JP6334273B2 - Projection display device for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両において運転者の前方にあるウインドシールド(窓ガラス)等の光反射を利用して表示を行う車両用投影表示装置に関する。   The present invention relates to a vehicle projection display device that performs display using light reflection of a windshield (window glass) or the like in front of a driver in a vehicle.

例えば、一般的な車両用のヘッドアップディスプレイ(HUD)装置においては、表示すべき様々な情報を含む光の像をHUDユニットからフロントウインドシールド、又はコンバイナと呼ばれる反射板に投影し、フロントウインドシールド等で反射した光が運転者の視点の方向に向かうように光路を形成する。したがって、運転者は、フロントウインドシールドを通して車両の前方の風景を視認しながら、同時にフロントウインドシールド等に映るHUDの表示を虚像として視認することができる。つまり、運転者は通常の運転状態を維持したまま、視線を移動することなしに様々な情報をHUDの表示により視認することができる。   For example, in a general vehicle head-up display (HUD) device, an image of light including various information to be displayed is projected from a HUD unit onto a front windshield or a reflector called a combiner, and the front windshield The light path is formed so that the light reflected by the light heads in the direction of the driver's viewpoint. Accordingly, the driver can visually recognize the HUD displayed on the front windshield or the like as a virtual image while simultaneously viewing the scenery in front of the vehicle through the front windshield. That is, the driver can visually recognize various information by displaying the HUD without moving the line of sight while maintaining the normal driving state.

ところで、HUDのようにウインドシールドの表面における光の反射を利用して表示像を投影する装置においては、運転者に視認される像に歪みが発生する可能性がある。すなわち、ウインドシールドの表面で斜め方向に光が反射することによって生じる像の変形の他に、ウインドシールドの表面自体が緩やかな曲面形状であるため、像に歪みが生じる。しかも、ウインドシールド上の場所毎に曲率や水平面(又は鉛直面)に対する傾斜角度が異なるため、視認される表示像には状況に応じて様々な歪みが生じ、視認性に悪影響を及ぼすことになる。また、拡大光学系を用いて像を投影する場合には、光学系に含まれるレンズやミラーの曲面の影響により収差が発生する。   By the way, in an apparatus that projects a display image using reflection of light on the surface of the windshield, such as HUD, there is a possibility that an image visually recognized by the driver may be distorted. That is, in addition to the deformation of the image caused by the light being reflected obliquely on the surface of the windshield, the image itself is distorted because the surface of the windshield itself has a gently curved shape. In addition, since the curvature and the inclination angle with respect to the horizontal plane (or vertical plane) are different for each place on the windshield, various distortions occur in the displayed display image depending on the situation, which adversely affects the visibility. . In addition, when an image is projected using a magnifying optical system, aberration occurs due to the influence of the curved surfaces of lenses and mirrors included in the optical system.

従来より、車両のウインドシールドやHUD光学系により発生する収差が、表示像(虚像)に生じる歪みの要因であることが知られている。また、様々な収差の中でも「像面湾曲」による表示像(虚像)の三次元的な歪みが、表示品位を低下させる1つの要因とされている。   Conventionally, it is known that an aberration generated by a windshield of a vehicle or a HUD optical system is a factor of distortion generated in a display image (virtual image). Further, among various aberrations, three-dimensional distortion of a display image (virtual image) due to “field curvature” is considered to be one factor that deteriorates display quality.

このような表示像の歪みを補正するために、例えば光学系に非球面ミラーを採用した表示システムが存在している。また、所望の表示像(虚像)が得られるように、表示デバイスの表示画面に予め歪みを持たせた画像を表示する場合もある。   In order to correct such distortion of the display image, for example, there are display systems that employ an aspherical mirror in the optical system. In some cases, an image that is previously distorted is displayed on the display screen of the display device so that a desired display image (virtual image) can be obtained.

また、像面湾曲に起因する虚像の三次元的な歪みを補正するための技術が、例えば特許文献1に示されている。   Further, for example, Patent Document 1 discloses a technique for correcting a three-dimensional distortion of a virtual image caused by field curvature.

特許文献1のヘッドアップディスプレイ装置においては、レーザスキャナから出射されるレーザ光をスクリーンの結像面に投射している。また、この結像面の像の光は、拡散しつつ反射し、更に凹面鏡、及びウインドシールドの投影面を経て、アイポイントに向かう。また、スクリーンの結像面は、結像される像の水平方向に湾曲した凸面形状を有し、この形状により凹面鏡の反射面の湾曲及びウインドシールドの投影面の湾曲による虚像の像面湾曲を補正している。   In the head-up display device disclosed in Patent Document 1, laser light emitted from a laser scanner is projected onto an image plane of a screen. Further, the light of the image on the imaging surface is reflected while being diffused, and further passes through the concave mirror and the projection surface of the windshield and travels toward the eye point. In addition, the image forming surface of the screen has a convex shape that is curved in the horizontal direction of the image to be imaged. It is corrected.

特開2013−25205号公報JP2013-25205A

HUD光学系の反射鏡に非球面ミラーを採用することにより、車両のウインドシールドの反射面の特性によって生じる収差、及び反射鏡自体の特性によって生じる収差を小さくすることができるが、収差を完全に補正することはできない。   By adopting an aspherical mirror as the reflecting mirror of the HUD optical system, the aberration caused by the characteristics of the reflecting surface of the windshield of the vehicle and the aberration caused by the characteristics of the reflecting mirror itself can be reduced. It cannot be corrected.

また、HUDユニットに内蔵される表示デバイスの画面に表示する像に、予め歪みを持たせることにより、アイポイントで視認される虚像の歪みをある程度補正することができる。しかし、一般的な表示デバイスの画面は平面状であるので、この画面に表示する像に歪みを持たせた場合であっても、表示される虚像の平面的な歪みの補正だけしかできない。つまり、像の奥行き方向(像を投影する際の光軸の方向)の補正ができないので、「像面湾曲」による表示像(虚像)の三次元的な歪みは補正できない。   Further, by giving distortion in advance to the image displayed on the screen of the display device built in the HUD unit, it is possible to correct distortion of the virtual image visually recognized at the eye point to some extent. However, since the screen of a general display device is planar, even if the image displayed on this screen is distorted, only the planar distortion of the displayed virtual image can be corrected. That is, since the depth direction of the image (the direction of the optical axis when projecting the image) cannot be corrected, the three-dimensional distortion of the display image (virtual image) due to “field curvature” cannot be corrected.

