JP7176687B2 - vehicle display - Google Patents

vehicle display Download PDF

Info

Publication number
JP7176687B2
JP7176687B2 JP2018198598A JP2018198598A JP7176687B2 JP 7176687 B2 JP7176687 B2 JP 7176687B2 JP 2018198598 A JP2018198598 A JP 2018198598A JP 2018198598 A JP2018198598 A JP 2018198598A JP 7176687 B2 JP7176687 B2 JP 7176687B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
reflecting
display device
vehicle
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.)
Active
Application number
JP2018198598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020067506A (en
Inventor
雄一 恒川
知史 河村
裕紹 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Utsunomiya University
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Utsunomiya University
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Utsunomiya University, Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Utsunomiya University
Priority to JP2018198598A priority Critical patent/JP7176687B2/en
Publication of JP2020067506A publication Critical patent/JP2020067506A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7176687B2 publication Critical patent/JP7176687B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。 The present invention relates to a vehicle display device.

入射された光を入射方向へと反射する再帰反射部材と、入射された光の一部を反射し一部を透過する光分岐部材とを用いて、光源の像を空中に結像させる表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この表示装置では、光源からの光の一部を光分岐部材で反射させて再帰反射部材へと出射する。再帰反射部材で再帰反射された光の一部は、光分岐部材を透過して、光源の像を空中に結像する。以下、空中に結像される光源の像を空中像という。 A display device that forms an image of a light source in the air by using a retroreflective member that reflects incident light in the direction of incidence and a light branching member that reflects a portion of the incident light and transmits a portion of the incident light. is known (see, for example, Patent Document 1). In this display device, part of the light from the light source is reflected by the light branching member and emitted to the retroreflective member. Part of the light retroreflected by the retroreflecting member passes through the light branching member and forms an image of the light source in the air. An image of a light source formed in the air is hereinafter referred to as an aerial image.

特開2015-40944号公報JP 2015-40944 A

上述の表示装置を、例えば車両の車体外部への表示に適用する場合、表示した空中像に触れようとした際等に誤って車体にぶつからないように、光分岐部材から空中像までの距離(以下、空中像の飛び出し量という)をできるだけ大きくすることが望まれる。 When the display device described above is applied to display outside the body of a vehicle, for example, the distance from the light branching member to the aerial image ( It is desired to increase the pop-out amount of the aerial image hereinafter) as much as possible.

空中像は、光分岐部材に対して光源と対称の位置に結像されるため、空中像の飛び出し量を大きくするには、光源から光分岐部材までの距離を大きくする必要があった。しかし、車両では限られたスペースに表示装置を搭載することが要求されており、装置の薄型化が要求される。 Since the aerial image is formed at a position symmetrical to the light source with respect to the light branching member, it has been necessary to increase the distance from the light source to the light branching member in order to increase the projection amount of the aerial image. However, vehicles are required to mount the display device in a limited space, and the device is required to be thin.

本発明の目的は、薄型でありつつも空中像の飛び出し量を大きくすることが可能な車両用表示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicular display device capable of increasing the projection amount of an aerial image while being thin.

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記[1]~[6]の車両用表示装置を提供する。 One aspect of the present invention provides the following vehicle display devices [1] to [6] in order to achieve the above object.

[1]光源と、入射された光を再帰反射する再帰反射部材と、前記光源からの光の少なくとも一部を反射して前記再帰反射部材へと出射すると共に、前記再帰反射部材で再帰反射され入射された光の少なくとも一部を透過する光分岐部材と、を備え、前記再帰反射部材で再帰反射され前記光分岐部材を透過した光が前記光源の像を空中に結像するように構成され、かつ、前記光源からの光を反射して前記光分岐部材に入射する反射部材を備えた、車両用表示装置。 [1] A light source, a retroreflective member that retroreflects incident light, and at least part of the light from the light source is reflected and emitted to the retroreflective member, and is retroreflected by the retroreflective member. and a light branching member that transmits at least part of the incident light, wherein the light retroreflected by the retroreflective member and transmitted through the light branching member forms an image of the light source in the air. and a reflective member that reflects the light from the light source and enters the light branching member.

[2]前記反射部材は、反射面が凹状の曲面に形成された反射鏡を有し、前記光源と前記反射鏡との距離が、前記反射鏡の焦点距離よりも短い、[1]に記載の車両用表示装置。 [2] The reflecting member according to [1], wherein the reflecting member has a reflecting mirror having a concave curved reflecting surface, and the distance between the light source and the reflecting mirror is shorter than the focal length of the reflecting mirror. vehicle display device.

[3]前記反射鏡が、反射面が凹状の球面に形成された凹面鏡からなる、[2]に記載の車両用表示装置。 [3] The vehicular display device according to [2], wherein the reflecting mirror is a concave mirror having a concave spherical reflecting surface.

