JP2023149978A - image projection device - Google Patents
image projection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023149978A JP2023149978A JP2022058824A JP2022058824A JP2023149978A JP 2023149978 A JP2023149978 A JP 2023149978A JP 2022058824 A JP2022058824 A JP 2022058824A JP 2022058824 A JP2022058824 A JP 2022058824A JP 2023149978 A JP2023149978 A JP 2023149978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- image
- light
- projection device
- axis direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像投影装置に関し、特に虚像を表示するための表示部に対して投影画像を照射する画像投影装置に関する。 The present invention relates to an image projection device, and more particularly to an image projection device that projects a projected image onto a display unit for displaying a virtual image.
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an instrument panel that displays illuminated icons has been used as a device for displaying various information in a vehicle. Additionally, as the amount of information to be displayed increases, it has also been proposed to embed an image display device in the instrument panel or to configure the entire instrument panel with an image display device.
しかし、計器盤は車両のフロントガラス(ウィンドシールド)より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があるため好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、運転者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ(以下HUD:Head Up Display)も提案されている(例えば、特許文献1,2を参照)。 However, since the instrument panel is located below the vehicle's windshield, in order for the driver to see the information displayed on the instrument panel, the driver must move his/her line of sight downwards while driving. Therefore, it is undesirable. Therefore, a head-up display (hereinafter referred to as HUD) that projects an image onto the windshield so that the driver can read information when visually checking the front of the vehicle has also been proposed (for example, Patent Document 1 , 2).
このような従来のHUD装置では、表示部であるウィンドシールドを介して投影画像を照射するため、ウィンドシールドの下方から上方に向けて光を照射するための投影光学系を備えている。そのため、太陽光等の外光がウィンドシールドの上方から入射した場合には、画像を表示する画像照射部まで投影光学系を介して外光が到達してしまう。このとき、投影光学系を介して画像照射部まで到達する外光は、投影光学系の光学パワーによって集光され、温度上昇による劣化を引き起こすという問題があった。 Such a conventional HUD device is equipped with a projection optical system that irradiates light from below to above the windshield in order to irradiate a projected image through the windshield that is the display section. Therefore, when external light such as sunlight enters from above the windshield, the external light reaches the image irradiation unit that displays the image via the projection optical system. At this time, there is a problem in that the external light that reaches the image irradiation unit via the projection optical system is condensed by the optical power of the projection optical system, causing deterioration due to temperature rise.
このような温度上昇を抑制するために、投影光学系の光路上に波長カットフィルターを配置して、外光に含まれる赤外光や紫外光をカットすることも提案されている。しかし、外光に含まれる可視光が波長カットフィルターを透過して表示部まで到達することは避けられず、波長カットフィルターの光透過率が100%ではないため、表示部からの照射光も一部減衰されてしまい画像投影における輝度低下を引き起こす可能性もあった。 In order to suppress such a temperature rise, it has also been proposed to arrange a wavelength cut filter on the optical path of the projection optical system to cut out infrared light and ultraviolet light contained in external light. However, it is unavoidable that visible light contained in external light passes through the wavelength cut filter and reaches the display, and since the light transmittance of the wavelength cut filter is not 100%, the light irradiated from the display is also uniform. There is also the possibility that some parts of the light will be attenuated, causing a decrease in brightness in image projection.
そこで所定方向の偏光のみを透過する偏光板を光路上に配置し、画像照射部から照射される光の偏光方向を透過させ、外光のうち当該所定方向と直交する偏光をカットすることも検討されている。しかし、光路上に偏光板を保持するための部材が必要であり部品点数が増加してしまうという問題があった。 Therefore, we are also considering placing a polarizing plate on the optical path that transmits only polarized light in a predetermined direction, allowing the polarization direction of the light irradiated from the image irradiation unit to pass through, and cutting out the polarized light that is orthogonal to the predetermined direction out of the external light. has been done. However, there is a problem in that a member for holding the polarizing plate on the optical path is required, resulting in an increase in the number of parts.