特許文献1のように、像を投影するスクリーンを採用した場合には、このスクリーンの面を湾曲させることができる。したがって、スクリーンの面の湾曲形状により、ウインドシールド等の特性で生じる「像面湾曲」による表示像(虚像)の三次元的な歪みを低減することが可能になる。   When a screen for projecting an image is employed as in Patent Document 1, the surface of the screen can be curved. Therefore, the curved shape of the screen surface can reduce the three-dimensional distortion of the display image (virtual image) due to the “field curvature” caused by characteristics such as a windshield.

しかしながら、プロジェクタ装置などに採用されるスクリーンの面は拡散面であるので、このスクリーンに投影される表示像の光は散乱する。そのため、光の利用効率が悪くなり、光源の電力消費や発熱が余分に生じるという問題がある。また、太陽光などの外光がスクリーンの面に入射した場合には、この外光の散乱により、表示光の視認性が低下するという問題もある。   However, since the screen surface employed in the projector apparatus or the like is a diffusing surface, the light of the display image projected on the screen is scattered. For this reason, there is a problem in that the light use efficiency is deteriorated, and the power consumption and heat generation of the light source are excessively generated. In addition, when external light such as sunlight is incident on the surface of the screen, there is a problem that visibility of display light is reduced due to scattering of the external light.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウインドシールドやその他のHUD光学系により生じる「像面湾曲」の影響をスクリーンを用いることなく低減し、表示品位を改善することが可能な車両用投影表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to reduce the influence of “field curvature” caused by a windshield and other HUD optical systems without using a screen, and to improve display quality. Another object of the present invention is to provide a vehicular projection display device that can do this.

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用投影表示装置は、下記(1)〜()を特徴としている。
(1) 所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え
前記フレキシブル表示デバイスは、シート状のフレキシブル表示デバイスの本体と、前記フレキシブル表示デバイスの本体の光の出射方向側の表面に積層された可撓性の透明樹脂基板と、で構成され、
前記形状保持部材は、事前に定めた湾曲状態に形状が固定された表面形状を有する透明なベース基板であり、前記透明樹脂基板の光の出射方向側の表面に積層され且つ面同士を密着させた状態で固定されている、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスが湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスとこれを支持する支持部材との隙間の空間に充填されて固化する充填剤を含む、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスの一部分と当接する可動支持機構を含み、前記可動支持機構の移動に伴って前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態が変化する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え、
更に、前記フレキシブル表示デバイスの投射方向前方に配置された光学補正部材を備え、
前記光学補正部材は、前記フレキシブル表示デバイスの面の湾曲状態とは異なる方向に湾曲した曲面を有する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
) 上記(1)、(2)、及び(4)のいずれか1つの構成の車両用投影表示装置であって、
前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態は、前記表示像を投影する光学系の特性及び車両のウインドシールドの特性の少なくとも一方によって生じる像面湾曲の収差を補正する形状に定めてある、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
In order to achieve the above-described object, a vehicle projection display device according to the present invention is characterized by the following (1) to ( 5 ).
(1) Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from a projection unit and guided to a reflection surface of a windshield of a vehicle or a light reflection member in the vicinity thereof. A projection display device for a vehicle that projects a reflected display image of the light so as to be visible as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
Equipped with a,
The flexible display device is composed of a sheet-like flexible display device main body, and a flexible transparent resin substrate laminated on a light emitting direction side surface of the flexible display device main body,
The shape holding member is a transparent base substrate having a surface shape whose shape is fixed in a predetermined curved state, and is laminated on the surface of the transparent resin substrate on the light emission direction side, and the surfaces are brought into close contact with each other. It is fixed in the state
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
( 2 ) Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit and guided to a reflection surface of a windshield of a vehicle or a light reflection member in the vicinity thereof, and the reflection surface A projection display device for a vehicle that projects a reflected display image of the light so as to be visible as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
With
The shape holding member includes a filler that is filled and solidified in a space between the flexible display device and a support member that supports the flexible display device in a state where the flexible display device is curved.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
( 3 ) Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit and guided to a reflection surface of a windshield of a vehicle or a light reflection member in the vicinity thereof, and the reflection surface A projection display device for a vehicle that projects a reflected display image of the light so as to be visible as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
With
The shape holding member includes a movable support mechanism that comes into contact with a part of the flexible display device, and the bending state of the flexible display device changes as the movable support mechanism moves.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
( 4 ) Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit and guided to a reflection surface of a windshield of a vehicle or a light reflection member in the vicinity thereof, and the reflection surface A projection display device for a vehicle that projects a reflected display image of the light so as to be visible as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
With
Furthermore, an optical correction member disposed in the projection direction of the flexible display device is provided,
The optical correction member has a curved surface curved in a direction different from the curved state of the surface of the flexible display device.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
( 5 ) A vehicle projection display device having any one of the constitutions (1) , (2), and (4) ,
The curved state of the flexible display device is defined as a shape that corrects aberrations of field curvature caused by at least one of the characteristics of an optical system that projects the display image and the characteristics of a windshield of a vehicle.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.