[4]前記反射部材は、複数の反射鏡を有し、前記光源からの光を前記複数の反射鏡で順次反射して前記光分岐部材へと出射するように構成されている、[1]乃至[3]の何れか1項に記載の車両用表示装置。 [4] The reflecting member has a plurality of reflecting mirrors, and is configured such that the light from the light source is sequentially reflected by the plurality of reflecting mirrors and emitted to the light branching member, [1] The vehicle display device according to any one of [3].

[5]前記光源、前記再帰反射部材、前記光分岐部材、及び前記反射部材が、モールド部材により一体に設けられている、[1]乃至[4]の何れか1項に記載の車両用表示装置。 [5] The vehicle display according to any one of [1] to [4], wherein the light source, the retroreflective member, the light branching member, and the reflecting member are integrally provided by a molded member. Device.

[6]車両の車体に取り付けられ、前記車体の外部へと前記光源の像が結像するように構成されている、[1]乃至[5]の何れか1項に記載の車両用表示装置。 [6] The vehicular display device according to any one of [1] to [5], which is attached to a vehicle body and configured to form an image of the light source on the outside of the vehicle body. .

本発明によれば、薄型でありつつも空中像の飛び出し量を大きくすることが可能な車両用表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus for vehicles which can enlarge the amount of projections of an aerial image can be provided, although it is thin.

図1は、本発明の一実施の形態に係る車両用表示装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle display device according to an embodiment of the present invention. 図2(a)は、図1の車両用表示装置を車両に取り付けた際の概略構成図、図2(b)は、車体外部への空中像の表示の一例を示す図である。FIG. 2(a) is a schematic configuration diagram when the vehicle display device of FIG. 1 is attached to a vehicle, and FIG. 2(b) is a diagram showing an example of display of an aerial image outside the vehicle body. 図3(a)は、反射部材を示す斜視図であり、図3(b)は、反射部材の一変形例を示す斜視図であり、図3(c)は、本発明の一変形例に係る車両用表示装置の概略構成図である。3(a) is a perspective view showing a reflecting member, FIG. 3(b) is a perspective view showing a modification of the reflecting member, and FIG. 3(c) is a modification of the present invention. It is a schematic block diagram of the display apparatus for vehicles which concerns. 図4(a),(b)は、本発明の一変形例に係る車両用表示装置の概略構成図である。4(a) and 4(b) are schematic configuration diagrams of a vehicle display device according to a modified example of the present invention. 図5は、本発明の一変形例に係る車両用表示装置の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a vehicle display device according to a modified example of the present invention.

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
[Embodiment]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(車両用表示装置の全体構成)
図1は、本実施の形態に係る車両用表示装置の概略構成図である。図1に示すように、車両用表示装置1は、光源2と、再帰反射部材(レトロリフレクター)3と、光分岐部材(ビームスプリッター)4と、反射部材5と、を備えている。
(Overall Configuration of Vehicle Display Device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle display device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1 , the vehicle display device 1 includes a light source 2 , a retroreflection member (retroreflector) 3 , a light branching member (beam splitter) 4 , and a reflection member 5 .

光源2としては、例えば、複数のLED(発光ダイオード)を配列した板状の表示器等を用いることができる。また、光源2としては、例えば、1つ以上のLEDと、LEDからの光を拡散する拡散体と、を有するものを用いることもできる。さらに、光源2としては、液晶ディスプレイ等のディスプレイ(表示器)を用いることもできる。 As the light source 2, for example, a plate-shaped indicator in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) are arranged can be used. Moreover, as the light source 2, for example, one having one or more LEDs and a diffuser for diffusing the light from the LEDs can be used. Further, as the light source 2, a display such as a liquid crystal display can be used.

再帰反射部材3は、入射された光を入射方向へと反射する再帰反射を行う部材である。再帰反射部材3としては、シート状に形成された再帰反射シートを用いることができる。再帰反射部材3としては、通常一般に用いられている構造のもの、例えば、ガラスビーズを用いたものやプリズムを用いたものを用いることができる。 The retroreflective member 3 is a member that retroreflects incident light in an incident direction. A sheet-shaped retroreflective sheet can be used as the retroreflective member 3 . As the retroreflective member 3, a member having a generally used structure, for example, a member using glass beads or a member using a prism can be used.

光分岐部材4は、板状に形成されており、入射された光の一部を反射し、一部を透過するものである。光分岐部材4としては、ハーフミラーを用いることができる。なお、光分岐部材4は、ハーフミラーに限らず、アクリルやガラスからなる板状部材、パンチングメタル等の開口列を有する板、ワイヤーグリッドフィルム、反射型偏光フィルム、その他、一般にビームスプリッターと呼称されるものを用いることができる。 The light branching member 4 is formed in a plate shape, and reflects a part of incident light and transmits a part of the light. A half mirror can be used as the light branching member 4 . The light splitting member 4 is not limited to a half mirror, and may be a plate-like member made of acrylic or glass, a plate having rows of apertures such as punching metal, a wire grid film, a reflective polarizing film, and others, which are generally called beam splitters. can be used.