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、外光による画像照射部の温度上昇を抑制しながらも、部品点数を削減することが可能な画像投影装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an image projection device that can reduce the number of parts while suppressing the temperature rise of the image irradiation section due to external light. purpose.
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、画像情報を有する照射光を照射する画像照射部と、前記画像照射部から入射した前記照射光を反射する第1ミラーと、前記第1ミラーから入射した前記照射光を反射して視点に到達させる第2自由曲面ミラーを備え、前記第1ミラーは一軸方向に曲率を有し、前記一軸方向に直交する他軸方向には平坦であり、前記第1ミラーの反射面上には、一方向の偏光を反射し、前記一方向と直交する他方向の偏光をカットする偏光フィルタ部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image projection device of the present invention includes: an image irradiation section that irradiates irradiation light having image information; a first mirror that reflects the irradiation light that has entered from the image irradiation section; a second free-form surface mirror that reflects the irradiation light incident from the first mirror to reach the viewpoint, and the first mirror has a curvature in one axis direction and is flat in the other axis direction perpendicular to the one axis direction. The first mirror includes a polarizing filter section on the reflective surface of the first mirror that reflects polarized light in one direction and cuts polarized light in the other direction orthogonal to the one direction.
このような本発明の画像投影装置では、第1ミラーが一軸方向に曲率を有し他軸方向には平坦であるため、第1ミラーの反射面上に偏光フィルタ部を設け、外光による画像照射部の温度上昇を抑制しながらも、部品点数を削減することが可能となる。 In such an image projection device of the present invention, since the first mirror has a curvature in one axis direction and is flat in the other axis direction, a polarizing filter section is provided on the reflective surface of the first mirror, so that the image produced by external light is It is possible to reduce the number of parts while suppressing the temperature rise of the irradiation section.
また、本発明の一態様では、前記偏光フィルタ部は、前記反射面の表面に沿って偏光板を粘着層で貼り付けたものである。 Further, in one aspect of the present invention, the polarizing filter section is configured by pasting a polarizing plate along the surface of the reflective surface with an adhesive layer.
また、本発明の一態様では、前記画像照射部から前記第2自由曲面ミラーまでの前記照射光の基準光線は、同一の進行平面を構成し、前記一軸方向は、前記進行平面に含まれる。 Further, in one aspect of the present invention, the reference ray of the irradiation light from the image irradiation unit to the second free-form surface mirror constitutes the same traveling plane, and the uniaxial direction is included in the traveling plane.
また、本発明の一態様では、前記偏光フィルタ部の前記一方向は、前記第1ミラーにおける前記一軸方向または前記他軸方向と一致する。 Further, in one aspect of the present invention, the one direction of the polarizing filter portion coincides with the one axis direction or the other axis direction of the first mirror.
また、本発明の一態様では、前記第2自由曲面ミラーにおいて反射された前記照射光は、前記視点までの光路上において前記一軸方向および/または前記他軸方向に中間結像される。 Moreover, in one aspect of the present invention, the irradiation light reflected by the second free-form surface mirror is intermediately imaged in the one-axis direction and/or the other-axis direction on the optical path to the viewpoint.
また、本発明の一態様では、前記第2自由曲面ミラーから入射した前記照射光を反射して視点に到達させる第3自由曲面ミラーを備える。 Further, in one aspect of the present invention, a third free-form surface mirror is provided that reflects the irradiation light incident from the second free-form surface mirror to reach a viewpoint.
