JP7114146B2 - DISPLAY DEVICE AND AUTOMOBILE HEAD-UP DISPLAY SYSTEM USING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、ディスプレイ装置、および、それを用いた自動車のヘッドアップディスプレイシステムに関するものであって、特に、単一の画像生成ユニットを使用して、異なる距離の複数の虚像を生成するディスプレイ装置、および、それを用いた自動車のヘッドアップディスプレイシステムに関するものである。 The present invention relates to a display device and a vehicle head-up display system using the same, in particular a display device that uses a single image generation unit to generate multiple virtual images at different distances. and an automotive head-up display system using the same.
運転中、ドライバーは、道路から目を離して、計器盤やその他の消費家電を見るので、安全に憂慮がある。よって、安全運転のために、計器盤上の運転情報をヘッドアップディスプレイ(head-up display, HUD)に移す重要な手段が利用される。 While driving, the driver looks away from the road and looks at the instrument panel and other consumer electronics, which is a safety concern. Therefore, an important means of transferring driving information on the instrument panel to a head-up display (HUD) is utilized for safe driving.
HUDの発展に伴い、付加功能もますます豊富になり、現在、拡張現実HUD(augmented reality HUD, AR-HUD)等の新しい応用要求も生じており、これらの新型のHUDは、一個の虚像面だけでなく、複数の虚像面を必要とする。これにより、ナビゲーター、地図等の情報が、離れた虚像面に表されて、車速、油量等の情報は、近くの虚像面に表示されることができる。図1は、複数の虚像面を有するHUDの概念図であり、図1に示されるように、ドライバー1から虚像距離VI_P1に離れた虚像VI_1、および、ドライバー1から虚像距離VI_P2に離れた虚像VI_2を有する。既存の技術において、複数の虚像面を有するHUDを実現するため、多くが以下の二種の方法を採用し、その(1)、二個の画像生成ユニットと二組の投射光学システムを利用することであり、たとえば、計器盤の下に、一組の画像生成ユニットと投射光学システムを装着し、運転席頂部に、もう一組の画像生成ユニットと投射光学システムを装着し、このような二組のシステムは、それぞれ、二個の距離が異なる虚像を生成する。あるいは、その(2)、二個の画像生成ユニットと一組の投射光学システムを利用することであり、たとえば、図1に示されるように、計器盤の下に、二個の画像生成ユニット、それぞれ、画像生成ユニット2と画像生成ユニット3、と一組の投射光学システム4を装着し、二個の画像生成ユニット2、3は、投射光学システム4に対し異なる物体距離01、02において、異なる距離の虚像を生成する。しかし、従来の技術は、複数の異なる距離の虚像を生成するため、複数の画像生成ユニットを利用しなければならないので、システムコストの増加だけでなく、駆動や装着およびデバッグの困難度も高くなる。
With the development of HUD, the additional functions are becoming more and more abundant, and now there are new application requirements such as augmented reality HUD (AR-HUD). In addition, it requires multiple virtual image planes. As a result, information such as a navigator and a map can be displayed on a distant virtual image plane, and information such as vehicle speed and oil amount can be displayed on a nearby virtual image plane. FIG. 1 is a conceptual diagram of a HUD having a plurality of virtual image planes, as shown in FIG. have In the existing technology, to realize HUD with multiple virtual image planes, most of them adopt the following two methods: (1) using two image generation units and two sets of projection optical systems; For example, one set of image generation unit and projection optical system is mounted under the instrument panel, and another set of image generation unit and projection optical system is mounted on the top of the driver's seat. Each set of systems produces virtual images at two different distances. Alternatively, (2), using two image generation units and a set of projection optical systems, for example, as shown in FIG. Equipped with an
よって、どのように上記の問題を改善するかが、本発明が開示する技術の重点である。 Therefore, how to improve the above problems is the focus of the technology disclosed by the present invention.
本発明は、自動車のヘッドアップディスプレイシステムを提供し、単一の画像生成ユニットを利用して、少なくとも二個の異なる距離の虚像を生成し、ドライバーに十分な運転情報を提供するとともに、自動車のヘッドアップディスプレイシステムの組み立ての簡単化、および、生産コストの低減が実現されることを目的とする。 The present invention provides a head-up display system for a motor vehicle, which utilizes a single image generating unit to generate at least two virtual images at different distances to provide sufficient driving information to the driver and An object of the present invention is to simplify the assembly of a head-up display system and reduce the production cost.