光分岐部材4は、光源2からの光の少なくとも一部を反射して再帰反射部材3へと出射すると共に、再帰反射部材3で再帰反射され入射された光の少なくとも一部を透過する。これにより、再帰反射部材3で再帰反射され光分岐部材4を透過した光が、光源2の像を空中に結像する。以下、空中に結像される光源2の像を空中像6と呼称する。また、光分岐部材4から空中像6までの距離を、空中像6の飛び出し量という。 The light branching member 4 reflects at least part of the light from the light source 2 and emits it to the retroreflecting member 3 , and transmits at least part of the incident light retroreflected by the retroreflecting member 3 . As a result, the light retroreflected by the retroreflection member 3 and transmitted through the light branching member 4 forms an image of the light source 2 in the air. The image of the light source 2 formed in the air is hereinafter referred to as an aerial image 6 . Also, the distance from the light branching member 4 to the aerial image 6 is referred to as the projection amount of the aerial image 6 .

(反射部材5)
本実施の形態に係る車両用表示装置1では、光源2からの光を反射部材5で反射して光分岐部材4に入射するように構成されている。光源2からの光は、反射部材5で反射された後に、光分岐部材4に入射され、入射された光の一部が再帰反射部材3へと反射されることになる。
(Reflective member 5)
The vehicular display device 1 according to the present embodiment is configured such that the light from the light source 2 is reflected by the reflecting member 5 and enters the light branching member 4 . Light from the light source 2 is incident on the light branching member 4 after being reflected by the reflecting member 5 , and part of the incident light is reflected to the retroreflective member 3 .

このように構成することで、反射部材5によって、光源2の虚像7が形成されることになり、この光源2の虚像7が、空中像6として空中に結像されることになる。すなわち、本実施の形態では、空中像6は、光分岐部材4に対して光源2の虚像7と対称な位置に結像される。その結果、光分岐部材4に対して光源2や反射部材5を大きく離間させずとも、光分岐部材4から比較的離れた位置に空中像6を結像することが可能になり、空中像6の飛び出し量を大きくしつつも車両用表示装置1の薄型化が可能になる。 With this configuration, a virtual image 7 of the light source 2 is formed by the reflecting member 5, and the virtual image 7 of the light source 2 is formed as an aerial image 6 in the air. That is, in the present embodiment, the aerial image 6 is formed at a position symmetrical to the virtual image 7 of the light source 2 with respect to the light branching member 4 . As a result, it becomes possible to form the aerial image 6 at a position relatively distant from the light branching member 4 without making the light source 2 or the reflecting member 5 far away from the light branching member 4 . It is possible to reduce the thickness of the vehicle display device 1 while increasing the amount of protrusion of the .

反射部材5としては、光のロスを避けるためになるべく反射率が高いものを用いることが望ましく、光源2からの光の反射率が80%以上、より好ましくは90%以上のものを用いることが望ましい。 As the reflecting member 5, it is desirable to use a material having a reflectance as high as possible in order to avoid loss of light, and it is preferable to use a material having a reflectance of 80% or more, more preferably 90% or more, of the light from the light source 2. desirable.

本実施の形態では、反射部材5として、反射面5aが凹状の球面に形成された凹面鏡51を用いた。これにより、凹面鏡51の焦点距離よりも近い位置に光源2を配置することで、光源2の虚像7をより光分岐部材4から離れた位置に形成して、空中像6の飛び出し量をより大きくすることができる。本実施の形態では、凹面鏡51の薄型化を図るため、凹面鏡51を反射型のフレネルレンズで構成している。 In this embodiment, as the reflecting member 5, a concave mirror 51 having a reflecting surface 5a formed into a concave spherical surface is used. As a result, by arranging the light source 2 at a position closer than the focal length of the concave mirror 51, the virtual image 7 of the light source 2 is formed at a position farther from the light branching member 4, and the projection amount of the aerial image 6 is increased. can do. In this embodiment, in order to make the concave mirror 51 thinner, the concave mirror 51 is composed of a reflective Fresnel lens.

また、反射部材5として凹面鏡51を用いることで、光源2の虚像7(すなわち空中像6)は光源2のサイズよりも拡大されることになるため、光源2のサイズが小さくても大きい空中像6を結像することが可能になる。よって、光源2のサイズを小さくすることができ、コンパクトでより小さいスペースに搭載可能な車両用表示装置1が実現可能になる。 Further, by using the concave mirror 51 as the reflecting member 5, the virtual image 7 (that is, the aerial image 6) of the light source 2 is enlarged more than the size of the light source 2. Therefore, even if the size of the light source 2 is small, the aerial image is large. 6 can be imaged. Therefore, the size of the light source 2 can be reduced, and the vehicle display device 1 that is compact and can be mounted in a smaller space can be realized.

また、光分岐部材4と、反射部材5(光軸511と直交する面)とは、非平行である。反射部材5と光分岐部材4との間隔は、光源2側で狭く、再帰反射部材3側で広くすることが好ましい。これにより、より多くの光を光分岐部材4へ向けて反射でき、空中像6をより明るくすることができる。 Also, the light branching member 4 and the reflecting member 5 (the surface orthogonal to the optical axis 511) are non-parallel. It is preferable that the distance between the reflecting member 5 and the light branching member 4 is narrow on the light source 2 side and wide on the retroreflective member 3 side. As a result, more light can be reflected toward the light branching member 4, and the aerial image 6 can be made brighter.

