JP2017129683A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
互いに波長が異なる複数のレーザ光束を重ね合わせて投射するレーザ投射部(10)と、
レーザ投射部からのレーザ光束を走査する走査部(20)と、
走査部に走査されたレーザ光束の入射により、画像が描画されるスクリーン部材(50)と、
走査部とスクリーン部材との間の光路上に配置され、全体として正の屈折力を有し、スクリーン部材へのレーザ光束の入射角を屈折により調整する屈折素子部(30)と、を備え、
屈折素子部は、
正の屈折力を有する正レンズ部(34)と、
正レンズ部よりも高分散の媒質により形成され、負の屈折力を有する負レンズ部(32)と、を有する。
1/f1・ν1+1/f2x・ν2<1/f1・ν1+1/f2y・ν2…(数式1)
が成立するように設計されている。これを整理すると、f2y<f2xとなるので、正レンズ部34の画像左右方向Dixに対応するxl方向の焦点距離は、正レンズ部34の画像上下方向Diyに対応するyl方向の焦点距離よりも長くなっている。
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。
Claims (10)
- 移動体(1)に搭載され、投影部材(3)に画像(IM)を投影することにより、乗員により視認可能な虚像(VI,VIa,VIb)を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
互いに波長が異なる複数のレーザ光束を重ね合わせて投射するレーザ投射部(10)と、
前記レーザ投射部からの前記レーザ光束を走査する走査部(20)と、
前記走査部に走査された前記レーザ光束の入射により、前記画像が描画されるスクリーン部材(50)と、
前記走査部と前記スクリーン部材との間の光路上に配置され、全体として正の屈折力を有し、前記スクリーン部材への前記レーザ光束の入射角を屈折により調整する屈折素子部(30)と、を備え、
前記屈折素子部は、
正の屈折力を有する正レンズ部(34)と、
前記正レンズ部よりも高分散の媒質により形成され、負の屈折力を有する負レンズ部(32)と、を有するヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記投影部材は、前記乗員側を向く表面(3a)及び前記表面の反対側を向く裏面(3b)を有する透光性の板状に形成され、
前記表面での反射による前記虚像(VIa)に対して前記裏面での反射による前記虚像(VIb)がずれる方向をずれ平行方向(Dd1)と、前記ずれ平行方向と垂直な方向をずれ垂直方向(Dd2)と定義すると、
前記スクリーン部材に描画される画像の前記レーザ光束において、前記ずれ垂直方向に対応する方向における色収差(C2)は、前記ずれ平行方向に対応する方向における色収差(C1)よりも小さい請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記屈折素子部の前記ずれ垂直方向に対応する方向(xl)の焦点距離は、前記屈折素子部の前記ずれ平行方向に対応する方向(yl)の焦点距離よりも長い請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記スクリーン部材に描画される画像を拡大して前記投影部材へ導光する導光部(60)をさらに備え、
前記スクリーン部材に描画される画像に対して、前記虚像が前記導光部及び前記投影部材により拡大される倍率のうち前記ずれ平行方向の倍率をM1とすると、
前記スクリーン部材に描画される画像の前記レーザ光束において、前記ずれ平行方向に対応する方向における色収差は、前記表面及び前記裏面の反射による前記虚像間のずれ量(Ld)を前記倍率M1で除算した値よりも小さい請求項2又は3に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記移動体としての車両のインストルメントパネル(2)に搭載される請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記投影部材は、前記インストルメントパネルよりも前記車両の上方に位置し、前記乗員側を向く表面(3a)及び前記表面の反対側を向く裏面(3b)を有する透光性の板状に形成され、
前記画像が虚像表示されるときに前記画像において前記車両の上下方向に沿う方向を画像上下方向(Diy)と、前記画像において前記画像上下方向と垂直な方向を画像左右方向(Dix)と、を定義すると、
前記スクリーン部材に描画される画像の前記レーザ光束において、前記画像左右方向における色収差(Cx)は、前記画像上下方向における色収差(Cy)よりも小さいヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記屈折素子部の前記画像左右方向に対応する方向(xl)の焦点距離は、前記屈折素子部の前記画像上下方向に対応する方向(yl)の焦点距離よりも長い請求項5に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記スクリーン部材に描画される画像を拡大して前記投影部材へ導光する導光部(60)をさらに備え、
前記スクリーン部材に描画される画像に対して、前記虚像が前記導光部及び前記投影部材により拡大される倍率のうち前記画像上下方向の倍率をMyとすると、
前記スクリーン部材に描画される画像の前記レーザ光束において、前記画像上下方向における色収差は、前記表面及び前記裏面の反射による前記虚像間のずれ量(Ld)の前記画像上下方向成分を前記倍率Myで除算した値よりも小さい請求項5又は6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記屈折素子部は、前記レーザ光束を屈折させる屈折面(32a〜b,34a〜b)を複数有し、
前記複数の屈折面のうち最も前記スクリーン部材側に配置される屈折面(34b)は、非球面である請求項1から7のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記走査部と前記スクリーン部材との間の光路上に配置され、前記レーザ光束を反射する反射素子部(40)をさらに備える請求項1から8のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記屈折素子部は、前記走査部と前記反射素子部との間の光路上に配置される請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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