
71 処理部
72 記憶部
73 入出力部
80 ネットワーク部
90 操作部
100 画像光
V1 光軸確認虚像
V2 確認エリア虚像
1 HUD device (head-up display device)
2
DESCRIPTION OF
V1 Optical axis confirmation virtual image V2 Confirmation area virtual image
Claims (6)
前記透過型スクリーンは、一部に他の領域よりも配向角が小さい前記画像光を出射する配向角制限部を有する、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 In a head-up display device that causes a virtual image to be visually recognized by projecting image light onto a reflection / transmission surface and adjusts a projection position of the image light on the reflection / transmission surface, a projection device that emits projection light indicating an image, and the projection A transmissive screen that emits the image light in which the projection light from the apparatus is transmissively oriented, and an optical axis adjustment unit that adjusts an incident angle of the projection light incident on the transmissive screen,
The transmissive screen has an orientation angle limiting part that emits the image light having a smaller orientation angle than other regions in part.
A head-up display device.
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。 The transmissive screen orients the image light so that the luminance of a virtual image viewed in a predetermined orientation area is substantially uniform, and the orientation angle limiting portion is substantially at the center in the height direction of the orientation area. Orienting the image light in position,
The head-up display device according to claim 1.
前記配向角制限部は、前記透過型スクリーンの内、前記投影光の光軸が通る位置を含む領域に配置される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The optical axis is an axis that optically connects the region where the projection device emits the projection light and the approximate center in the height direction of the alignment area,
The orientation angle limiting portion is disposed in a region including a position through which the optical axis of the projection light passes in the transmissive screen.
The head-up display device according to claim 1, wherein the head-up display device is a head-up display device.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The projection device generates a confirmation area virtual image indicating an optical axis confirmation virtual image generated by the projection light incident on the orientation angle restriction unit in a region around the orientation angle restriction unit in the transmission screen. Projecting the projection light;
The head-up display device according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The optical axis adjustment unit includes: a first reflection unit that reflects the projection light emitted from the projection device on the transmission screen; a second reflection unit that reflects the projection light reflected by the first reflection unit; An actuator that adjusts the angle of the optical axis of the image light that is incident on the transmissive screen by rotating the first reflecting portion and the second reflecting portion;
The head-up display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the head-up display device is provided.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
The actuator includes a first actuator that rotates the first reflecting portion, and a second actuator that rotates the second reflecting portion.
The head-up display device according to claim 1, wherein the head-up display device is a head-up display device.
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