本発明では、外光による画像照射部の温度上昇を抑制しながらも、部品点数を削減することが可能な画像投影装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image projection device that can reduce the number of parts while suppressing the temperature rise of the image irradiation unit due to external light.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図1は、本実施形態に係る画像投影装置100の構成と結像される虚像の位置を示す模式図である。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Identical or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted as appropriate. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an
図1に示すように画像投影装置100は、画像照射部10と、第1ミラー21と、自由曲面ミラー22,23を備えている。ここで、第1ミラー21、自由曲面ミラー22および自由曲面ミラー23の組み合わせが本発明における照射光学部20を構成している。また、自由曲面ミラー22,23は、それぞれ本発明における第2自由曲面ミラー、第3自由曲面ミラーに相当している。画像投影装置100から投影された光はウィンドシールド30(表示部)を介して運転者の視点40位置に照射され、ウィンドシールド30から所定の距離に虚像50が結像される。
As shown in FIG. 1, the
また、画像投影装置100は、各部と情報通信可能に接続されて、各部を制御する制御部を備えている(図示省略)。制御部の構成は限定されないが、一例として情報処理を行うためのCPU(Central Processing Unit)や、メモリ装置、記録媒体、情報通信装置等を備えるものが挙げられる。制御部は、予め定められたプログラムに従って各部の動作を制御し、画像を含んだ情報(画像情報)を画像照射部10に送出する。
The
画像照射部10は、制御部からの画像情報に基づいて、画像情報を有する照射光を照射する部分である。画像照射部10の具体的構成は限定されず、例えば液晶表示装置、有機EL表示装置、レーザ光源と光変調素子の組み合わせ等の従来公知のものを用いることができる。図1に示した例では、液晶表示装置の背面側から発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)により光を照射するものを用いている。画像照射部10は、近方画像と遠方画像をそれぞれ表示する近方表示領域と遠方表示領域を含んで構成されていてもよい。遠方表示領域に表示された遠方画像は第1画像光として照射され、近方表示領域に表示された近方画像は第2画像光として照射される。
The
第1ミラー21は、画像照射部10から照射された照射光が入射し、自由曲面ミラー22方向に照射光を反射する光学部材である。第1ミラー21の詳細については後述するが、所定方向(一軸方向)に曲率を有し、当該所定方向に直交する方向(他軸方向)には平坦な反射面を有している。また、第1ミラー21の反射面上には、一方向の偏光を反射し当該一方向と直交する他方向の偏光をカットする偏光フィルタ部を備えている。ここで、他方向の偏光をカットするとは、当該他方向の偏光に対する反射率が低く、透過または吸収することを意味している。また、偏光フィルタ部を透過した偏光は第1ミラー21の表面等によって吸収され、第1ミラー21と偏光フィルタ部の組み合わせ全体として他方向の偏光に対する反射率は低くなっている。
The
自由曲面ミラー22は、第1ミラー21で反射された照射光が入射し、自由曲面ミラー23方向に照射光を反射する光学部材である。自由曲面ミラー22の反射面は、ウィンドシールド30を介して照射光を虚像50として投影するために、運転者の視点40方向に光径が拡大するように設計されている。ここで、視点40方向に光径が拡大するとは、反射後に光径が一貫して拡大する場合だけでなく、光径が縮小して中間地点において結像した後に拡大する場合も含む。図1では、自由曲面ミラー22で反射された照射光は、中間結像位置Fで結像された後に自由曲面ミラー23に到達する例を示している。ここで、中間結像位置Fは照射光の光路上であれば限定されないが、自由曲面ミラー22と自由曲面ミラー23の間に設定することが好ましい。
The free-
外光遮断部は、遮光性の材料で構成された部材であり、その一部に開口部が設けられ、照射光の光路上に開口部が位置するように配置されている。したがって照射光は、外光遮断部に遮られずに開口部を通過して投影される。また、ウィンドシールド30の上方から車両内部に入射してくる太陽光などの外光は、自由曲面ミラー23で反射されて自由曲面ミラー22方向に進行してきたとしても、外光遮断部によってその大部分が遮断される。これにより、外光遮断部で外光を効果的に遮って、画像照射部10まで到達する外光を低減させ、画像照射部10の温度上昇による劣化を抑制することができる。また、外光遮断部を中間結像位置Fに配置する場合には、照射光が通過する領域が最も小さくなる。したがって、外光遮断部に形成される開口部の面積を可能な限り小さくすることが可能となり、外光をさらに効率よく遮ることができる。