上記(1)の構成の車両用投影表示装置によれば、表示光を出射する前記フレキシブル表示デバイスの面が湾曲しているので、この形状により三次元的な歪み、つまり像面湾曲の収差を補正することができる。特別なスクリーンを用意する必要もない。
更に、上記()の構成の車両用投影表示装置によれば、三次元的な歪みの補正に必要な形状に、前記フレキシブル表示デバイスの湾曲形状を予め形成することができる。
上記()の構成の車両用投影表示装置によれば、前記フレキシブル表示デバイスを所望の湾曲形状に湾曲させた状態で、その形状を固定することができる。
上記()の構成の車両用投影表示装置によれば、前記可動支持機構を動かすことにより、前記フレキシブル表示デバイスの湾曲形状を必要に応じて調整することができる。したがって、例えば実際の車両のウインドシールドの表面形状に合わせて湾曲形状を調整し、像面湾曲の収差を補正することができる。
上記()の構成の車両用投影表示装置によれば、像面湾曲の収差をより高精度で補正することが可能になる。すなわち、前記フレキシブル表示デバイスはフレキシブルではあるが、その形状を湾曲させる際には一定の制約や限界があり、球面のような形状の湾曲はできないのが実情である。湾曲形状の方向が異なる前記光学補正部材と、前記フレキシブル表示デバイスとを組み合わせることにより、様々な像面湾曲を補正することが可能になる。
上記()の構成の車両用投影表示装置によれば、前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態により像面湾曲の収差を補正するので、車両のウインドシールド等が与える影響を軽減し、高品質の表示像を虚像として表示することができる。
According to the projection display device for a vehicle having the configuration (1), the surface of the flexible display device that emits display light is curved. Therefore, this shape reduces three-dimensional distortion, that is, aberration of curvature of field. It can be corrected. There is no need to prepare a special screen.
Furthermore, according to the vehicle projection display device having the above configuration ( 1 ), the curved shape of the flexible display device can be formed in advance in a shape necessary for three-dimensional distortion correction.
According to the vehicle projection display device having the configuration ( 2 ), the shape of the flexible display device can be fixed in a state where the flexible display device is curved into a desired curved shape.
According to the projection display apparatus for a vehicle having the configuration ( 3 ), the curved shape of the flexible display device can be adjusted as necessary by moving the movable support mechanism. Therefore, for example, the curved shape can be adjusted in accordance with the surface shape of the actual windshield of the vehicle, and aberrations of field curvature can be corrected.
According to the projection display apparatus for a vehicle having the configuration ( 4 ), it is possible to correct the aberration of field curvature with higher accuracy. That is, although the flexible display device is flexible, there are certain restrictions and limitations when the shape is curved, and the actual situation is that the curved shape cannot be curved. By combining the optical correction member having a different curved shape direction and the flexible display device, various curvatures of field can be corrected.
According to the projection display apparatus for a vehicle having the above configuration ( 5 ), since the aberration of curvature of field is corrected according to the curved state of the flexible display device, the influence of the windshield of the vehicle is reduced, and high quality display is achieved. The image can be displayed as a virtual image.

本発明の車両用投影表示装置によれば、特別なスクリーンを用いなくても、ウインドシールドやその他のHUD光学系により生じる「像面湾曲」の影響を低減し、表示品位を改善することが可能である。   According to the vehicle projection display apparatus of the present invention, it is possible to reduce the influence of “field curvature” caused by the windshield and other HUD optical systems and improve display quality without using a special screen. It is.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。   The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through a mode for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings. .

図1は、HUDユニットを搭載した車両を側方側から視た場合の各要素の位置関係を表す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the positional relationship of each element when a vehicle equipped with a HUD unit is viewed from the side. 図2は、図1に示した車両用投影表示装置において表示デバイスの表面が平坦面である場合の光路を示す光路図である。2 is an optical path diagram showing an optical path when the surface of the display device is a flat surface in the vehicle projection display apparatus shown in FIG. 図3は、図1に示した車両用投影表示装置において表示デバイスの表面が湾曲している場合の光路を示す光路図である。FIG. 3 is an optical path diagram showing an optical path when the surface of the display device is curved in the vehicle projection display apparatus shown in FIG. 図4(A)及び図4(B)は「構成例1」における表示デバイスの厚み方向の構成を示す縦断面図であり、それぞれ、複数の要素を一体化する前及び一体化した後の状態を表す。4 (A) and 4 (B) are longitudinal sectional views showing the structure in the thickness direction of the display device in “Configuration Example 1”, respectively, before and after integrating a plurality of elements. Represents. 図5(A)及び図5(B)は、「構成例2」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図であり、それぞれ、複数の要素を一体化する前及び一体化した後の状態を表す。FIG. 5A and FIG. 5B are longitudinal sectional views showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 2”, and before and after integrating a plurality of elements, respectively. Represents the state after conversion. 図6は、「構成例3」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 3”. 図7は、「構成例4」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 4”. 図8は、「構成例5」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 5”. 図9は、「構成例6」における表示デバイス及び光学補正部材を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing the display device and the optical correction member in “Configuration Example 6”.

本発明の車両用投影表示装置に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。   Specific embodiments relating to the vehicle projection display apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<車両用投影表示装置の基本的な構成例>
車両用投影表示装置、すなわちHUDユニット100を搭載した車両を側方側から視た場合の各要素の位置関係を図1に示す。
<Basic configuration example of a vehicle projection display device>
FIG. 1 shows the positional relationship of each element when a vehicle projection display device, that is, a vehicle equipped with the HUD unit 100 is viewed from the side.

図1に示したHUDユニット100は、車両のダッシュボードの内側に収容されており、ダッシュボードの上面の一部分に形成した開口部70から表示像を含む光を上方に向けて出射できるように構成されている。   The HUD unit 100 shown in FIG. 1 is housed inside the dashboard of the vehicle, and is configured so that light including a display image can be emitted upward from an opening 70 formed in a part of the upper surface of the dashboard. Has been.

HUDユニット100の内部には、表示デバイス10、凹面鏡50、及び図示しない表示制御部が備わっている。表示デバイス10は、任意の二次元画像を表示可能な表示面を有している。一般的な表示デバイスの場合には、その表示面は平坦面であるが、後述するように本実施形態の表示デバイス10においては、表面10a、すなわち表示面が湾曲した形状に保持されている。   The HUD unit 100 includes a display device 10, a concave mirror 50, and a display control unit (not shown). The display device 10 has a display surface that can display an arbitrary two-dimensional image. In the case of a general display device, the display surface is a flat surface. However, as described later, in the display device 10 of the present embodiment, the surface 10a, that is, the display surface is held in a curved shape.

表示デバイス10の表示面には、車両に運転に役立つ情報、例えば車速の数値や「km/h」のような文字情報が必要に応じて表示される。表示デバイス10の表示面に表示された二次元の表示像を含む光は、図1に示すように、表示デバイス10から出射されて凹面鏡50に向かい、凹面鏡50の面で反射して開口部70から出射される。開口部70から出射された光は、ウインドシールドWSの表面で反射して、アイポイントEPに向かう。したがって、運転者はアイポイントEPの位置で、HUDユニット100が投射する表示像を視認することができる。実際に運転者が視認する表示像は、ウインドシールドWSよりも前方の所定の位置に虚像60として結像される。凹面鏡50は光学的に倍率を有するので、運転者が視認する表示像を拡大した状態で投射することができる。   On the display surface of the display device 10, information useful for driving the vehicle, for example, numerical values of vehicle speed and character information such as “km / h” are displayed as necessary. As shown in FIG. 1, the light including the two-dimensional display image displayed on the display surface of the display device 10 is emitted from the display device 10 toward the concave mirror 50, reflected by the surface of the concave mirror 50, and the opening 70. It is emitted from. The light emitted from the opening 70 is reflected by the surface of the windshield WS and travels toward the eye point EP. Therefore, the driver can visually recognize the display image projected by the HUD unit 100 at the position of the eye point EP. The display image actually viewed by the driver is formed as a virtual image 60 at a predetermined position ahead of the windshield WS. Since the concave mirror 50 has optical magnification, it can project a display image that is visually recognized by the driver in an enlarged state.