(車両への適用)
図2(a)は、図1の車両用表示装置1を車両に取り付けた際の概略構成図であり、図2(b)は、車体外部への空中像6の表示の一例を示す図である。図1及び図2(a),(b)に示すように、車両用表示装置1は、車両10の車体11に取り付けられ、11車体の外部へと空中像6が結像するように構成されている。本実施の形態では、車両用表示装置1は、車両10のバックドア(リアハッチ)12に設けられ、バックドア12の後方に空中像6を結像するように構成されている。
(Application to vehicles)
FIG. 2(a) is a schematic configuration diagram when the vehicle display device 1 of FIG. 1 is attached to a vehicle, and FIG. 2(b) is a diagram showing an example of display of an aerial image 6 outside the vehicle body. be. As shown in FIGS. 1 and 2(a) and (b), the vehicle display device 1 is attached to a vehicle body 11 of a vehicle 10 and configured to form an aerial image 6 on the outside of the vehicle body 11. ing. In the present embodiment, the vehicle display device 1 is provided at a back door (rear hatch) 12 of a vehicle 10 and configured to form an aerial image 6 behind the back door 12 .

車両用表示装置1では、凹面鏡51は、バックドア12の外側の板金121の外表面に設けられており、その光軸511が車両10の後方かつ上方(斜め上方向)となるように設けられている。凹面鏡51と対向するように、光源2と光分岐部材4とが設けられている。ここでは、光源2と光分岐部材4とが略同一面上に設けられている場合を示しているが、これに限定されず、光源2の背面を覆うように光分岐部材4を延長し、光分岐部材4よりも凹面鏡51側に光源2を配置してもよい。 In the vehicle display device 1, the concave mirror 51 is provided on the outer surface of the sheet metal 121 on the outside of the back door 12, and is provided so that the optical axis 511 of the concave mirror 51 is oriented rearward and upward (diagonally upward) of the vehicle 10. ing. A light source 2 and a light branching member 4 are provided so as to face the concave mirror 51 . Here, the case where the light source 2 and the light branching member 4 are provided on substantially the same plane is shown, but the present invention is not limited to this, and the light branching member 4 is extended so as to cover the back surface of the light source 2, The light source 2 may be arranged closer to the concave mirror 51 than the light branching member 4 is.

光源2は、凹面鏡51の光軸511よりも鉛直方向下側に配置されている。すなわち、凹面鏡51の光軸511を外して、光軸511よりも反射面51a側に光源2が配置されている。再帰反射部材3は、凹面鏡51よりも鉛直方向下側に配置されている。なお、光軸511よりも上側に光源2を配置した場合、光が上方に戻ってしまい機能しなくなってしまう(再帰反射部材3側へと光が出射されなくなってしまう)。再帰反射部材3は、光分岐部材4よりも水平方向に対する傾斜角度が小さくなるように配置されている。 The light source 2 is arranged below the optical axis 511 of the concave mirror 51 in the vertical direction. That is, the optical axis 511 of the concave mirror 51 is removed and the light source 2 is arranged on the reflecting surface 51a side of the optical axis 511 . The retroreflective member 3 is arranged below the concave mirror 51 in the vertical direction. If the light source 2 is arranged above the optical axis 511, the light returns upward and does not function (the light is no longer emitted to the retroreflective member 3 side). The retroreflection member 3 is arranged so that the angle of inclination with respect to the horizontal direction is smaller than that of the light branching member 4 .

光分岐部材4の後方は、樹脂製のカバー8で覆われている。カバー8のうち、再帰反射部材3から光分岐部材4を介して空中像6へと到る光が通る部分は、少なくとも、当該光の一部を透過する部材で構成される。本実施の形態では、カバー8は、図示しないナンバープレートを照明するナンバー灯13を覆う役割も兼ねている。再帰反射部材3は、ナンバー灯13からの光を遮るために、板金121とカバー8との間を塞ぐように設けられている。なお、再帰反射部材3は、その表面(図示上側の面)が再帰反射をするように構成されており、その背面(図示下側の面)は、ナンバー灯13からの光を遮光可能な部材(例えば黒色の樹脂層など)で構成されている。なお、図2(a)中の符号122は、バックドア12の内層トリムを表している。 The rear of the light branching member 4 is covered with a cover 8 made of resin. A portion of the cover 8 through which the light from the retroreflective member 3 to the aerial image 6 passes through the light branching member 4 is composed of a member that transmits at least part of the light. In this embodiment, the cover 8 also serves to cover the number lamp 13 that illuminates the license plate (not shown). The retroreflective member 3 is provided so as to block the space between the metal plate 121 and the cover 8 in order to block the light from the license plate light 13. - 特許庁The retroreflective member 3 is configured such that its front surface (upper surface in the drawing) retroreflects, and its back surface (lower surface in the drawing) is a member capable of blocking light from the license plate light 13. (for example, a black resin layer, etc.). In addition, reference numeral 122 in FIG. 2( a ) represents the inner layer trim of the back door 12 .

