JP7188147B2 - 虚像表示装置 - Google Patents
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Description
虚像として結像される表示光を発する表示器(11)と、
表示器から発せられた表示光を反射する反射面(32)を有する反射鏡(31)と、
表示器及び反射鏡を収容すると共に、反射鏡に反射された表示光を外部へと射出する開口部(53)を有する筐体(51)と、を備え、
反射鏡は、筐体の外部の投影部(3)に表示光を投影し、虚像を結像させ、
筐体は、筐体の外部からの外光が開口部を介して筐体の内部へと入り込み、さらに反射面により反射されて到達することが想定され、筐体の外部に露出して投影部と対向する表面部の部位(61a)において、共通の第1向き(D1)を向く複数の第1壁面(63)と、第1向きとは異なる向きであって、共通の第2向き(D2)を向く複数の第2壁面(64)とが設けられた壁面構造(62,562)を、有し、
壁面構造は、表面部に沿って、第1壁面と第2壁面とを、1つずつ交互に連ねて形成さ、
虚像が視認可能となる空間領域を、視認領域(EB)と定義し、
反射面の上端(32a)から第1壁面へ向かう直線を、端基準第1直線(L1)と定義し、
端基準第1直線に対して第1壁面がつくる角度であり、端基準第1直線での第1壁面を挟んだ反射面の上端とは反対側を基準とし端基準第1直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、第1壁面に現に設定されている角度を、端基準第1壁面角度(αe)と定義し、
端基準第1直線に対して第1壁面がつくる角度であり、端基準第1直線での第1壁面を挟んだ反射面の上端とは反対側を基準とし端基準第1直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、反射面の上端から端基準第1直線に沿って第1壁面に入射する光線(RB1)が、第1壁面に反射された後、視認領域の上端(EBa)に到達するように、第1壁面に仮想的に設定される角度を、視認領域第1臨界角度(θ1)と定義し、
反射面の下端(32b)から第2壁面へ向かう直線を、端基準第2直線(L2)と定義し、
端基準第2直線に対して第2壁面がつくる角度であり、端基準第2直線での第2壁面を挟んだ反射面の下端とは反対側を基準とし端基準第2直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、第2壁面に現に設定されている角度を、端基準第2壁面角度(βe)と定義し、
端基準第2直線に対して第2壁面がつくる角度であり、端基準第2直線での第2壁面を挟んだ反射面の下端とは反対側を基準とし端基準第2直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、反射面の下端から端基準第2直線に沿って第2壁面に入射する光線(RB2)が、第2壁面に反射された後、視認領域の下端(EBb)に到達するように、第2壁面に仮想的に設定される角度を、視認領域第2臨界角度(θ2)と定義すると、
各第1壁面及び各第2壁面に対して、端基準第1壁面角度は、端基準第2壁面角度よりも大きく、かつ、端基準第1壁面角度は、視認領域第1臨界角度よりも小さく、かつ、端基準第2壁面角度は、視認領域第2臨界角度よりも大きいという条件が成立する。
また開示された態様のひとつは、虚像を表示する虚像表示装置であって、
虚像として結像される表示光を発する表示器(11)と、
表示器から発せられた表示光を反射する反射面(32)を有する反射鏡(31)と、
表示器及び反射鏡を収容すると共に、反射鏡に反射された表示光を外部へと射出する開口部(53)を有する筐体(51)と、を備え、
反射鏡は、筐体の外部の投影部(3)に表示光を投影し、虚像を結像させ、
筐体は、筐体の外部からの外光が開口部を介して筐体の内部へと入り込み、さらに反射面により反射されて到達することが想定され、筐体の外部に露出して投影部と対向する表面部の部位(61a)において、共通の第1向き(D1)を向く複数の第1壁面(63)と、第1向きとは異なる向きであって、共通の第2向き(D2)を向く複数の第2壁面(64)とが設けられた壁面構造(62,562)を、有し、
壁面構造は、表面部に沿って、第1壁面と第2壁面とを、1つずつ交互に連ねて形成され、
視認者の眼の位置の分布に基づき予め規定される仮想の空間領域として、アイリプス(EL)を定義し、
反射面の上端(32a)から第1壁面へ向かう直線を、端基準第1直線(L1)と定義し、
端基準第1直線に対して第1壁面がつくる角度であり、端基準第1直線での第1壁面を挟んだ反射面の上端とは反対側を基準とし端基準第1直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、第1壁面に現に設定されている角度を、端基準第1壁面角度(αe)と定義し、