なお、図1の例ではHUDユニット100が出射した光をウインドシールドWSの面で反射しているが、ウインドシールドWSの代わりに、コンバイナあるいはハーフミラーと呼ばれる光学反射部材を用いても良い。   In the example of FIG. 1, the light emitted from the HUD unit 100 is reflected by the surface of the windshield WS, but an optical reflecting member called a combiner or a half mirror may be used instead of the windshield WS.

<光路の説明>
図1に示した車両用投影表示装置において表示デバイス10の表面10aが平坦面である場合の光路を図2に示す。また、表示デバイス10の表面10aが湾曲している場合の光路を図3に示す。
<Description of optical path>
FIG. 2 shows an optical path when the surface 10a of the display device 10 is a flat surface in the vehicle projection display device shown in FIG. FIG. 3 shows an optical path when the surface 10a of the display device 10 is curved.

図2及び図3において、点fは凹面鏡50の焦点を表し、点cは凹面鏡50の球心を表す。なお、図2及び図3においては、原理の理解を容易にするため、凹面鏡50が単一の曲率半径を持つ場合を想定している。   2 and 3, the point f represents the focal point of the concave mirror 50, and the point c represents the spherical center of the concave mirror 50. 2 and 3, it is assumed that the concave mirror 50 has a single radius of curvature in order to facilitate understanding of the principle.

表示デバイス10の表面10aが平坦面の場合には、図2に示すように、曲面に形成されている凹面鏡50の反射面の影響を受けるため、虚像60Aの結像位置は、平面上ではなく湾曲した面の位置になる。したがって、運転者が虚像60Aを視認する場合には像面湾曲の収差が発生し、光軸の奥行き方向に対する歪みが発生する。   When the surface 10a of the display device 10 is a flat surface, as shown in FIG. 2, the image forming position of the virtual image 60A is not on a plane because it is affected by the reflecting surface of the concave mirror 50 formed on a curved surface. It becomes the position of the curved surface. Therefore, when the driver visually recognizes the virtual image 60A, an aberration of curvature of field occurs, and distortion of the optical axis in the depth direction occurs.

一方、図3においては、凹面鏡50の反射面の曲面形状の影響を補正するべく、表示デバイス10の表面10aの形状が湾曲している。したがって、図3に示すように虚像60Bの結像位置は平面上になり、像面湾曲は生じない。これにより、凹面鏡50を用いる場合であっても、その影響を受けることなく高品位の虚像表示を実現できる。   On the other hand, in FIG. 3, the shape of the surface 10 a of the display device 10 is curved in order to correct the influence of the curved surface shape of the reflecting surface of the concave mirror 50. Therefore, as shown in FIG. 3, the imaging position of the virtual image 60B is on a plane, and no field curvature occurs. Thereby, even when the concave mirror 50 is used, a high-quality virtual image display can be realized without being affected by the concave mirror 50.

図2及び図3においては、凹面鏡50の影響だけを表しているが、実際にはウインドシールドWSの面も一般的には曲面である。したがって、ウインドシールドWSの曲面の影響により図2のような像面湾曲が発生する場合もある。   2 and 3, only the influence of the concave mirror 50 is shown, but in practice, the surface of the windshield WS is also generally a curved surface. Accordingly, the curvature of field as shown in FIG. 2 may occur due to the influence of the curved surface of the windshield WS.

したがって、表示デバイス10の表面10aの形状については、凹面鏡50の影響及びウインドシールドWSの影響の双方を考慮して湾曲形状を決定する必要がある。これにより、図3と同様に像面湾曲のない虚像60Bが得られる。   Therefore, it is necessary to determine the curved shape of the surface 10a of the display device 10 in consideration of both the influence of the concave mirror 50 and the influence of the windshield WS. Thereby, the virtual image 60B without a field curvature is obtained similarly to FIG.

<表示デバイス10及び関連する要素の説明>
図3のように湾曲した表面10aを有する表示デバイス10を実現するための構成例について以下に説明する。
<Description of Display Device 10 and Related Elements>
A configuration example for realizing the display device 10 having the curved surface 10a as shown in FIG. 3 will be described below.

<構成例1>
図4(A)及び図4(B)は「構成例1」における表示デバイス10の厚み方向の構成を示す縦断面図であり、それぞれ、複数の要素を一体化する前及び一体化した後の状態を表す。なお、構造の理解を容易にするために、図4(A)及び図4(B)においては、厚み方向を実際よりも拡大して表してある。実際の表示デバイス10は、厚みが例えば1mm〜数mm程度のシート状又は薄板状である。
<Configuration example 1>
4 (A) and 4 (B) are longitudinal sectional views showing the structure in the thickness direction of the display device 10 in “Configuration Example 1”, and before and after integrating a plurality of elements, respectively. Represents a state. In order to facilitate understanding of the structure, in FIGS. 4A and 4B, the thickness direction is shown larger than the actual direction. The actual display device 10 has a sheet shape or a thin plate shape with a thickness of about 1 mm to several mm, for example.

図4(A)、(B)に示す表示デバイス10は、有機EL表示素子層11、可撓性透明樹脂基板12、及び透明ベース基板13で構成されている。有機EL表示素子層11及び可撓性透明樹脂基板12は、いわゆるフレキシブル表示デバイスであり、柔軟性を有している。尚、本実施形態では、有機EL表示素子層11及び可撓性透明樹脂基板12によって構成される表示デバイス10について説明するが、柔軟性を有する表示デバイスを本発明に適用することができる。   A display device 10 shown in FIGS. 4A and 4B includes an organic EL display element layer 11, a flexible transparent resin substrate 12, and a transparent base substrate 13. The organic EL display element layer 11 and the flexible transparent resin substrate 12 are so-called flexible display devices and have flexibility. In addition, although this embodiment demonstrates the display device 10 comprised by the organic electroluminescent display element layer 11 and the flexible transparent resin substrate 12, the display device which has a softness | flexibility is applicable to this invention.

