JP2022003400A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本願発明の一実施例になる情報表示装置の周辺機器構成を示すブロックと概略構成図であり、ここでは、その一例として、特に、自動車のフロントガラスに画像を投影する情報表示装置について説明する。
次に、本発明になる虚像光学系、および、映像表示装置の更なる詳細について、以下に説明する。
Rh>Rv
(1)テレセントリックな光束として反射面へ入射する場合は、レンズまたは凹面ミラー1の屈折力はほぼ零となる;
(2)映像表示装置4からの映像光が発散して光学素子に入射する場合には、光学素子は正の屈折力を持つ;
(3)映像表示装置4からの映像光が集光して光学素子に入射する場合には、光学素子は負の屈折力を持つ;
ようにして、凹面ミラーに入射する光束の方向(角度と位置)を制御し、発生する虚像の歪曲収差を補正する。更に、透過型の光学レンズの場合には、映像表示装置4側の入射面と凹面ミラー1側の出射面の相互作用により、虚像に発生する結像性能に関する収差を補正する。
(1)白色LEDを複数使用する場合に比べ、明るさへの寄与が大きい緑LEDを追加する。
(2)白色LEDに赤色または青色LEDを追加して、画像の艶色性を高める。
(3)赤、青、緑のLED個別に配置し、明るさへの寄与が大きい緑色LEDを追加して個別にLEDを駆動することで、色再現範囲を拡大して艶色性を高めると同時に明るさも向上する。
(4)上記の(3)を実施することで赤、青、緑LEDのピーク輝度に対するそれぞれのカラーフィルターの透過率を上げて、全体としての明るさを向上する。
(5)更に、バックライトの第二の実施例として、ライトファネルと導光体の間にPBSを配置して特定の偏波に揃えることで、液晶パネル入射側の偏光板へのダメージを軽減する。なお、液晶パネル入射側の配置する偏光板の偏光方向は、PBS(Polarizing Beam Splitter)通過後に特定方向に揃えた偏波が通過する方向とすれば良いことは言うまでもない。
Claims (9)
- ヘッドアップディスプレイ装置であって、
映像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに光を供給するバックライト光源と、
前記表示パネルからの光を反射する反射ミラーと、
前記表示パネルと前記反射ミラーとの間に配置される光学素子と、
を備え、
前記バックライト光源は、前記表示パネルの画面短手方向の輝度分布に対して画面長手方向の有効範囲以外での輝度低下を小さくなるように調整し、
前記光学素子は前記表示パネルから光線出射角に合わせて前記反射ミラーに入射する光束の方向を調整する面形状を有し、
フロントガラスの上部で反射されて得られる虚像が、下部で反射されて得られる虚像よりも、運転者の視点位置からみて遠方に形成されるように、前記反射ミラーと前記表示パネルの光学的な距離を変えて、前記虚像の表示位置を遠方から近接位置まで連続的に変化させる、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 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、
前記バックライト光源は、LED光源からの光の発散角を低減する手段と、発散角を低減された光を前記表示パネルに伝搬する導光体と、前記表示パネルへの反射光の出射方向と発散角を調整する手段とを備える、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 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、
前記表示パネルからの出射光は左右±50度の範囲とする、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 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、
前記バックライト光源を構成するLED光源は白色LEDに加えて緑発光のLEDを含む、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 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、
前記表示パネルの入射面と出射面にそれぞれ異なる偏光板を設けている、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記導光体は、前記バックライト光源からの光を反射する反射面を前記導光体の内側に有し、前記反射面は互いに分離している、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 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、
前記表示パネルと前記反射ミラーの上端との距離は、前記表示パネルと前記反射ミラーの下端との距離よりも長い、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 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、
前記光学素子が透過型の場合、前記表示パネル側の入射面と前記反射ミラー側の出射面の相互作用により、前記虚像に発生する収差を補正する、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 請求項8に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示パネルと前記反射ミラーとの距離、および、前記反射ミラーと前記虚像との距離は、前記虚像の上部と下部で異なる、
ヘッドアップディスプレイ装置。
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