JP6292069B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
レーザ光束を発振する発振器(10a,10b,10c)と、
レーザ光束の投射により画像が形成される投射領域(40a,240a)に凹凸を有するスクリーン部材(40,240)と、
レーザ光束をスクリーン部材に投射する投射光学系(20,320)と、
画像を拡大して投影部材に投影し、画像の光を視認領域に導く拡大光学系(50)と、
投射光学系の焦点距離(FL)を時間的に振動させる可変焦点手段(60,360)とを備えることを特徴とする。
図1に示すように、本発明の第1実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置100は、移動体の一種である車両1に搭載され、インストルメントパネル2内に収容されている。HUD装置100は、車両1の投影部材としてのウインドシールド3に画像を投影する。これにより、HUD装置100は、画像を視認領域4において車両1の乗員により視認可能に虚像表示する。すなわち、ウインドシールド3に反射される画像の光が、車両1の室内の乗員のアイポイント5に到達し、乗員が当該光を知覚する。そして、乗員は、虚像6として表示される各種画像を認識することができる。虚像6として表示される各種情報としては、例えば、車速、燃料残量等の車両状態値、又は道路情報、視界補助情報等の車両情報が挙げられる。
以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。
図16に示すように、本発明の第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
図17に示すように、本発明の第3実施形態は第1実施形態の変形例である。第3実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの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及び組み合わせに適用することができる。
Claims (12)
- 移動体(1)に搭載され、投影部材(3)に画像を投影することにより、前記画像を視認領域(4)において乗員により視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
レーザ光束を発振する発振器(10a,10b,10c)と、
前記レーザ光束の投射により前記画像が形成される投射領域(40a,240a)に凹凸を有するスクリーン部材(40,240)と、
前記レーザ光束を前記スクリーン部材に投射する投射光学系(20,320)と、
前記画像を拡大して前記投影部材に投影し、前記画像の光を前記視認領域に導く拡大光学系(50)と、
前記投射光学系の焦点距離(FL)を時間的に振動させる可変焦点手段(60,360)とを備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記投射光学系は、前記レーザ光束の投射方向を時間的に走査する走査部(30,330)を有し、
前記可変焦点手段が前記焦点距離を周期的に振動させる振動周期と、前記走査部の走査におけるフレームレートとは、ずれてい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。 - 前記走査部(30)は、前記レーザ光束を反射する反射面(30e)の向きが変わる微小電気機械システムの走査ミラーであり、
前記可変焦点手段(60)は、前記反射面の曲率半径(CRM)を時間的に変動させ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。 - 前記走査ミラーは、前記反射面の周囲に前記レーザ光束を透過させる透過部(30g)を形成してい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。
- 前記スクリーン部材(40)は、前記投射領域において格子状に配列されて凹凸をなす複数の光学素子(42)を有し、
各前記光学素子は、凸面湾曲及び凹面湾曲のうち共通の湾曲形態を呈する鏡面状の湾曲面(43)を、前記スクリーン部材の表面に形成し、当該湾曲面を通じて前記レーザ光束を拡散させることを特徴とする請求項1から4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。 - 隣接する前記光学素子同士にて前記湾曲面の面頂点(44)における高さは、相異なることを特徴とする請求項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(240)は、前記投射領域においてシボにより凹凸をなす拡散面(248)を有し、前記拡散面を通じて前記レーザ光束を拡散させることを特徴とする請求項1から4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。
- 前記開口数は、0.018以下である請求項8に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記デフォーカス量の絶対値は、2237μm以下であることを特徴とする請求項10に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記可変焦点手段(360)は、レンズ焦点距離が変動する可変焦点レンズ(328)を用いることを特徴とする請求項1から11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。
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