本発明の一実施形態による自動車のヘッドアップディスプレイシステムは、フロントガラス、および、ディスプレイ装置を有する。フロントガラスが、車両の車体には連接されて、光線を反射する表面を有する。ディスプレイ装置は、画像生成ユニットと光学結像モジュールを有する。画像生成ユニットは、車体内に設置され、且つ、第一イメージ光、および、第二イメージ光を生成する。光学結像モジュールは、画像生成ユニットの出光側に設置され、且つ、少なくとも一つの平面鏡、および、少なくとも一つの第一曲面鏡を有して、第一イメージ光を、第一光路を経由してフロントガラスの表面に反射させ、また、第二イメージ光を、第一光路を経由してフロントガラスの表面に反射させ、これにより、それぞれ、第一虚像、および、第二虚像を生成する。第一光路の距離は、第二光路の距離より短い。 An automotive head-up display system according to one embodiment of the present invention includes a windshield and a display device. A windshield is articulated with the body of the vehicle and has a light reflective surface. The display device has an image generation unit and an optical imaging module. The image generating unit is installed in the vehicle body and generates a first image light and a second image light. The optical imaging module is installed at the light exit side of the image generating unit and has at least one plane mirror and at least one first curved mirror to direct the first image light through the first optical path. The second image light is reflected from the surface of the windshield and reflected from the surface of the windshield via the first optical path, thereby generating a first virtual image and a second virtual image, respectively. The distance of the first optical path is shorter than the distance of the second optical path.
本発明のもう一つの実施形態によるディスプレイ装置は、画像生成ユニット、および、光学結像モジュールを有する。画像生成ユニットは、車両の車体内に設置されて、第一イメージ光、および、第二イメージ光を生成する。光学結像モジュールは、画像生成ユニットの出光側に設置され、且つ、少なくとも一つの平面鏡、および、少なくとも一つの第一曲面鏡を有して、第一イメージ光を、第一光路を経由してフロントガラスの表面に反射させ、および、第二イメージ光を、第一光路を経由してフロントガラスの表面に反射させ、それぞれ、第一虚像、および、第二虚像を生成する。第一光路の距離は、第二光路の距離より短い。 A display device according to another embodiment of the invention comprises an image generation unit and an optical imaging module. The image generating unit is installed in the body of the vehicle to generate a first image light and a second image light. The optical imaging module is installed at the light exit side of the image generating unit and has at least one plane mirror and at least one first curved mirror to direct the first image light through the first optical path. The surface of the windshield reflects and the second image light is reflected from the surface of the windshield via the first optical path to generate a first virtual image and a second virtual image, respectively. The distance of the first optical path is shorter than the distance of the second optical path.
以下で、具体的な実施形態と添付図面により詳細に説明することにより、本発明の目的、技術内容、特徴、および、達成される効果を分かりやすくする。 The following detailed description of specific embodiments and accompanying drawings will make the objects, technical content, features, and effects achieved of the present invention more comprehensible.
本発明の自動車のヘッドアップディスプレイシステムは、単一の画像生成ユニットを利用して、少なくとも二個の異なる距離の虚像を生成し、ドライバーに十分な運転情報を提供するとともに、自動車のヘッドアップディスプレイシステムの組み立ての簡単化、および、生産コストの低減が実現される。 The automotive head-up display system of the present invention utilizes a single image generating unit to generate at least two virtual images at different distances to provide the driver with sufficient driving information and the automotive head-up display system. Simplification of system assembly and reduction of production costs are realized.