有機EL表示素子層11には、微細な有機EL表示素子が一定の間隔で縦方向(図4の左右方向)及び横方向(図4の奥行き方向)に多数形成されている。図示しないが、各々の有機EL表示素子は一般的な有機EL表示素子と同様に、封止層、負極、有機半導体、正極、駆動回路、及びトランジスタ(TFT)により構成されている。   In the organic EL display element layer 11, a large number of fine organic EL display elements are formed at regular intervals in the vertical direction (left-right direction in FIG. 4) and in the horizontal direction (depth direction in FIG. 4). Although not shown, each organic EL display element includes a sealing layer, a negative electrode, an organic semiconductor, a positive electrode, a drive circuit, and a transistor (TFT), as in a general organic EL display element.

有機EL表示素子層11は可撓性透明樹脂基板12上に形成されているので、柔軟性を有し、必要に応じて湾曲させることができる。また、本実施形態では図4(B)に示したように湾曲した状態に形状が固定された表示デバイス10を実現するために、硬質の透明ベース基板13と一体化している。   Since the organic EL display element layer 11 is formed on the flexible transparent resin substrate 12, it has flexibility and can be curved as necessary. Further, in this embodiment, in order to realize the display device 10 whose shape is fixed in a curved state as shown in FIG. 4B, it is integrated with the rigid transparent base substrate 13.

透明ベース基板13は、図1に示した凹面鏡50の反射面の曲面形状や、ウインドシールドWSの表面形状による像面湾曲を補正するために必要な特定の湾曲形状に事前に加工してある。図4(A)のように、透明ベース基板13上に有機EL表示素子層11及び可撓性透明樹脂基板12を積層し、面同士を密着させた状態で固定(例えば接着)することにより、図4(B)のように表示デバイス10の全体が湾曲した形状に成形される。   The transparent base substrate 13 is previously processed into a specific curved shape necessary for correcting the curved surface shape of the reflecting surface of the concave mirror 50 shown in FIG. 1 and the curvature of field due to the surface shape of the windshield WS. As shown in FIG. 4A, by laminating the organic EL display element layer 11 and the flexible transparent resin substrate 12 on the transparent base substrate 13, and fixing (for example, bonding) the surfaces in close contact with each other, The entire display device 10 is formed into a curved shape as shown in FIG.

したがって、図4(B)に示した表示デバイス10を、図1に示したHUDユニット100に搭載することにより、図3に示したように像面湾曲のない虚像60Bを得ることが可能になる。   Therefore, by mounting the display device 10 shown in FIG. 4B on the HUD unit 100 shown in FIG. 1, it becomes possible to obtain a virtual image 60B having no curvature of field as shown in FIG. .

なお、図4(A)、(B)の構成例では透明ベース基板13が光の出射方向にあるため透明な材料で透明ベース基板13を構成してあるが、反対側に配置する場合には不透明な材料で構成しても良い。   4A and 4B, the transparent base substrate 13 is made of a transparent material because the transparent base substrate 13 is in the light emitting direction. However, when the transparent base substrate 13 is disposed on the opposite side, You may comprise with an opaque material.

<構成例2>
図5(A)及び図5(B)は、「構成例2」における表示デバイス10B及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図であり、それぞれ、複数の要素を一体化する前及び一体化した後の状態を表す。
<Configuration example 2>
FIG. 5A and FIG. 5B are longitudinal sectional views showing the configuration in the thickness direction of the display device 10B and its supporting member in “Configuration Example 2”, respectively, before integrating a plurality of elements and Shows the state after integration.

図5(A)及び図5(B)に示す表示デバイス10Bは、いわゆるフレキシブル表示デバイスであり、柔軟性を有している。表示デバイス10B上には、微細な有機EL表示素子が一定の間隔で縦方向(図5の左右方向)及び横方向(図5の奥行き方向)に多数形成されている。図示しないが、各々の有機EL表示素子は一般的な有機EL表示素子と同様に、封止層、負極、有機半導体、正極、駆動回路、及びトランジスタ(TFT)により構成されている。   A display device 10B illustrated in FIGS. 5A and 5B is a so-called flexible display device and has flexibility. On the display device 10B, a large number of fine organic EL display elements are formed in the vertical direction (left-right direction in FIG. 5) and the horizontal direction (depth direction in FIG. 5) at regular intervals. Although not shown, each organic EL display element includes a sealing layer, a negative electrode, an organic semiconductor, a positive electrode, a drive circuit, and a transistor (TFT), as in a general organic EL display element.

本実施形態では、表示デバイス10Bの形状を図4(B)に示したように湾曲した状態で保持するために、曲面状支持部材21を用いている。曲面状支持部材21の表面形状は、事前に決定した形状に成形してある。すなわち、図1に示した凹面鏡50の反射面の曲面形状や、ウインドシールドWSの曲面形状による像面湾曲の収差を補正するために必要な形状に曲面状支持部材21を成形してある。   In the present embodiment, the curved support member 21 is used to hold the display device 10B in a curved state as shown in FIG. 4B. The surface shape of the curved support member 21 is formed in a predetermined shape. In other words, the curved support member 21 is formed into a shape necessary for correcting the curved surface shape of the reflecting surface of the concave mirror 50 shown in FIG. 1 and the curvature of field due to the curved surface shape of the windshield WS.

図5(A)のように、表示デバイス10Bを曲面状支持部材21の表面に積層し密着させた状態で貼り付けて接着などにより固定する。これにより、図5(B)のように湾曲した状態で表示デバイス10Bの形状を保持することができる。   As shown in FIG. 5A, the display device 10B is laminated and adhered to the surface of the curved support member 21 and fixed by adhesion or the like. Thereby, the shape of the display device 10B can be held in a curved state as shown in FIG.

したがって、図5(B)に示した表示デバイス10Bを、図1に示したHUDユニット100に搭載することにより、図3に示したように像面湾曲のない虚像60Bを得ることが可能になる。   Therefore, by mounting the display device 10B shown in FIG. 5B on the HUD unit 100 shown in FIG. 1, it becomes possible to obtain a virtual image 60B having no curvature of field as shown in FIG. .

なお、図5(A)、(B)の構成例では曲面状支持部材21が光の出射方向と反対側にあるため不透明な材料で曲面状支持部材21を構成してあるが、光の出射方向に配置する場合は透明な材料で曲面状支持部材21を構成する必要がある。   5A and 5B, the curved support member 21 is formed of an opaque material because the curved support member 21 is on the opposite side to the light emission direction. When arranged in the direction, the curved support member 21 needs to be made of a transparent material.