本実施の形態では、空中像6を結像する光は湾曲したカバー8を透過するため、カバー8の影響で空中像6が歪むおそれがある。そこで、カバー8の影響による空中像6の歪みを補正するカバー歪み補正手段をさらに備えてもよい。カバー歪み補正手段としては、例えば、凹面鏡51と光源2との間にカバー8による歪みを補正可能な部材(カバー8と同じ材質で逆形状のもの等)を配置すること、あるいは、カバー8の影響で歪むことによって意図する空中像6が得られるように、もとの光源2の像自体を変更すること等が上げられる。 In the present embodiment, the light that forms the aerial image 6 passes through the curved cover 8 , so the cover 8 may distort the aerial image 6 . Therefore, cover distortion correcting means for correcting the distortion of the aerial image 6 due to the influence of the cover 8 may be further provided. As the cover distortion correcting means, for example, a member capable of correcting the distortion due to the cover 8 (such as a member made of the same material as the cover 8 but having a shape opposite to that of the cover 8) is arranged between the concave mirror 51 and the light source 2. For example, the original image itself of the light source 2 is changed so that the intended aerial image 6 can be obtained by being distorted by the influence.

図2(b)に示すように、空中像6のカバー8からの距離d(車体11からの飛び出し量)は、空中像6に触れようとした場合でも車体11にはあたらないように、少なくとも75mm以上とすることが望ましい。本実施の形態では、距離dが75mm以上120mm以下となるよう車両用表示装置1を構成した。空中像6のカバー8からの距離dは、凹面鏡51と光源2との距離、凹面鏡51の反射面5aの曲率、あるいは、凹面鏡51と光分岐部材4との距離等により適宜調整可能である。また、本実施の形態では、地上から1380mm以上1780mm以下の高さHで、かつ空中像6から後方に450mm以上750mm以下の距離Dの位置から、空中像6を見ることができるように、視野を調整した。視野の調整は、各部材(光源2、凹面鏡51、再帰反射部材3、及び光分岐部材4)の配置位置や配置角度等により適宜調整することができる。 As shown in FIG. 2B, the distance d from the cover 8 of the aerial image 6 (the amount of protrusion from the vehicle body 11) is at least 75 mm or more is desirable. In this embodiment, the vehicle display device 1 is configured such that the distance d is 75 mm or more and 120 mm or less. The distance d of the aerial image 6 from the cover 8 can be appropriately adjusted by the distance between the concave mirror 51 and the light source 2, the curvature of the reflecting surface 5a of the concave mirror 51, the distance between the concave mirror 51 and the light branching member 4, and the like. Further, in the present embodiment, the visual field is set so that the aerial image 6 can be seen from a position at a height H of 1380 mm or more and 1780 mm or less from the ground and a distance D of 450 mm or more and 750 mm or less behind the aerial image 6. adjusted. The adjustment of the field of view can be appropriately adjusted by the arrangement position and arrangement angle of each member (the light source 2, the concave mirror 51, the retroreflection member 3, and the light branching member 4).

(変形例)
本実施の形態では、反射部材5に用いる凹面鏡51として、反射型のフレネルレンズを用いたが、図3(a)に示すように、通常の凹面鏡51を用いてもよい。また、他部材との干渉など配置スペースの制限等がある場合には、図3(b)に示すように、反射部材5として、反射面5aが円筒の一部となるように形成された反射鏡52を用いることもできる。ただし、この場合、垂直方向と水平方向で結像距離が変わり空中像6に歪みが生じるので、図3(a)に示すように反射面5aが凹状の球面に形成された凹面鏡51を用いることがより望ましい。なお、図3(b)に示すような反射面5aが円筒の一部となるように形成された反射鏡52を用いる場合、この歪みを補正する手段を追加してもよい。空中像6の歪みを補正する手段としては、例えば、反射鏡52と光源2との間に反射鏡52による歪みを補正可能な部材(レンズ等)を配置すること、あるいは、反射部材5で歪むことによって意図する空中像6が得られるように、もとの光源2の像自体を変更すること等が上げられる。
(Modification)
In the present embodiment, a reflective Fresnel lens is used as the concave mirror 51 used in the reflecting member 5, but a normal concave mirror 51 may be used as shown in FIG. 3(a). In addition, when there is a limitation of arrangement space such as interference with other members, as shown in FIG. A mirror 52 can also be used. However, in this case, the imaging distance changes between the vertical direction and the horizontal direction, and the aerial image 6 is distorted. Therefore, as shown in FIG. is more desirable. When using a reflecting mirror 52 formed so that the reflecting surface 5a is a part of a cylinder as shown in FIG. 3(b), means for correcting this distortion may be added. As means for correcting the distortion of the aerial image 6, for example, a member (such as a lens) capable of correcting the distortion caused by the reflecting mirror 52 is arranged between the reflecting mirror 52 and the light source 2, or the distortion caused by the reflecting member 5 is arranged. For example, the original image itself of the light source 2 is changed so that the intended aerial image 6 can be obtained.