The external light blocking section is a member made of a light blocking material, has an opening in a part thereof, and is arranged so that the opening is located on the optical path of the irradiated light. Therefore, the irradiated light passes through the opening and is projected without being blocked by the external light blocking section. Furthermore, even if external light such as sunlight that enters the vehicle from above the
自由曲面ミラー23は、自由曲面ミラー22で反射された照射光が入射し、ウィンドシールド30方向に照射光を反射する光学部材である。自由曲面ミラー23の反射面は、ウィンドシールド30を介して照射光を虚像50として投影するために、運転者の視点40方向に光径が拡大するように設計されている。ここで、視点40方向に光径が拡大するとは、反射後に光径が一貫して拡大する場合だけでなく、光径が縮小して中間地点において結像した後に拡大する場合も含む。
The free-
ウィンドシールド30は、車両の運転席前方に設けられて可視光を透過する部分である。ウィンドシールド30は、車両の内側面では自由曲面ミラー23から入射した照射光を視点40方向に対して反射し、車両の外部からの光を視点40方向に対して透過するため、本発明における表示部に相当している。ここでは表示部としてウィンドシールド30を用いた例を示したが、ウィンドシールド30とは別に表示部としてコンバイナーを用意し、自由曲面ミラー23からの光を視点40方向に反射するとしてもよい。また、車両の前方に位置するものに限定されず、搭乗者の視点40に対して画像を投影するものであれば側方や後方に配置するとしてもよい。
The
虚像50は、ウィンドシールド30で反射された照射光が運転者等の視点40(アイボックス)に到達した際に、空間中に結像されたように表示される画像である。虚像50が結像される位置は、画像照射部10から照射された光の光路長と、第1ミラー21、自由曲面ミラー22、自由曲面ミラー23、およびウィンドシールド30で反射された後に視点40方向に進行する際の拡がり角度とによって決まる。
The
図1に示した例では、照射光学部として第1ミラー21、自由曲面ミラー22および自由曲面ミラー23の組み合わせを示したが、照射光学部の構成はこれに限定されない。一例としては、自由曲面ミラー22,23の他に追加の自由曲面ミラーやレンズ等を用いるとしてもよく、紫外光や赤外光をカットする波長フィルタを用いるとしてもよい。
In the example shown in FIG. 1, a combination of the
図2は、本実施形態における第1ミラー21の構造を示す模式図であり、図2(a)は模式斜視図を示し、図2(b)は模式断面図を示している。図2(a)(b)に示したように第1ミラー21の反射面において、法線方向をZ軸とし、Z軸方向に対して直交する方向をX軸方向およびY軸方向とする。X軸方向とY軸方向も互いに直交している。X軸方向は略水平方向であり、図1においては紙面に垂直方向に相当している。Y軸とZ軸を含むYZ面が図1における面内方向に相当している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the
図2(a)(b)に示したように、第1ミラー21はY軸方向に曲率を有し、X軸方向には平坦な反射面を有している。ここで、第1ミラー21のY軸方向における曲率は限定されず、自由曲面ミラー22および自由曲面ミラー23を含めた照射光学部20全体で適切な光学パワーを有するように設計することができる。また、第1ミラー21のY軸方向の曲率は一定値に限定されず、断面が放物線形状や楕円形状、自由曲面などであってもよい。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図1に示したように、照射光学部20を構成している第1ミラー21、自由曲面ミラー22および自由曲面ミラー23は、それぞれYZ面内に配置されている。したがって、画像照射部10から第1ミラー21と自由曲面ミラー22を経てウィンドシールド30まで到達する照射光は、基準光線がYZ面内が進行平面となっている。このような照射光学部20の配置では、進行平面であるYZ面内に含まれるY軸方向において第1ミラー21が曲率を有していることが好ましい。照射光の基準光線がYZ面内を進行平面として複数回折り返し反射されると、YZ面内で照射光に収差が生じやすいが、第1ミラー21のY軸方向に曲率をもたせることで、Y軸方向に対して良好に収差の補正を行うことができる。
As shown in FIG. 1, the