<構成例3>
図6は、「構成例3」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図である。
<Configuration example 3>
FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 3”.

図6に示す表示デバイス10Bは、いわゆるフレキシブル表示デバイスであり、柔軟性を有している。表示デバイス10B上には、微細な有機EL表示素子が一定の間隔で縦方向(図6の左右方向)及び横方向(図6の奥行き方向)に多数形成されている。図示しないが、各々の有機EL表示素子は一般的な有機EL表示素子と同様に、封止層、負極、有機半導体、正極、駆動回路、及びトランジスタ(TFT)により構成されている。   The display device 10B shown in FIG. 6 is a so-called flexible display device and has flexibility. On the display device 10B, a large number of fine organic EL display elements are formed at regular intervals in the vertical direction (left-right direction in FIG. 6) and in the horizontal direction (depth direction in FIG. 6). Although not shown, each organic EL display element includes a sealing layer, a negative electrode, an organic semiconductor, a positive electrode, a drive circuit, and a transistor (TFT), as in a general organic EL display element.

本実施形態では、表示デバイス10Bの形状を湾曲した状態で保持するために、支持部材22及び充填剤23を用いている。つまり、平面状の支持部材22上に表示デバイス10Bを固定する際に、事前に定めた形状になるように表示デバイス10Bを湾曲させて、表示デバイス10Bと支持部材22との隙間の空間に充填剤23を充填している。充填剤23が固化することにより、図6のように表示デバイス10Bの形状が固定され、支持部材22上に表示デバイス10Bが固定される。   In the present embodiment, the support member 22 and the filler 23 are used to hold the display device 10B in a curved state. That is, when the display device 10B is fixed on the planar support member 22, the display device 10B is curved so as to have a predetermined shape, and the space between the display device 10B and the support member 22 is filled. Agent 23 is filled. When the filler 23 is solidified, the shape of the display device 10 </ b> B is fixed as shown in FIG. 6, and the display device 10 </ b> B is fixed on the support member 22.

形状が固定された状態の表示デバイス10Bの湾曲形状については、図1に示した凹面鏡50の反射面の曲面形状や、ウインドシールドWSの曲面形状による像面湾曲の収差を補正するために必要な形状と一致するように成形される。   With respect to the curved shape of the display device 10B in a state where the shape is fixed, it is necessary for correcting the curved surface shape of the reflecting surface of the concave mirror 50 shown in FIG. 1 and the field curvature aberration due to the curved surface shape of the windshield WS. Molded to match the shape.

したがって、図6に示した表示デバイス10Bを、図1に示したHUDユニット100に搭載することにより、図3に示したように像面湾曲のない虚像60Bを得ることが可能になる。   Therefore, by mounting the display device 10B shown in FIG. 6 on the HUD unit 100 shown in FIG. 1, it becomes possible to obtain a virtual image 60B having no field curvature as shown in FIG.

なお、図6の構成例では支持部材22及び充填剤23が光の出射方向と反対側にあるため支持部材22及び充填剤23は不透明な材料で構成してあるが、光の出射方向に配置する場合は透明な材料で支持部材22及び充填剤23を構成する必要がある。   In the configuration example of FIG. 6, since the support member 22 and the filler 23 are on the opposite side to the light emission direction, the support member 22 and the filler 23 are made of an opaque material, but are arranged in the light emission direction. In this case, it is necessary to form the support member 22 and the filler 23 with a transparent material.

<構成例4>
図7は、「構成例4」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図である。
<Configuration example 4>
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 4”.

図7に示すように、「構成例4」においては表示デバイス10Bの両側端部が可動支持機構31及び32でそれぞれ支持されている。可動支持機構31はA1方向に移動可能に構成され、可動支持機構32はA2方向に移動可能に構成されている。   As shown in FIG. 7, in “Configuration Example 4”, both end portions of the display device 10 </ b> B are supported by movable support mechanisms 31 and 32, respectively. The movable support mechanism 31 is configured to be movable in the A1 direction, and the movable support mechanism 32 is configured to be movable in the A2 direction.

したがって、可動支持機構31及び32を動かすことにより、これらの距離を近づけたり遠ざけたりすることができる。このような移動により、表示デバイス10Bの撓み状態が変化し、表示デバイス10Bの中央部分はA3方向に移動する。   Therefore, by moving the movable support mechanisms 31 and 32, these distances can be made closer or farther away. By such movement, the bending state of the display device 10B changes, and the central portion of the display device 10B moves in the A3 direction.

つまり、可動支持機構31と可動支持機構32との距離を近づけると、表示デバイス10Bの形状は大きく湾曲し、可動支持機構31と可動支持機構32との距離を遠ざけると、表示デバイス10Bの湾曲が少なくなる。これにより、表示デバイス10Bの形状を所望の形状に調整することが可能になる。   That is, when the distance between the movable support mechanism 31 and the movable support mechanism 32 is reduced, the shape of the display device 10B is greatly curved. When the distance between the movable support mechanism 31 and the movable support mechanism 32 is increased, the display device 10B is curved. Less. Thereby, the shape of the display device 10B can be adjusted to a desired shape.

したがって、図1に示したHUDユニット100においては、凹面鏡50の形状及びウインドシールドWSの形状に合わせて、図7の表示デバイス10Bの湾曲形状を調整することにより、像面湾曲の収差を補正し、虚像60の表示品位を高めることが可能になる。   Therefore, in the HUD unit 100 shown in FIG. 1, the curvature of the field curvature is corrected by adjusting the curved shape of the display device 10B of FIG. 7 according to the shape of the concave mirror 50 and the shape of the windshield WS. The display quality of the virtual image 60 can be improved.

<構成例5>
図8は、「構成例5」における表示デバイス及びその支持部材の厚み方向の構成を示す縦断面図である。
<Configuration example 5>
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the configuration in the thickness direction of the display device and its supporting member in “Configuration Example 5”.

図8に示すように、「構成例5」においては表示デバイス10Bの中央付近が可動支持機構33で支持されている。また、表示デバイス10Bの両側端部は厚み方向には動かないように支持されている。可動支持機構33はA4方向に移動可能に構成されている。   As shown in FIG. 8, in “Configuration Example 5”, the vicinity of the center of the display device 10 </ b> B is supported by the movable support mechanism 33. Further, both end portions of the display device 10B are supported so as not to move in the thickness direction. The movable support mechanism 33 is configured to be movable in the A4 direction.