このように、反射部材5は、反射面5aが凹状の曲面に形成された反射鏡であるとよく、光源2と反射鏡との距離を、反射鏡の焦点距離よりも短くすることで、空中像6の飛び出し量をより大きくすることができる。 As described above, the reflecting member 5 is preferably a reflecting mirror having a concave curved reflecting surface 5a. By making the distance between the light source 2 and the reflecting mirror shorter than the focal length of the reflecting mirror, The projection amount of the image 6 can be increased.

また、本実施の形態では、反射部材5として凹面鏡51を1つ用いたが、図3(c)に示すように、反射部材5として、複数の凹面鏡51を用いてもよい。この場合、光源2からの光は、複数の凹面鏡51で順次反射されて光分岐部材4へと出射されることになる。複数の凹面鏡51を組み合わせることで、空中像6の飛び出し量をさらに大きくすることが可能になる。ここでは、2つの凹面鏡51を用いる場合を示しているが、3つ以上の凹面鏡51を用いてもよい。ただし、使用する凹面鏡51を多くするほど空中像6を視認可能な視野が狭くなってしまうため、視野が狭くなりすぎないように使用する凹面鏡51は2つ以下であることが望ましい。 Further, in this embodiment, one concave mirror 51 is used as the reflecting member 5, but as shown in FIG. 3C, a plurality of concave mirrors 51 may be used as the reflecting member 5. In this case, the light from the light source 2 is sequentially reflected by the plurality of concave mirrors 51 and emitted to the light branching member 4 . By combining a plurality of concave mirrors 51, it is possible to further increase the projection amount of the aerial image 6. - 特許庁Although the case of using two concave mirrors 51 is shown here, three or more concave mirrors 51 may be used. However, the more concave mirrors 51 are used, the narrower the field of view in which the aerial image 6 can be visually recognized.

2つの凹面鏡51を用いる場合、光源2側の凹面鏡51a(光源2から直接光が入射される凹面鏡51)の曲率半径を、光分岐部材4側の凹面鏡51b(光分岐部材4に光を出射する凹面鏡51)の曲率半径よりも大きくすることで、空中像6をより大きくすることができる。また、光源2側の凹面鏡51aの曲率半径を、光分岐部材4側の凹面鏡51bよりも小さくすることで、空中像6の視野角を拡大することができる。 When using two concave mirrors 51, the radius of curvature of the concave mirror 51a on the side of the light source 2 (the concave mirror 51 into which the light is directly incident from the light source 2) is the same as that of the concave mirror 51b on the side of the light branching member 4 (the concave mirror 51b on the side of the light branching member 4). The aerial image 6 can be made larger by making it larger than the radius of curvature of the concave mirror 51). Further, by making the radius of curvature of the concave mirror 51a on the light source 2 side smaller than that of the concave mirror 51b on the light branching member 4 side, the viewing angle of the aerial image 6 can be increased.

さらに、図4(a)に示すように、反射部材5として平面鏡53を用いてもよい。この場合、上述の凹面鏡51よりも空中像6の飛び出し量は小さくなるものの、反射部材5を用いずに光源2からの光を直接光分岐部材4に入射させる場合と比較すると、空中像6の飛び出し量を大きくすることができる。反射部材5として平面鏡53を用いる場合についても、図4(b)に示すように、複数の平面鏡53を用いて、空中像6の飛び出し量をより大きくすることが可能である。平面鏡53は凹面鏡51と比較して薄く出来るため、より狭いスペースにも配置可能になる。 Furthermore, as shown in FIG. 4A, a plane mirror 53 may be used as the reflecting member 5. FIG. In this case, although the projection amount of the aerial image 6 is smaller than that of the above-described concave mirror 51 , the aerial image 6 is larger than the case where the light from the light source 2 is directly incident on the light branching member 4 without using the reflecting member 5 . The amount of protrusion can be increased. Even when a plane mirror 53 is used as the reflecting member 5, as shown in FIG. 4B, a plurality of plane mirrors 53 can be used to increase the projection amount of the aerial image 6. FIG. Since the plane mirror 53 can be made thinner than the concave mirror 51, it can be arranged in a narrower space.

さらにまた、図5に示すように、光源2、再帰反射部材3、光分岐部材4、及び反射部材5が、モールド部材9により一体に設けられていてもよい。これにより、振動により各部材の相対的な位置ずれを抑制でき、各部材の位置ずれによる空中像6の歪み等の不具合を抑制することができる。モールド部材9としては、光源2が発する光に対して透明(透過率が高い)ものを用いるとよく、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。樹脂以外のモールド部材9として、無機透明材を用いることもでき、ガラス等を用いることができる。モールド部材9を用いる場合、モールド部材9の表面に反射率の高い金属の膜を適宜な手段(例えば、蒸着等による膜形成、金属箔の貼り付け等)で形成することにより、反射部材5を形成することもできる。 Furthermore, as shown in FIG. 5, the light source 2, the retroreflecting member 3, the light branching member 4, and the reflecting member 5 may be integrally provided by the molding member 9. FIG. As a result, it is possible to suppress relative positional deviation of each member due to vibration, and to suppress defects such as distortion of the aerial image 6 due to positional deviation of each member. As the mold member 9, it is preferable to use a material that is transparent (has a high transmittance) with respect to the light emitted from the light source 2. For example, an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, or the like can be used. As the mold member 9 other than resin, an inorganic transparent material can be used, and glass or the like can be used. When the molding member 9 is used, the reflecting member 5 is formed by forming a highly reflective metal film on the surface of the molding member 9 by appropriate means (for example, film formation by vapor deposition, attachment of metal foil, etc.). can also be formed.