図2(b)に示したように第1ミラー21は、反射鏡部21aと、粘着層21bと、偏光フィルタ部21cの積層構造を有している。反射鏡部21aは、樹脂等で構成された板状の部分であり、反射面に金属膜等の高反射膜が形成されて、照射光を反射面で反射する。粘着層21bは、反射鏡部21aの反射面に偏光フィルタ部21cを貼り付けて固定するための層であり、照射光を吸収する樹脂材料等で構成された接着剤や粘着テープの層である。偏光フィルタ部21cは、所定方向の偏光を反射し、当該所定方向に直交する偏光を遮断する光学部材であり、本発明における偏光板に相当している。偏光フィルタ部21cの一例としては、可撓性を有する薄板状の偏光フィルムが挙げられ、偏光フィルムの裏面に予め形成された粘着テープ等を粘着層21bとして用いることができる。ここでは偏光板として偏光フィルムを用いて反射鏡部21aに貼り付ける例を示したが、反射鏡部21aの反射面にスリット等を直接形成して偏光板を構成するとしてもよい。
As shown in FIG. 2(b), the
本実施形態の画像投影装置100では、偏光フィルタ部21cを反射鏡部21aの反射面に沿って粘着層21bで貼り付けているため、偏光フィルタ部21cを保持するための部材を別途設ける必要が無く、部品点数の削減を図ることができる。また、第1ミラー21はY軸方向にのみ曲率を有しており、X軸方向には平坦とされているため、反射鏡部21aの表面に沿って偏光フィルタ部21cを貼り付けても、偏光フィルタ部21cの歪みや皺寄りの発生を抑制することができる。
In the
偏光フィルタ部21cが反射する偏光の偏光方向は、画像照射部10から照射された照射光の偏光方向に対応したものであれば、具体的な方向は限定されず、Y軸またはX軸に対して所定角度傾斜した方向に沿っていてもよい。しかし、照射光の入射角度に依らずに広い領域で偏光板として機能させるためには、Y軸またはX軸に沿った方向の偏光を反射させることが好ましい。
The polarization direction of the polarized light reflected by the
本実施形態の画像投影装置100では、画像照射部10から照射された照射光は、第1ミラー21に入射する。第1ミラー21に設けられた偏光フィルタ部21cは、照射光の偏光方向を反射するように設けられているため、照射光は第1ミラー21ではカットされず、Y軸方向に光学的パワーを受けて集光または拡大されて反射される。第1ミラー21で反射された照射光は、自由曲面ミラー22、自由曲面ミラー23、ウィンドシールド30で反射されて視点40に到達し虚像50が結像される。
In the
ウィンドシールド30の上方から入射した太陽光等の外光は、自由曲面ミラー23、自由曲面ミラー22で反射されて第1ミラー21まで到達する。第1ミラー21には偏光フィルタ部21cが設けられているため、外光に含まれる偏光フィルタ部21cの反射軸に沿った方向の偏光は反射されるが、反射軸に直交する方向の偏光はカットされる。これにより、第1ミラー21で反射されて画像照射部10まで到達する外光の強度は約半分程度にまで低減され、画像照射部10の温度上昇を抑制することができる。
External light such as sunlight entering from above the
上述したように、本実施形態の画像投影装置100では、第1ミラー21が一軸方向に曲率を有し一軸方向に直交する他軸方向には平坦であり、第1ミラー21の反射面上には一方向の偏光を反射し直交する他方向の偏光をカットする偏光フィルタ部21cを備えることにより、外光による画像照射部10の温度上昇を抑制しながらも、部品点数を削減することが可能となる。
As described above, in the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図3を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図3は、本実施形態における第1ミラー21の構造を示す模式斜視図である。本実施形態では図3に示すように、第1ミラー21はX軸方向に曲率を有し、Y軸方向に平坦な反射面を有している。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 3. Description of contents that overlap with those of the first embodiment will be omitted. FIG. 3 is a schematic perspective view showing the structure of the
画像照射部10から投影される虚像50は、運転支援のための情報等が提示されるため、水平方向に長い画像とされる場合が多い。したがって、第1ミラー21がX軸方向に曲率を有することで、照射光をX軸方向に集光または拡大して、投影画像の水平方向への光学的調整を良好に行うことができる。
The
本実施形態の画像投影装置100でも、第1ミラー21が一軸方向に曲率を有し一軸方向に直交する他軸方向には平坦であり、第1ミラー21の反射面上には一方向の偏光を反射し直交する他方向の偏光をカットする偏光フィルタ部21cを備えることにより、外光による画像照射部10の温度上昇を抑制しながらも、部品点数を削減することが可能となる。