以下で、本発明の各実施形態を添付図面とともに詳述して例示する。これらの詳細な説明以外に、本発明は、さらに、その他の実施形態中で幅広く施行され、記述される実施形態の簡単な代替、修正、および、等価変化も、本発明の範囲内に含まれるとともに、特許請求の範囲をもって結論とする。明細書の記述において、本発明を完全に理解できるようにするため、多くの特定の詳細を提供する。しかし、本発明は、特定の詳細の一部、または、全部を省略しても、実施することが可能である。このほか、従来の工程や素子は描写されておらず、本発明に対し不要な制限を防止する。図面中、相同、または、類似の素子は、相同、または、類似の符号で表示される。特に注意すべきことは、図面は、素子の実際のサイズや数量を示すものではなく、図面を簡潔にするために、完全に描かれてはない。 Embodiments of the present invention are described in detail below and illustrated in conjunction with the accompanying drawings. Beyond these detailed descriptions, the invention is also broadly practiced in other embodiments, and simple substitutions, modifications, and equivalent changes of the described embodiments are also included within the scope of the invention. and conclude with the claims. In the written description, numerous specific details are provided in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, the invention may be practiced with some or all of the specific details omitted. Additionally, conventional steps and devices have not been shown to avoid unnecessary limitations on the present invention. In the drawings, homologous or similar elements are labeled with homologous or similar symbols. It should be noted that the drawings do not show the actual size or quantity of the elements, and are not drawn in full for the sake of drawing clarity.
図2は、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置、および、それを用いた自動車のヘッドアップディスプレイシステムを示す概念図である。図に示されるように、本発明の自動車のヘッドアップディスプレイシステム10は、フロントガラス11、および、ディスプレイ装置12を有する。フロントガラス11は、車両13の車体131に連接され、且つ、表面111を有する。ディスプレイ装置12は、画像生成ユニット121、および、光学結像モジュール122を有する。画像生成ユニット121は、車体131内に設置され、且つ、第一イメージ光(図示しない)、および、第二イメージ光(図示しない)を生成する。光学結像モジュール122は、画像生成ユニット121の出光側に設置され、且つ、少なくとも一つの平面鏡1222、および、少なくとも一つの第一曲面鏡1224を有して、第一イメージ光を、第一光路P1を経由してフロントガラス11の表面111に反射させ、第二イメージ光を、第二光路P2を経由してフロントガラス11の表面111に反射させ、それぞれ、第一虚像VI1、および、第二虚像VI2を生成する。第一光路P1の距離は第二光路P2の距離より短い。一実施形態において、第一イメージ光は、少なくとも一つの第一曲面鏡1224により、フロントガラス11の表面111に反射され、且つ、第二イメージ光は、少なくとも一つの平面鏡1222、および、少なくとも一つの第一曲面鏡1224により、フロントガラス11の表面111に反射される。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention and a vehicle head-up display system using the same. As shown in the figure, the automotive head-up
一実施形態において、画像生成ユニット121は、これに限定されないが、液晶ディスプレイモジュールやデジタル光処理モジュール、液晶オンシリコンディスプレイモジュール及びレーザーディスプレイモジュールを有する。一実施形態において、図3を参照しながら、画像生成ユニット121は、第一ディスプレイ領域1211と第二ディスプレイ領域1212を有するイメージパネルを含み、且つ、第一ディスプレイ領域1211と第二ディスプレイ領域1212は、それぞれ、第一イメージ光と第二イメージ光を生成する。他の一実施形態において、画像生成ユニット121は、単一のイメージパネルである。更に他の一実施形態において、光路干渉を回避するため、例えば、イメージパネルの符号1213によって示される小さい部分の領域は、最終的に結像していないが、この未使用領域に対しては、異なるメカニズム設計に基づいて、異なる設定を有する。また、更に他の実施形態において、イメージパネルは、更に、第三ディスプレイ領域(図示しない)を有して、第三イメージを生成し、上記のように、イメージパネルは、二個、または、二個以上のディスプレイ領域を有して、二個、または、二個以上のイメージを生成することができる。図3に示されるように、本発明は、単一の画像生成ユニットを利用して、画像生成の表示面積を分割することにより、ロジック上、独自に運用でき、物理上、一体になる複数のディスプレイ領域を形成する。図3は、二個のディスプレイ領域で、分割利用の原理を説明する。図3中の第一ディスプレイ領域1211と第二ディスプレイ領域1212は、最終距離が異なる二個の虚像に対応する。また、分割方法は長方形の分割に限定されず、任意の幾何形状で、且つ、システム構造空間を調節するため、イメージパネルには、一部が未使用領域とされてもよく、必須の配置ではない。
In one embodiment, the