(実施の形態の作用及び効果)
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用表示装置1では、光源2からの光を反射して光分岐部材4に入射する反射部材5を備えている。反射部材5により光源2の虚像を形成するよう構成することで、光分岐部材4に対して虚像と対象の位置に空中像6が結像されることになる。この結果、光源2から直接光分岐部材4に光を入射する場合と比較して、空中像6の飛び出し量を大きくすることができ、薄型とした場合でも空中像6の飛び出し量が大きい車両用表示装置1が得られる。車両10では、搭載スペースに厳しい制限があるが、本実施の形態によれば、非常に狭い(薄い)スペースにも搭載可能な車両用表示装置1を実現できる。
(Actions and effects of the embodiment)
As described above, the vehicular display device 1 according to the present embodiment includes the reflecting member 5 that reflects the light from the light source 2 and enters the light branching member 4 . By forming a virtual image of the light source 2 with the reflecting member 5 , the aerial image 6 is formed at a position opposite to the virtual image with respect to the light branching member 4 . As a result, compared with the case where the light is directly incident on the light branching member 4 from the light source 2, the projection amount of the aerial image 6 can be increased, and the projection amount of the aerial image 6 is large even when the vehicle is thin. A display device 1 is obtained. In the vehicle 10, the mounting space is severely limited, but according to the present embodiment, it is possible to realize the vehicle display device 1 that can be mounted in a very narrow (thin) space.

以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、上記実施の形態では、車両10のバックドア12に車両用表示装置1を設ける場合について説明したが、車両用表示装置1の設置位置はこれに限定されるものではない。 For example, in the above embodiment, the case where the vehicle display device 1 is provided on the back door 12 of the vehicle 10 has been described, but the installation position of the vehicle display device 1 is not limited to this.

また、上記の実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 Moreover, the above embodiments and examples do not limit the invention according to the scope of claims. Also, it should be noted that not all combinations of features described in the embodiments and examples are essential to the means for solving the problems of the invention.

1 車両用表示装置
2 光源
3 再帰反射部材
4 光分岐部材
5 反射部材
5a 反射面
51 凹面鏡
6 空中像
7 虚像
9 モールド部材
10 車両
11 車体
1 vehicle display device 2 light source 3 retroreflective member 4 light branching member 5 reflective member 5a reflective surface 51 concave mirror 6 aerial image 7 virtual image 9 mold member 10 vehicle 11 vehicle body

Claims (6)