端基準第1直線に対して第1壁面がつくる角度であり、端基準第1直線での第1壁面を挟んだ反射面の上端とは反対側を基準とし端基準第1直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、反射面の上端から端基準第1直線に沿って第1壁面に入射する光線(RL1)が、第1壁面に反射された後、アイリプスの上端(ELa)に到達するように、第1壁面に仮想的に設定される角度を、アイリプス第1臨界角度(φ1)と定義し、
反射面の下端(32b)から第2壁面へ向かう直線を、端基準第2直線(L2)と定義し、
端基準第2直線に対して第2壁面がつくる角度であり、端基準第2直線での第2壁面を挟んだ反射面の下端とは反対側を基準とし端基準第2直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、第2壁面に現に設定されている角度を、端基準第2壁面角度(βe)と定義し、
端基準第2直線に対して第2壁面がつくる角度であり、端基準第2直線での第2壁面を挟んだ反射面の下端とは反対側を基準とし端基準第2直線より表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、反射面の下端から端基準第2直線に沿って第2壁面に入射する光線(RL2)が、第2壁面に反射された後、アイリプスの下端(ELb)に到達するように、第2壁面に仮想的に設定される角度を、アイリプス第2臨界角度(φ2)と定義すると、
各第1壁面及び各第2壁面に対して、端基準第1壁面角度は、端基準第2壁面角度よりも大きく、かつ、端基準第1壁面角度は、アイリプス第1臨界角度よりも小さく、かつ、端基準第2壁面角度は、アイリプス第2臨界角度よりも大きいという条件が成立する。
図1に示すように、本開示の第1実施形態による虚像表示装置は、乗り物又は移動体としての車両1に用いられ、当該車両1のインストルメントパネル2に収容されるように構成されているヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置)10である。
以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に改めて説明する。
図12,13に示すように、第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
図14~19に示すように、第3実施形態は第2実施形態の変形例である。第3実施形態について、第2実施形態とは異なる点を中心に説明する。
図20に示すように、第4実施形態は第1実施形態の変形例である。第4実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
図21,22に示すように、第5実施形態は第1実施形態の変形例である。第5実施形態について、第5実施形態とは異なる点を中心に説明する。
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
ここまで説明した実施形態及び変形例から把握される技術的思想を、付記1として以下に記載する。
(付記1)
虚像を表示する虚像表示装置であって、
前記虚像として結像される表示光を発する表示器(11)と、
前記表示器から発せられた前記表示光を反射する反射面(32)を有する反射鏡(31
)と、
前記表示器及び前記反射鏡を収容すると共に、前記反射鏡に反射された前記表示光を外
部へと射出する開口部(53)を有する筐体(51,251,351)と、を備え、
前記筐体は、前記筐体の外部からの外光が前記開口部を介して前記筐体の内部へと入り
込み、さらに前記反射面により反射されて到達することが想定される表面部の部位(61
a,261a,261b,361a)において、共通の第1向き(D1)を向く複数の第
1壁面(63)と、前記第1向きとは異なる向きであって、共通の第2向き(D2)を向
く複数の第2壁面(64)とが設けられた壁面構造(62,262a,262b,362
,462,562)を、有し、
前記壁面構造は、前記表面部に沿って、前記第1壁面と前記第2壁面とを、1つずつ交
互に連ねて形成されている虚像表示装置。
Claims (9)
- 虚像を表示する虚像表示装置であって、
前記虚像として結像される表示光を発する表示器(11)と、
前記表示器から発せられた前記表示光を反射する反射面(32)を有する反射鏡(31)と、
前記表示器及び前記反射鏡を収容すると共に、前記反射鏡に反射された前記表示光を外部へと射出する開口部(53)を有する筐体(51)と、を備え、
前記反射鏡は、前記筐体の外部の投影部(3)に前記表示光を投影し、前記虚像を結像させ、