本発明は、複数のディスプレイ領域を、空間上異なる位置に配置して、異なる物体距離を形成するため、平面鏡や曲面鏡及びレンズ等の光学結像モジュールを利用して、少なくとも一個のディスプレイ領域を、元のイメージソース空間とは異なるその他の位置に結像する。その他のディスプレイ領域は、元の位置に維持されるか、または、別の光学反転システム(光学結像モジュール)により、空間のその他の位置(ここで、その他の位置というのは、前述の第一反転システムが、ディスプレイ領域に対応して結像する位置と異なる位置である)に結像される。図3、図4の実施形態でさらに説明すると、図4は、図2の実施形態に基づく本発明のもう一つの実施形態によるディスプレイ装置を示す概念図である。図3、4の実施形態に示されるように、画像生成ユニット121は、二個のディスプレイ領域に分割され(第一ディスプレイ領域1211と第二ディスプレイ領域1212、および、二者の間に位置する一個の未使用領域1213を有する)、第一ディスプレイ領域1211が発する光線は、直接、第一曲面鏡1224に照射されて、フロントガラス11に反射され、第一虚像(図2中の第一虚像VI1)を形成する。第二ディスプレイ領域1212が発する光線は、平面鏡1222aに照射され、平面鏡結像原理により、第一リレー虚像RVI1を生成する。第一リレー虚像RVI1は、平面鏡1222bにより反射されて結像され、第二リレー虚像RVI2を生成する。続いて、第二リレー虚像RVI2は、平面鏡1222cにより反射されて結像され、第三リレー虚像RVI3を生成する。このように、第二ディスプレイ領域1212は、平面鏡1222a、1222b、1222cから構成される光学反転システムにより、元のイメージソース位置と異なる位置に移転され、即ち、第三リレー虚像RVI3に移転される。第三リレー虚像RVI3は、さらに、曲面鏡1224とフロントガラス11により、光学結像が投射されて、第二虚像(図2中の第二虚像VI2)を生成する。反転システムの影響を受けていない第一ディスプレイ領域1211と第三リレー虚像RVI3(第三リレー虚像RVI3は、即ち、第二ディスプレイ領域1212の移転イメージ)が、曲面鏡1224に対する距離は異なり、且つ、合理的な設計の元で、ともに、曲面鏡の焦点F内に位置するので、第一虚像VI1(図2に示されるように)と第二虚像VI2(図2に示されるように)は、ドライバー1に対し異なる虚像距離を有し、一実施形態において、第二虚像VI2(図2に示されるように)の結像位置からドライバー1の虚像距離は2メートルより大きい。本発明は、光学結像システムを利用し、少なくとも一個のディスプレイ領域を、空間のその他の位置に移転させて、複数のディスプレイ領域に、メイン投射光学システム(即ち、本実施形態中の第一曲面鏡1224)に対し、異なる物体距離を有させる。
The present invention utilizes optical imaging modules such as plane mirrors, curved mirrors and lenses to align at least one display area with different spatial positions to form different object distances. , to other locations different from the original image source space. Other display areas may be maintained in their original positions or may be converted to other positions in space (where other positions refer to the first The inverted system is imaged at a different location than the imaged location corresponding to the display area. 3 and 4, FIG. 4 is a conceptual diagram showing a display device according to another embodiment of the present invention based on the embodiment of FIG. As shown in the embodiments of FIGS. 3 and 4, the
図4の実施形態は、三つのの平面鏡によって構成される光学結像モジュールを例として説明する。さらに別の実施形態において、図2の実施形態に基づく本発明のもう一つの実施形態によるディスプレイ装置を示す概念図である図5を参照する。図4と唯一異なるのは、光学結像モジュール122が、更に、画像生成ユニット121と少なくとも一つの第一曲面鏡1224間にある第二光路P2上に設置される第二曲面鏡1225を有することで、つまり、図4の実施形態と比較して、光学結像モジュール122の平面鏡1222cの代わりに、曲面鏡1225を取り付け、図5に示されるように、曲面鏡1225によって非ゼロ屈折度が導入されるため、第三リレー虚像RVI3’のサイズは、対応する第二ディスプレイ領域1212より大きい(図4において、第三リレー虚像RVI3のサイズが、第二ディスプレイ領域1212に等しい)。あるいは、一実施形態において、図6に示されるように、光学結像モジュール122は、平面鏡1222a、1222b、曲面鏡1225、および、レンズ1226から構成され、つまり、図5の実施形態のベース上に、一枚のレンズ1226を加えて、曲面鏡1225の拡大結像の光学収差を修正し、レンズ1226は、画像生成ユニットから曲面鏡1225までの間にある第二光路P2上に設置される。これは、光学設計分野の一般的な知識であるので、詳述しない。よって、理解できることは、光学結像システムの設計は、当業者なら、必要に応じて、勝手に調整できる。
The embodiment of FIG. 4 will be described by taking an optical imaging module composed of three plane mirrors as an example. In yet another embodiment, please refer to FIG. 5, which is a conceptual diagram showing a display device according to another embodiment of the present invention based on the embodiment of FIG. The only difference from FIG. 4 is that the