Also in the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図4を用いて説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図4は、本実施形態に係る画像投影装置の構成と結像される虚像の位置を示す模式図である。図4に示すように画像投影装置110は、画像照射部10と、第1ミラー21と、自由曲面ミラー22,23を備えている。画像投影装置110から投影された光はウィンドシールド30(表示部)を介して運転者の視点40位置に照射され、ウィンドシールド30から所定の距離に虚像50が結像される。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described using FIG. 4. Description of contents that overlap with those of the first embodiment will be omitted. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the image projection device according to this embodiment and the position of the virtual image formed. As shown in FIG. 4, the
本実施形態の画像投影装置110では、画像照射部10から照射された照射光は第1ミラー21で反射され、自由曲面ミラー22,23で反射される。また、照射光の光路は、画像照射部10から第1ミラー21と、自由曲面ミラー22から自由曲面ミラー23の間で交差している。第1ミラー21には、第1実施形態で図2に示したと同様に、偏光フィルタ部21cが設けられている。
In the
本実施形態でも第1ミラー21の反射面に偏光フィルタ部21cが設けられているため、偏光フィルタ部21cを保持するための部材を別途設ける必要が無く、部品点数を削減することができる。また、偏光フィルタ部21cが照射光学部20の空間内に別途配置されていないため、照射光の光路を交差させることが可能となり、各部材を配置する設計自由度を高めることができる。
Also in this embodiment, since the
本実施形態の画像投影装置110でも、第1ミラー21が一軸方向に曲率を有し一軸方向に直交する他軸方向には平坦であり、第1ミラー21の反射面上には一方向の偏光を反射し直交する他方向の偏光をカットする偏光フィルタ部21cを備えることにより、外光による画像照射部10の温度上昇を抑制しながらも、部品点数を削減することが可能となる。
Also in the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. are also included within the technical scope of the present invention.
100,110…画像投影装置
10…画像照射部
20…照射光学部
30…ウィンドシールド
40…視点
50…虚像
21…第1ミラー
21a…反射鏡部
21b…粘着層
21c…偏光フィルタ部
22,23…自由曲面ミラー
100, 110...
Claims (6)
前記画像照射部から入射した前記照射光を反射する第1ミラーと、
前記第1ミラーから入射した前記照射光を反射して視点に到達させる第2自由曲面ミラーを備え、
前記第1ミラーは一軸方向に曲率を有し、前記一軸方向に直交する他軸方向には平坦であり、
前記第1ミラーの反射面上には、一方向の偏光を反射し、前記一方向と直交する他方向の偏光をカットする偏光フィルタ部を備えることを特徴とする画像投影装置。 an image irradiation unit that irradiates irradiation light having image information;
a first mirror that reflects the irradiation light incident from the image irradiation unit;
comprising a second free-form surface mirror that reflects the irradiation light incident from the first mirror to reach a viewpoint;
The first mirror has a curvature in one axis direction and is flat in another axis direction perpendicular to the one axis direction,
The image projection device is characterized in that a polarizing filter section is provided on the reflective surface of the first mirror to reflect polarized light in one direction and cut polarized light in another direction orthogonal to the one direction.
前記偏光フィルタ部は、前記反射面の表面に沿って偏光板を粘着層で貼り付けたものであることを特徴とする画像投影装置。 The image projection device according to claim 1,
The image projection device is characterized in that the polarizing filter section is a polarizing plate pasted along the surface of the reflective surface with an adhesive layer.