前記筐体は、前記筐体の外部からの外光が前記開口部を介して前記筐体の内部へと入り込み、さらに前記反射面により反射されて到達することが想定され、前記筐体の外部に露出して前記投影部と対向する表面部の部位(61a)において、共通の第1向き(D1)を向く複数の第1壁面(63)と、前記第1向きとは異なる向きであって、共通の第2向き(D2)を向く複数の第2壁面(64)とが設けられた壁面構造(62,562)を、有し、
前記壁面構造は、前記表面部に沿って、前記第1壁面と前記第2壁面とを、1つずつ交互に連ねて形成され、
前記虚像が視認可能となる空間領域を、視認領域(EB)と定義し、
前記反射面の上端(32a)から前記第1壁面へ向かう直線を、端基準第1直線(L1)と定義し、
前記端基準第1直線に対して前記第1壁面がつくる角度であり、前記端基準第1直線での前記第1壁面を挟んだ前記反射面の上端とは反対側を基準とし前記端基準第1直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記第1壁面に現に設定されている角度を、端基準第1壁面角度(αe)と定義し、
前記端基準第1直線に対して前記第1壁面がつくる角度であり、前記端基準第1直線での前記第1壁面を挟んだ前記反射面の上端とは反対側を基準とし前記端基準第1直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記反射面の上端から前記端基準第1直線に沿って前記第1壁面に入射する光線(RB1)が、前記第1壁面に反射された後、前記視認領域の上端(EBa)に到達するように、前記第1壁面に仮想的に設定される角度を、視認領域第1臨界角度(θ1)と定義し、
前記反射面の下端(32b)から前記第2壁面へ向かう直線を、端基準第2直線(L2)と定義し、
前記端基準第2直線に対して前記第2壁面がつくる角度であり、前記端基準第2直線での前記第2壁面を挟んだ前記反射面の下端とは反対側を基準とし前記端基準第2直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記第2壁面に現に設定されている角度を、端基準第2壁面角度(βe)と定義し、
前記端基準第2直線に対して前記第2壁面がつくる角度であり、前記端基準第2直線での前記第2壁面を挟んだ前記反射面の下端とは反対側を基準とし前記端基準第2直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記反射面の下端から前記端基準第2直線に沿って前記第2壁面に入射する光線(RB2)が、前記第2壁面に反射された後、前記視認領域の下端(EBb)に到達するように、前記第2壁面に仮想的に設定される角度を、視認領域第2臨界角度(θ2)と定義すると、
各前記第1壁面及び各前記第2壁面に対して、前記端基準第1壁面角度は、前記端基準第2壁面角度よりも大きく、かつ、前記端基準第1壁面角度は、前記視認領域第1臨界角度よりも小さく、かつ、前記端基準第2壁面角度は、前記視認領域第2臨界角度よりも大きいという条件が成立する虚像表示装置。 - 虚像を表示する虚像表示装置であって、
前記虚像として結像される表示光を発する表示器(11)と、
前記表示器から発せられた前記表示光を反射する反射面(32)を有する反射鏡(31)と、
前記表示器及び前記反射鏡を収容すると共に、前記反射鏡に反射された前記表示光を外部へと射出する開口部(53)を有する筐体(51)と、を備え、
前記反射鏡は、前記筐体の外部の投影部(3)に前記表示光を投影し、前記虚像を結像させ、
前記筐体は、前記筐体の外部からの外光が前記開口部を介して前記筐体の内部へと入り込み、さらに前記反射面により反射されて到達することが想定され、前記筐体の外部に露出して前記投影部と対向する表面部の部位(61a)において、共通の第1向き(D1)を向く複数の第1壁面(63)と、前記第1向きとは異なる向きであって、共通の第2向き(D2)を向く複数の第2壁面(64)とが設けられた壁面構造(62,562)を、有し、
前記壁面構造は、前記表面部に沿って、前記第1壁面と前記第2壁面とを、1つずつ交互に連ねて形成され、
視認者の眼の位置の分布に基づき予め規定される仮想の空間領域として、アイリプス(EL)を定義し、
前記反射面の上端(32a)から前記第1壁面へ向かう直線を、端基準第1直線(L1)と定義し、
前記端基準第1直線に対して前記第1壁面がつくる角度であり、前記端基準第1直線での前記第1壁面を挟んだ前記反射面の上端とは反対側を基準とし前記端基準第1直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記第1壁面に現に設定されている角度を、端基準第1壁面角度(αe)と定義し、