上記の本発明の説明によると、光学反転システムの作用により、単一のイメージソースは、メイン投射光学システムに対して異なる物体距離を有する複数の物体に転換され、ガウス光学原理にしたがって、異なる距離の虚像が生成される。このほか、生成された虚像が実用化可能なイメージ品質を有することを保証するため、メイン投射システムは、最適化光学設計により、各規格がHUD結像要求を満たすことを確保しなければならない。一般に、結像品質規格は、視野(field of view, FOV)内の各視野点がイメージソース画素の大きさにより決定されるカットオフ周波数(cut-off frequency)下で調整される変調伝達関数(modulation transfer function, MTF)値、歪み、非点収差、両眼の視差等が含まれる。ここで記述される最適化光学設計と評価は、当業者にとっては一般知識であるので、詳述しない。 According to the above description of the invention, through the action of the optical reversal system, a single image source is transformed into multiple objects having different object distances with respect to the main projection optical system, and according to the Gaussian optical principle, the different distances is generated. In addition, to ensure that the generated virtual image has a practicable image quality, the main projection system must ensure that each standard meets the HUD imaging requirements through optimized optical design. In general, imaging quality standards specify a modulation transfer function ( modulation transfer function (MTF) value, distortion, astigmatism, binocular parallax, and the like. The optimized optical design and evaluation described here are common knowledge to those skilled in the art and will not be described in detail.
本発明に係る、単一の画像生成ユニットを利用し、且つ、複数の虚像面を有する車両ヘッドアップディスプレイを説明するため、ここで、具体的な実施形態を提供する。画像生成ユニット121は、一つだけの、大きさが57mm×34mm(対角線2.6インチ)であるの液晶ディスプレイパネル(liquid-crystal display,LCD)であり、それは二個の部分に分割され、分割方法は、図3に示されるように、第一ディスプレイ領域1211のサイズは57mm×14mmで、第二ディスプレイ領域1212のサイズは57mm×16mmであり、二個のディスプレイ領域の間に、面積が57mm×4mmである未使用領域1213がある。ディスプレイ装置12を示す概念図は、図4と同じで、第一ディスプレイ領域1211は、反転システムに対応せず、第二ディスプレイ領域1212の反転システムは、三つの平面鏡(平面鏡1222a、1222b、1222c)を有する。
Specific embodiments are now provided to describe a vehicle head-up display utilizing a single image generation unit and having multiple virtual image planes according to the present invention. The
本実施形態に用いられるフロントガラス11は、地面に垂直な方向の曲率は7500mmで、地面に平行な方向の曲率は3000mmである。ドライバー1の視線(地面に対し5°の下視角)で座標系を作成する場合、図7に示されるように、第一ディスプレイ領域1211が生成する第一虚像VI1のFOVは-2.5°~2.5°(x方向)と-3.5°~-1.5°(y方向)で、ドライバー1に相対する虚像距離は2.5mである。第二ディスプレイ領域1212が生成する第二虚像VI2のFOVは-5°~5°(x方向)と-0.5°~2.5°(y方向)で、ドライバー1に相対する虚像距離は9mである。両眼が同時に、第一虚像VI1と第二虚像VI2を鑑賞できる範囲は、120mm(x方向)と60mm(y方向)であり、即ち、アイボックス(eyebox)範囲である。光学結像モジュール122の曲面鏡1224の面型パラメータは、数式(1)により描写され、数式は、6次非球面係数を含む二重曲率数式で、具体的には、表1のように、光学結像モジュール122の曲面鏡のサーフェスパラメータで記述される。ドライバー両眼が含まれる二個のディスプレイ領域のそれぞれの中心視野点の光路図は、図8a、および、図8bに示されるように、二個のディスプレイ領域は、それぞれ、反転システムを利用するか、利用せずに、距離が異なる虚像をなすことが分かる。光学結像モジュール122の曲面鏡1224の曲面形状を定義する数式(1)は以下のようである:
The
結像品質方面において、本実施形態は、二個のディスプレイ領域のグリッドイメージ結像シミュレーションとカットオフ周波数内のMTFの二個の重要な規格に対し説明を加え、図9a、および、図9bに示されるように、第一ディスプレイ領域1211と第二ディスプレイ領域1212に対応する虚像の歪みは非常にわずかで、5%より小さい。図10a、および、図10bに示されるように、第一ディスプレイ領域1211と第二ディスプレイ領域1212のLCD画素の大きさを決定するカットオフ周波数(8周期/ミリ)内のMTF値は、どれも、0.5より大きく、回折制限システムであり、結像光学の一般知識によると、このシステムは、結像がクリアである。
In terms of imaging quality, this embodiment adds explanations to two important specifications, grid image imaging simulation of two display areas and MTF within the cutoff frequency, as shown in FIGS. 9a and 9b. As shown, the distortion of the virtual images corresponding to the