したがって、可動支持機構33をA4方向に動かすことにより、表示デバイス10Bの中央部分が厚み方向(A4方向)に移動する。これにより、表示デバイス10Bの形状を所望の湾曲形状に調整することが可能になる。   Therefore, by moving the movable support mechanism 33 in the A4 direction, the central portion of the display device 10B moves in the thickness direction (A4 direction). Thereby, the shape of the display device 10B can be adjusted to a desired curved shape.

したがって、図1に示したHUDユニット100においては、凹面鏡50の形状及びウインドシールドWSの形状に合わせて、図8の表示デバイス10Bの湾曲形状を調整することにより、像面湾曲の収差を補正し、虚像60の表示品位を高めることが可能になる。   Therefore, in the HUD unit 100 shown in FIG. 1, the curvature of the field curvature is corrected by adjusting the curved shape of the display device 10B of FIG. 8 according to the shape of the concave mirror 50 and the shape of the windshield WS. The display quality of the virtual image 60 can be improved.

<構成例6>
図9は、「構成例6」における表示デバイス10及び光学補正部材41を示す斜視図である。
<Configuration example 6>
FIG. 9 is a perspective view showing the display device 10 and the optical correction member 41 in “Configuration Example 6”.

図9に示すように、「構成例6」においては湾曲した形状を有する表示デバイス10の前方(光の出射方向)に光学補正部材41が配置されている。また、表示デバイス10は、軸Xの周りを周回する方向Axに沿うように、長手方向の周辺部に比べて中央部分が突出する形状で湾曲している。また、光学補正部材41は、軸Yの周りを周回する方向Ayに沿うような表面形状の湾曲面41aを有する光学補正レンズである。軸Xと軸Yとは方向が異なり、例えば互いに直交する位置関係で配置される。   As shown in FIG. 9, in “Configuration Example 6”, the optical correction member 41 is disposed in front of the display device 10 having a curved shape (light emission direction). Further, the display device 10 is curved in a shape in which the central portion protrudes from the peripheral portion in the longitudinal direction so as to follow the direction Ax that goes around the axis X. The optical correction member 41 is an optical correction lens having a curved surface 41a having a surface shape that extends along the direction Ay that goes around the axis Y. The axis X and the axis Y are different in direction, for example, arranged in a positional relationship orthogonal to each other.

一般的に、フレキシブル表示デバイスは、例えば紙のように比較的自由に形状を変化させることができる。しかし、フレキシブル表示デバイスが許容する歪みには一定の制約や限界があるため、例えば球面のような形状に成形することは困難である。   Generally, the shape of the flexible display device can be changed relatively freely such as paper. However, since the distortion allowed by the flexible display device has certain restrictions and limits, it is difficult to form the distortion into a spherical shape, for example.

一方、凹面鏡50の反射面やウインドシールドWSの面の形状は、球面であったり、複雑な三次元形状を有する場合が多いので、これらの形状に表示デバイス10の形状変化だけでは十分に対応しきれない場合がある。   On the other hand, the shape of the reflecting surface of the concave mirror 50 and the surface of the windshield WS are often spherical or have a complicated three-dimensional shape. Therefore, only the shape change of the display device 10 can sufficiently cope with these shapes. There are cases where it cannot be completed.

図9の「構成例6」においては、方向Axに沿って湾曲した表示デバイス10と、方向Ayに沿って湾曲した面を有する光学補正部材41とを組み合わせて用いている。したがって、球面や、複雑な三次元形状を有する凹面鏡50やウインドシールドWSによって生じる像面湾曲を高精度で補正することが可能になる。   In “Configuration Example 6” in FIG. 9, the display device 10 curved along the direction Ax and the optical correction member 41 having a surface curved along the direction Ay are used in combination. Therefore, it is possible to correct the curvature of field caused by the spherical surface, the concave mirror 50 having a complicated three-dimensional shape, or the windshield WS with high accuracy.

ここで、上述した本発明に係る車両用投影表示装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下(1)〜(7)に簡潔に纏めて列記する。
(1) 所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールド(WS)またはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイント(EP)で虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置(HUDユニット100)であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイス(有機EL表示素子層11、可撓性透明樹脂基板12)と、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材(透明ベース基板13)と、
を備えたことを特徴とする車両用投影表示装置。
(2) 上記(1)の構成の車両用投影表示装置であって、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスの本体を支持するベース基板(透明ベース基板13)であり、事前に定めた湾曲状態に形状が固定された表面形状を有する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
(3) 上記(1)の構成の車両用投影表示装置であって、
前記形状保持部材は、事前に定めた状態に湾曲した表面形状を有する板状の支持部材(曲面状支持部材21)であり、
前記フレキシブル表示デバイスは、前記形状保持部材の表面に貼り付けて固定してある、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
(4) 上記(1)の構成の車両用投影表示装置であって、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスが湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスとこれを支持する支持部材との隙間の空間に充填されて固化する充填剤(23)を含む、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
(5) 上記(1)の構成の車両用投影表示装置であって、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスの一部分と当接する可動支持機構(31,32,33)を含み、前記可動支持機構の移動に伴って前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態が変化する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
(6) 上記(1)から(4)のいずれか1つの構成の車両用投影表示装置であって、
前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態は、前記表示像を投影する光学系(凹面鏡50)の特性及び車両のウインドシールド(WS)の特性の少なくとも一方によって生じる像面湾曲の収差を補正する形状に定めてある、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
(7) 上記(1)から(6)のいずれか1つの構成の車両用投影表示装置であって、
更に、前記フレキシブル表示デバイスの投射方向前方に配置された光学補正部材(41)を備え、
前記光学補正部材は、前記フレキシブル表示デバイスの面の湾曲状態とは異なる方向に湾曲した曲面(41a)を有する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
Here, the features of the above-described embodiment of the vehicle projection display device according to the present invention are summarized and listed in the following (1) to (7), respectively.
(1) Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from a projection unit and guided to a windshield (WS) of a vehicle or a reflection surface of a light reflection member in the vicinity thereof, A vehicle projection display device (HUD unit 100) that projects a display image of the light reflected by a reflecting surface so as to be visible as a virtual image at a predetermined eye point (EP),
A flexible display device (organic EL display element layer 11, flexible transparent resin substrate 12) having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member (transparent base substrate 13) for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
A vehicle projection display apparatus comprising:
(2) A vehicle projection display device having the configuration of (1) above,
The shape holding member is a base substrate (transparent base substrate 13) that supports the main body of the flexible display device, and has a surface shape in which the shape is fixed in a predetermined curved state.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
(3) A vehicle projection display device having the configuration of (1) above,
The shape holding member is a plate-like support member (curved support member 21) having a surface shape curved in a predetermined state,
The flexible display device is affixed and fixed to the surface of the shape holding member.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
(4) A vehicle projection display device having the configuration of (1) above,
The shape holding member includes a filler (23) that is filled and solidified in a space between the flexible display device and a support member that supports the flexible display device in a state where the flexible display device is curved.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
(5) A vehicle projection display device having the configuration of (1) above,
The shape holding member includes a movable support mechanism (31, 32, 33) that comes into contact with a part of the flexible display device, and the bending state of the flexible display device changes as the movable support mechanism moves.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
(6) A vehicle projection display device having any one of the constitutions (1) to (4),
The curved state of the flexible display device is determined to be a shape that corrects an aberration of curvature of field caused by at least one of the characteristics of the optical system (concave mirror 50) that projects the display image and the characteristics of the windshield (WS) of the vehicle. is there,
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
(7) A vehicle projection display device having any one of the constitutions (1) to (6),
Furthermore, an optical correction member (41) disposed in front of the projection direction of the flexible display device is provided,
The optical correction member has a curved surface (41a) curved in a direction different from the curved state of the surface of the flexible display device.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.