光源と、
入射された光を再帰反射する再帰反射部材と、
前記光源からの光の少なくとも一部を反射して前記再帰反射部材へと出射すると共に、前記再帰反射部材で再帰反射され入射された光の少なくとも一部を透過する光分岐部材と、を備え、
前記再帰反射部材で再帰反射され前記光分岐部材を透過した光が前記光源の像を空中に結像するように構成され、
かつ、前記光源からの光を反射して前記光分岐部材に入射する反射部材を備え、
前記反射部材は、反射面が凹状の曲面に形成された反射鏡を有し、
前記光源と前記反射鏡との距離が、前記反射鏡の焦点距離よりも短い、
車両用表示装置。
a light source;
a retroreflective member that retroreflects incident light;
a light branching member that reflects at least part of the light from the light source and emits it to the retroreflective member, and transmits at least part of the incident light retroreflected by the retroreflective member;
The light retroreflected by the retroreflective member and transmitted through the light branching member forms an image of the light source in the air,
and a reflecting member that reflects the light from the light source and enters the light branching member ;
The reflecting member has a reflecting mirror having a concave curved reflecting surface,
the distance between the light source and the reflector is shorter than the focal length of the reflector;
Vehicle display.
前記反射鏡が、反射面が凹状の球面に形成された凹面鏡からなる、
請求項に記載の車両用表示装置。
wherein the reflecting mirror is a concave mirror having a reflecting surface formed on a concave spherical surface;
The vehicle display device according to claim 1 .
前記反射部材は、複数の反射鏡を有し、前記光源からの光を前記複数の反射鏡で順次反射して前記光分岐部材へと出射するように構成されている、
請求項1又は2に記載の車両用表示装置。
The reflecting member has a plurality of reflecting mirrors, and is configured to sequentially reflect light from the light source by the plurality of reflecting mirrors and emit the light to the light branching member.
The vehicle display device according to claim 1 or 2 .
車両の車体に取り付けられ、前記車体の外部へと前記光源の像が結像するように構成されている、
請求項1乃至の何れか1項に記載の車両用表示装置。
attached to the vehicle body of the vehicle, and configured to form an image of the light source on the outside of the vehicle body;
The vehicle display device according to any one of claims 1 to 3 .
光源と、a light source;
入射された光を再帰反射する再帰反射部材と、a retroreflective member that retroreflects incident light;
前記光源からの光の少なくとも一部を反射して前記再帰反射部材へと出射すると共に、前記再帰反射部材で再帰反射され入射された光の少なくとも一部を透過する光分岐部材と、を備え、a light branching member that reflects at least part of the light from the light source and emits it to the retroreflective member, and transmits at least part of the incident light retroreflected by the retroreflective member;
前記再帰反射部材で再帰反射され前記光分岐部材を透過した光が前記光源の像を空中に結像するように構成され、The light retroreflected by the retroreflective member and transmitted through the light branching member forms an image of the light source in the air,
かつ、前記光源からの光を反射して前記光分岐部材に入射する反射部材を備え、and a reflecting member that reflects the light from the light source and enters the light branching member;
前記光源、前記再帰反射部材、前記光分岐部材、及び前記反射部材が、モールド部材により一体に設けられている、wherein the light source, the retroreflective member, the light branching member, and the reflecting member are integrally provided by a molding member;
車両用表示装置。Vehicle display.
車両の車体に取り付けられ、前記車体の外部へと前記光源の像が結像するように構成されている、attached to the vehicle body of the vehicle, and configured to form an image of the light source on the outside of the vehicle body;
請求項5に記載の車両用表示装置。The vehicle display device according to claim 5 .
JP2018198598A 2018-10-22 2018-10-22 vehicle display Active JP7176687B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018198598A JP7176687B2 (en) 2018-10-22 2018-10-22 vehicle display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018198598A JP7176687B2 (en) 2018-10-22 2018-10-22 vehicle display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020067506A JP2020067506A (en) 2020-04-30
JP7176687B2 true JP7176687B2 (en) 2022-11-22

Family

ID=70390222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018198598A Active JP7176687B2 (en) 2018-10-22 2018-10-22 vehicle display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7176687B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223232A (en) 2008-03-18 2009-10-01 National Institute Of Information & Communication Technology Display device
JP2010188768A (en) 2009-02-16 2010-09-02 Stanley Electric Co Ltd Display device
JP2010262229A (en) 2009-05-11 2010-11-18 National Institute Of Information & Communication Technology Display apparatus
JP2013073204A (en) 2011-09-29 2013-04-22 Toshiba Corp Display device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509837A (en) * 1980-08-29 1985-04-09 Michiel Kassies Real image projection device
GB2284680A (en) * 1993-12-13 1995-06-14 Central Research Lab Ltd Apparatus for displaying a suspended image
JPH1115420A (en) * 1997-06-26 1999-01-22 Yazaki Corp On-vehicle display device
GB9906193D0 (en) * 1999-03-17 1999-05-12 Central Research Lab Ltd Apparatus for displaying a real image in space

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223232A (en) 2008-03-18 2009-10-01 National Institute Of Information & Communication Technology Display device
JP2010188768A (en) 2009-02-16 2010-09-02 Stanley Electric Co Ltd Display device
JP2010262229A (en) 2009-05-11 2010-11-18 National Institute Of Information & Communication Technology Display apparatus
JP2013073204A (en) 2011-09-29 2013-04-22 Toshiba Corp Display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020067506A (en) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5930231B2 (en) Projection device and head-up display device
US6690516B2 (en) Head mount type display device
US9004691B2 (en) Head-up display device using a concave cylindrical lens for projecting image on screen
TWI541543B (en) Beam splitting module and projector device using the same
US20180252917A1 (en) Display Image Projection Apparatus and Display Image Projection System
US10976544B2 (en) Display device and apparatus
US20180252918A1 (en) Display Image Projection System
US9977240B2 (en) System for displaying an image on a windshield
JP6414131B2 (en) Projection device and head-up display device
JP6410094B2 (en) Head-up display
JP2008068766A (en) Vehicular display apparatus
WO2017138430A1 (en) Display device and head-up display
JP2020181160A5 (en)
JP2023054017A5 (en)
JP7163556B2 (en) vehicle display
JP2017142284A (en) Display device and head-up display
JP7176687B2 (en) vehicle display
CN112946890A (en) Projection unit for a visual field display device for use in a vehicle
JP7186964B2 (en) vehicle display
US20160170225A1 (en) Anti-speckle transmissive diffuser screen
US11537079B2 (en) 3D hologram image producing lamp for vehicle
US20200124847A1 (en) Head's up display with micro-optical combiner
JP2018180291A (en) Display device for vehicles
KR102144462B1 (en) Head-up display device
JPWO2020174798A1 (en) Display devices, head-up displays, mobiles, and light guide panels

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211019

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221003

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7176687

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150