上記のように、本発明のディスプレイ装置、および、それを用いた自動車のヘッドアップディスプレイシステムは、ディスプレイ装置の画像生成ユニットによって、少なくとも二個の画像生成ユニットが提供され、ロジック上は、独自に運用でき、物理上は一体であるディスプレイ領域を形成する。ディスプレイ装置の光学結像モジュールは、少なくとも一つの平面鏡、および、少なくとも一つの曲面鏡を有し、弾性的に、異なる画像生成ユニットに基づいて、異なる反転配置を実行して、少なくとも、はっきりする二個の虚像が結像される。 As described above, the display device of the present invention and an automobile head-up display system using the same are provided with at least two image generation units by the image generation unit of the display device, and are logically independently It forms a display area that is operational and physically unitary. The optical imaging module of the display device has at least one flat mirror and at least one curved mirror, and elastically performs different reversal arrangements according to different image generation units to at least two distinct Individual virtual images are formed.
総合すると、本発明のディスプレイ装置、および、それを用いた自動車のヘッドアップディスプレイシステムは、単一の画像生成ユニットを利用して、少なくとも二個の異なる距離の虚像を生成し、ドライバーに十分な運転情報を提供するとともに、自動車のヘッドアップディスプレイシステムの組み立ての簡単化、および、生産コストの低減が実現される。 Taken together, the display device of the present invention, and the automotive head-up display system using it, utilizes a single image generation unit to generate at least two virtual images at different distances, providing a sufficient distance for the driver. It provides driving information, simplifies the assembly of the automotive head-up display system, and reduces production costs.
1 ドライバー
2,3 画像生成ユニット
4 投射光学システム
VI_1,VI_2 虚像
VI_P1,VI_P2 虚像距離
O1,O2 物体距離
10 自動車のヘッドアップディスプレイシステム
11 フロントガラス
111 表面
12 ディスプレイ装置
121 画像生成ユニット
1211 第一ディスプレイ領域
1212 第二ディスプレイ領域
1213 未使用領域
122 光学結像モジュール
1222,1222a,1222b,1222c 平面鏡
1224,1225 曲面鏡
1226 レンズ
13 車両
131 車体
F 焦点
P1 第一光路
P2 第二光路
RVI1 第一リレー虚像
RVI2 第二リレー虚像
RVI3,RVI3’第三リレー虚像
VI1 第一虚像
VI2 第二虚像
1
Claims (6)
車輛の車体に連接され、光線を反射する表面を有するフロントガラスと、
前記車体内に設置され、第一イメージ光、および、第二イメージ光を生成する画像生成ユニットと、
少なくとも二つの平面鏡と、
一つの第一曲面鏡と、
一つの第二曲面鏡と、
一つのレンズと、
第一光路の距離は第二光路の距離より短い光学結像モジュールとを有し、
前記画像生成ユニットの出光側に前記平面鏡、および、前記第一曲面鏡が設置され、
前記第一イメージ光は、前記画像生成ユニットから出射した光が前記第一曲面鏡で反射して前記フロントガラスの前記表面に到達する前記第一光路を経由し、第一虚像を生成し、
前記第二イメージ光は、前記画像生成ユニットから出射した光が前記平面鏡で反射した後、前記第一曲面鏡で反射して前記フロントガラスの前記表面に到達する第二光路を経由し、第二虚像を生成し、
前記第二光路上に前記平面鏡が配置されることにより、前記第一虚像と前記第二虚像はドライバーに対し異なる虚像距離を形成し、前記第二光路上の前記第一曲面鏡の前に設置される前記第二曲面鏡は拡大結像を生成し、
前記第二曲面鏡から前記第一曲面鏡までの間にある前記第二光路上に前記レンズが配置され、前記レンズは前記拡大結像の光学収差を修正する、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。 An automotive head-up display system comprising:
a windshield articulated with the body of the vehicle and having a surface reflecting light rays;
an image generation unit installed in the vehicle body for generating a first image light and a second image light;
at least two plane mirrors;
a first curved mirror;
a second curved mirror;
one lens and
an optical imaging module, wherein the distance of the first optical path is less than the distance of the second optical path;
The plane mirror and the first curved mirror are installed on the light exit side of the image generation unit,
The first image light passes through the first optical path in which the light emitted from the image generation unit is reflected by the first curved mirror and reaches the surface of the windshield to generate a first virtual image,