10,10B 表示デバイス
10a 表面
11 有機EL表示素子層
12 可撓性透明樹脂基板
13 透明ベース基板
21 曲面状支持部材
22 支持部材
23 充填剤
31,32,33 可動支持機構
41 光学補正部材
41a 湾曲面
50 凹面鏡
60,60A,60B 虚像
70 開口部
100 HUDユニット
WS ウインドシールド
X,Y 軸
Ax,Ay 湾曲方向
EP アイポイント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10B Display device 10a Surface 11 Organic EL display element layer 12 Flexible transparent resin substrate 13 Transparent base substrate 21 Curved support member 22 Support member 23 Filler 31, 32, 33 Movable support mechanism 41 Optical correction member 41a Curved surface 50 Concave mirror 60, 60A, 60B Virtual image 70 Aperture 100 HUD unit WS Windshield X, Y axis Ax, Ay Curve direction EP Eye point

Claims (5)

所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え
前記フレキシブル表示デバイスは、シート状のフレキシブル表示デバイスの本体と、前記フレキシブル表示デバイスの本体の光の出射方向側の表面に積層された可撓性の透明樹脂基板と、で構成され、
前記形状保持部材は、事前に定めた湾曲状態に形状が固定された表面形状を有する透明なベース基板であり、前記透明樹脂基板の光の出射方向側の表面に積層され且つ面同士を密着させた状態で固定されている、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit, guided to the reflection surface of the vehicle windshield or a light reflection member in the vicinity thereof, and reflected by the reflection surface. A projection display device for a vehicle that projects so that a display image of light can be visually recognized as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
Equipped with a,
The flexible display device is composed of a sheet-like flexible display device main body, and a flexible transparent resin substrate laminated on a light emitting direction side surface of the flexible display device main body,
The shape holding member is a transparent base substrate having a surface shape whose shape is fixed in a predetermined curved state, and is laminated on the surface of the transparent resin substrate on the light emission direction side, and the surfaces are brought into close contact with each other. It is fixed in the state
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスが湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスとこれを支持する支持部材との隙間の空間に充填されて固化する充填剤を含む、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit, guided to the reflection surface of the vehicle windshield or a light reflection member in the vicinity thereof, and reflected by the reflection surface. A projection display device for a vehicle that projects so that a display image of light can be visually recognized as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
With
The shape holding member includes a filler that is filled and solidified in a space between the flexible display device and a support member that supports the flexible display device in a state where the flexible display device is curved.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え、
前記形状保持部材は、前記フレキシブル表示デバイスの一部分と当接する可動支持機構を含み、前記可動支持機構の移動に伴って前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態が変化する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit, guided to the reflection surface of the vehicle windshield or a light reflection member in the vicinity thereof, and reflected by the reflection surface. A projection display device for a vehicle that projects so that a display image of light can be visually recognized as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
With
The shape holding member includes a movable support mechanism that comes into contact with a part of the flexible display device, and the bending state of the flexible display device changes as the movable support mechanism moves.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
所定の表示領域に平面状に形成される任意の表示像を含む光を、投影部から出射して車両のウインドシールドまたはその近傍の光反射部材の反射面に導き、前記反射面で反射した前記光の表示像が所定のアイポイントで虚像として視認できるように投影する車両用投影表示装置であって、
前記表示像を形成可能な表示領域を有し、薄板状またはシート状に形成され、可撓性を有するフレキシブル表示デバイスと、
前記フレキシブル表示デバイスの少なくとも一部分が湾曲した状態で、前記フレキシブル表示デバイスの形状を保持する形状保持部材と、
を備え、
更に、前記フレキシブル表示デバイスの投射方向前方に配置された光学補正部材を備え、
前記光学補正部材は、前記フレキシブル表示デバイスの面の湾曲状態とは異なる方向に湾曲した曲面を有する、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
Light including an arbitrary display image formed in a planar shape in a predetermined display area is emitted from the projection unit, guided to the reflection surface of the vehicle windshield or a light reflection member in the vicinity thereof, and reflected by the reflection surface. A projection display device for a vehicle that projects so that a display image of light can be visually recognized as a virtual image at a predetermined eye point,
A flexible display device having a display area capable of forming the display image, formed in a thin plate shape or a sheet shape, and having flexibility;
A shape holding member for holding the shape of the flexible display device in a state where at least a part of the flexible display device is curved;
With
Furthermore, an optical correction member disposed in the projection direction of the flexible display device is provided,
The optical correction member has a curved surface curved in a direction different from the curved state of the surface of the flexible display device.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
請求項1、請求項2、及び請求項4のいずれか1項に記載の車両用投影表示装置であって、
前記フレキシブル表示デバイスの湾曲状態は、前記表示像を投影する光学系の特性及び車両のウインドシールドの特性の少なくとも一方によって生じる像面湾曲の収差を補正する形状に定めてある、
ことを特徴とする車両用投影表示装置。
The vehicle projection display device according to any one of claims 1, 2, and 4 ,
The curved state of the flexible display device is defined as a shape that corrects aberrations of field curvature caused by at least one of the characteristics of an optical system that projects the display image and the characteristics of a windshield of a vehicle.
A projection display apparatus for a vehicle characterized by the above.
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