前記端基準第1直線に対して前記第1壁面がつくる角度であり、前記端基準第1直線での前記第1壁面を挟んだ前記反射面の上端とは反対側を基準とし前記端基準第1直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記反射面の上端から前記端基準第1直線に沿って前記第1壁面に入射する光線(RL1)が、前記第1壁面に反射された後、前記アイリプスの上端(ELa)に到達するように、前記第1壁面に仮想的に設定される角度を、アイリプス第1臨界角度(φ1)と定義し、
前記反射面の下端(32b)から前記第2壁面へ向かう直線を、端基準第2直線(L2)と定義し、
前記端基準第2直線に対して前記第2壁面がつくる角度であり、前記端基準第2直線での前記第2壁面を挟んだ前記反射面の下端とは反対側を基準とし前記端基準第2直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記第2壁面に現に設定されている角度を、端基準第2壁面角度(βe)と定義し、
前記端基準第2直線に対して前記第2壁面がつくる角度であり、前記端基準第2直線での前記第2壁面を挟んだ前記反射面の下端とは反対側を基準とし前記端基準第2直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記反射面の下端から前記端基準第2直線に沿って前記第2壁面に入射する光線(RL2)が、前記第2壁面に反射された後、前記アイリプスの下端(ELb)に到達するように、前記第2壁面に仮想的に設定される角度を、アイリプス第2臨界角度(φ2)と定義すると、
各前記第1壁面及び各前記第2壁面に対して、前記端基準第1壁面角度は、前記端基準第2壁面角度よりも大きく、かつ、前記端基準第1壁面角度は、前記アイリプス第1臨界角度よりも小さく、かつ、前記端基準第2壁面角度は、前記アイリプス第2臨界角度よりも大きいという条件が成立する虚像表示装置。 - 前記反射面上の所定の第1所定点から前記第1壁面へ向かう直線を、所定点基準第1直線(L1f)と定義し、
前記所定点基準第1直線に対して前記第1壁面がつくる角度であり、前記所定点基準第1直線での前記第1壁面を挟んだ前記第1所定点とは反対側を基準とし前記所定点基準第1直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記第1壁面に現に設定されている角度を、所定点基準第1壁面角度(αf)と定義すると、
各前記第1壁面に対して、前記所定点基準第1壁面角度が+90度よりも大きく、かつ、+180度よりも小さく設定されている前記第1所定点は、前記反射面上に1点以上存在する請求項1又は2に記載の虚像表示装置。 - 各前記第1壁面は、前記反射面上の任意の点を前記第1所定点としてそれぞれ定義される各前記所定点基準第1壁面角度が、+90度よりも大きく、かつ、+180度よりも小さくなるように設定されている請求項3に記載の虚像表示装置。
- 前記反射面上の所定の第2所定点から前記第2壁面へ向かう直線を、所定点基準第2直線(L2f)と定義し、
前記所定点基準第2直線に対して前記第2壁面がつくる角度であり、前記所定点基準第2直線での前記第2壁面を挟んだ前記第2所定点とは反対側を基準とし前記所定点基準第2直線より前記表面部の部位の露出側を正、その反対側を負とした角度であって、前記第2壁面に現に設定されている角度を、所定点基準第2壁面角度(βf)と定義すると、
各前記第2壁面に対して、前記所定点基準第2壁面角度が-90度よりも大きく、かつ、0度よりも小さく設定されている前記第2所定点は、前記反射面上に1点以上存在する請求項1から3のいずれか1項に記載の虚像表示装置。 - 各前記第2壁面は、前記反射面上の任意の点を前記第2所定点としてそれぞれ定義される各前記所定点基準第2壁面角度が、-90度よりも大きく、かつ、0度よりも小さくなるように設定されている請求項5に記載の虚像表示装置。
- 前記壁面構造は、前記反射面により反射されて前記第1壁面に到達する前記外光が前記第1壁面にさらに反射されると、前記第2壁面へ到達するように構成されている請求項1から6のいずれか1項に記載の虚像表示装置。
- 前記壁面構造は、前記第1壁面及び前記第2壁面が連なる連なり方向(SD)にずれた複数の異勾配領域(A1,A2)を有し、
前記複数の異勾配領域間において、前記第1壁面の勾配及び前記第2壁面の勾配のうち少なくとも一方は、互いに異なるように設定されている請求項1から7のいずれか1項に記載の虚像表示装置。 - 前記壁面構造が設けられた前記部位には、前記筐体の内部において、前記開口部を介して前記投影部と対向している部位が含まれている請求項1から8のいずれか1項に記載の虚像表示装置。
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