The second image light passes through a second optical path in which the light emitted from the image generation unit is reflected by the plane mirror, then reflected by the first curved mirror, and reaches the surface of the windshield. generate a virtual image,
By placing the plane mirror on the second optical path, the first virtual image and the second virtual image form different virtual image distances to the driver, and are placed in front of the first curved mirror on the second optical path. the second curved mirror is configured to produce a magnified image;
The lens is arranged on the second optical path between the second curved mirror and the first curved mirror, and the lens corrects optical aberration of the magnified image.
A head-up display system characterized by:
前記車輛の車体内に設置されて、前記第一イメージ光、および、前記第二イメージ光を生成する前記画像生成ユニットと、
少なくとも二つの前記平面鏡と、
一つの前記第一曲面鏡と、
一つの前記第二曲面鏡と、
一つの前記レンズと、
前記第一光路の距離は前記第二光路の距離より短い光学結像モジュールとを有し、
前記画像生成ユニットの出光側に前記平面鏡、および、前記第一曲面鏡が設置され、
前記第一イメージ光は、前記画像生成ユニットから出射した光が前記第一曲面鏡で反射して前記フロントガラスの前記表面に到達する前記第一光路を経由し、前記第一虚像を生成し、
前記第二イメージ光は、前記画像生成ユニットから出射した光が前記平面鏡で反射した後、前記第一曲面鏡で反射して前記フロントガラスの前記表面に到達する前記第二光路を経由し、前記第二虚像を生成し、
前記第二光路上に前記平面鏡が配置されることにより、前記第一虚像と第二虚像はドライバーに対し異なる虚像距離を形成し、前記第二光路上の前記第一曲面鏡の前に設置される前記第二曲面鏡は拡大結像を生成し、
前記第二曲面鏡から前記第一曲面鏡までの間にある前記第二光路上に前記レンズが配置され、前記レンズは前記拡大結像の光学収差を修正する、
ことを特徴とするディスプレイ装置。 A display device for an automotive head-up display system according to claim 1,
the image generation unit installed in the body of the vehicle for generating the first image light and the second image light;
at least two of the plane mirrors;
one said first curved mirror;
one of the second curved mirrors;
one said lens;
an optical imaging module in which the distance of the first optical path is less than the distance of the second optical path;
The plane mirror and the first curved mirror are installed on the light exit side of the image generation unit,
The first image light passes through the first optical path in which the light emitted from the image generation unit is reflected by the first curved mirror and reaches the surface of the windshield to generate the first virtual image,
The second image light passes through the second optical path in which the light emitted from the image generation unit is reflected by the plane mirror, then reflected by the first curved mirror, and reaches the surface of the windshield. generate a second virtual image,
By placing the plane mirror on the second optical path, the first virtual image and the second virtual image form different virtual image distances to the driver, and are placed in front of the first curved mirror on the second optical path. said second curved mirror that produces a magnified image,
The lens is arranged on the second optical path between the second curved mirror and the first curved mirror, and the lens corrects optical aberration of the magnified image.
A display device characterized by:
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