前記画像照射部から前記第2自由曲面ミラーまでの前記照射光の基準光線は、同一の進行平面を構成し、
前記一軸方向は、前記進行平面に含まれることを特徴とする画像投影装置。 The image projection device according to claim 1 or 2,
The reference ray of the irradiation light from the image irradiation unit to the second free-form mirror constitutes the same traveling plane,
The image projection device is characterized in that the one-axis direction is included in the traveling plane.
前記偏光フィルタ部の前記一方向は、前記第1ミラーにおける前記一軸方向または前記他軸方向と一致することを特徴とする画像投影装置。 The image projection device according to any one of claims 1 to 3,
The image projection device, wherein the one direction of the polarizing filter portion coincides with the one-axis direction or the other-axis direction of the first mirror.
前記第2自由曲面ミラーにおいて反射された前記照射光は、前記視点までの光路上において前記一軸方向および/または前記他軸方向に中間結像されることを特徴とする画像投影装置 The image projection device according to any one of claims 1 to 4,
The image projection device is characterized in that the irradiation light reflected by the second free-form surface mirror is intermediately imaged in the one axis direction and/or the other axis direction on the optical path to the viewpoint.
前記第2自由曲面ミラーから入射した前記照射光を反射して視点に到達させる第3自由曲面ミラーを備えることを特徴とする画像投影装置。
The image projection device according to any one of claims 1 to 5,
An image projection apparatus comprising a third free-form surface mirror that reflects the irradiation light incident from the second free-form surface mirror and causes it to reach a viewpoint.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022058824A JP2023149978A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | image projection device |
PCT/JP2023/011129 WO2023189904A1 (en) | 2022-03-31 | 2023-03-22 | Image projection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022058824A JP2023149978A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | image projection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023149978A true JP2023149978A (en) | 2023-10-16 |
Family
ID=88201203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022058824A Pending JP2023149978A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | image projection device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023149978A (en) |
WO (1) | WO2023189904A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200409144A1 (en) * | 2016-09-21 | 2020-12-31 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Virtual-image display device |
JP7064281B2 (en) * | 2016-10-26 | 2022-05-10 | 日東電工株式会社 | Projector and car |
CN114236838A (en) * | 2021-12-15 | 2022-03-25 | 浙江水晶光电科技股份有限公司 | HUD light path system and new line display device |
-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022058824A patent/JP2023149978A/en active Pending
-
2023
- 2023-03-22 WO PCT/JP2023/011129 patent/WO2023189904A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023189904A1 (en) | 2023-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6589146B2 (en) | Head-up display and mobile body equipped with head-up display | |
JP7377609B2 (en) | heads up display device | |
JP6216307B2 (en) | Head-up display device and backlight device | |
JP6432540B2 (en) | Head-up display device | |
US20130279016A1 (en) | Head-up display for a motor vehicle | |
CN110770635B (en) | Head-up display device | |
JP2007272061A (en) | Headup display device | |
JP2017009855A (en) | Head-up display device | |
JP2015152718A (en) | Head-up display device | |
JP2019028137A (en) | Display apparatus for vehicle | |
KR102215823B1 (en) | Display device and display method | |
WO2023189904A1 (en) | Image projection device | |
WO2022210362A1 (en) | Image projection device | |
JP2019207263A (en) | Head-up display device | |
JP2018180291A (en) | Display device for vehicles | |
JP7218128B2 (en) | head up display | |
WO2022210363A1 (en) | Image projection device | |
WO2023176507A1 (en) | Image projection device | |
WO2023090092A1 (en) | Image projection device | |
WO2024053543A1 (en) | Image projection device | |
JP2024036868A (en) | image projection device | |
JP2023150001A (en) | image projection device | |
WO2023188935A1 (en) | Display apparatus | |
JP7355630B2 (en) | image display device | |
WO2024111398A1 (en) | Image projection device |