WO2014162418A1 - 虚像表示装置 - Google Patents

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virtual image
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reflecting surface
image
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清水　貴
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パイオニア株式会社
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    • B60K35/23—
    • B60K35/60—
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements

Definitions

  • the present invention relates to a technique for displaying a virtual image.
  • Patent Document 1 discloses a technique for enlarging and displaying an image of an image display device that emits image display light in front of a combiner as a virtual image by a combiner formed of a translucent concave mirror.
  • Patent Document 1 does not disclose or suggest any method for changing the position of the virtual image formed in front of the combiner.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide a virtual image display device capable of suitably adjusting the position of a virtual image according to the driver's preference.
  • the invention described in the claims is directed to a virtual image display device in which a light that constitutes a display image is reflected by a substantially concave reflecting surface to cause a user to visually recognize the display image as a virtual image, and the reflecting surface of the combiner And an adjusting means for adjusting the curvature of the lens.
  • the invention described in the claims is a virtual image display device that displays a virtual image superimposed on a front landscape, and a main body having an emitting unit that emits light constituting the display image, and light constituting the display image. And a adjusting unit that adjusts the curvature of the reflecting surface of the combiner.
  • the combiner causes the display image to be visually recognized by the user as the virtual image.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a head-up display.
  • the top view of a head up display is shown.
  • the perspective view of a combiner and an arm is shown. It is the figure which expanded the edge part of the hinge part and the combiner. It is sectional drawing of the edge part of a hinge part and a combiner. It is a top view of the edge part of a hinge part and a combiner. The positional relationship when a combiner, a screen, and a virtual image are observed from above is schematically shown.
  • the virtual image display device reflects the light constituting the display image with a substantially concave reflecting surface so that the user can visually recognize the display image as a virtual image, and the combiner Adjusting means for adjusting the curvature of the reflecting surface.
  • the above-mentioned virtual image display device has a combiner and adjustment means.
  • the combiner causes the user to visually recognize the display image as a virtual image by reflecting light constituting the display image with a substantially concave reflecting surface.
  • the adjusting means adjusts the curvature of the reflecting surface of the combiner.
  • the virtual image display apparatus can adjust the imaging position of a virtual image suitably by enabling the curvature of the reflective surface of a combiner to be adjusted.
  • a virtual image display device that displays a virtual image superimposed on a forward landscape, the main body having emission means that emits light constituting the display image, and the display image are configured.
  • a combiner that causes the user to visually recognize the display image as the virtual image by reflecting light on a substantially concave reflecting surface; and an adjusting unit that adjusts the curvature of the reflecting surface of the combiner.
  • the above-described virtual image display device includes a main body, a combiner, and adjustment means.
  • the main body has emission means for emitting light constituting the display image.
  • the combiner causes the user to visually recognize the display image as a virtual image by reflecting light constituting the display image with a substantially concave reflecting surface.
  • the adjusting means adjusts the curvature of the reflecting surface of the combiner.
  • the virtual image display device can adjust the curvature of the reflecting surface of the combiner, so that the imaging position of the virtual image can be suitably adjusted, and the curvature can be adjusted with high accuracy in the product manufacturing stage. Therefore, it is possible to reduce the part cost and assembly cost.
  • the adjusting means changes the curvature of the reflecting surface of the combiner by changing the relative positions of both ends of the combiner. According to this aspect, since the combiner bends according to the changed relative positions of both ends, the virtual image display device can suitably change the curvature of the reflecting surface of the combiner.
  • the virtual image display device when the relative position of both ends of the combiner changes, the curvature of the portion of the reflective surface irradiated with the light constituting the display image is substantially uniform. Change. According to this aspect, the virtual image display device can suitably suppress the distortion of the virtual image caused by changing the curvature of the reflecting surface of the combiner.
  • the virtual image display device includes operation information acquisition means for acquiring operation information for image correction by the user, and the emission means is based on the operation information acquired by the operation information acquisition means.
  • the light which comprises the said display image expanded and contracted in the direction which connects the both ends of the said combiner is radiate
  • rotation includes a case where the movement direction can be both clockwise and counterclockwise, and also includes a case where the movable range (angle) is limited.
  • FIG. 1 schematically shows a state in which a head-up display 2 according to the present embodiment is installed in a vehicle interior.
  • FIG. 1 is a side view of a driver's seat of a vehicle, and a driver is seated on a seat in a passenger compartment.
  • a roof (sheet metal) 27 Above the driver's head is a roof (sheet metal) 27 that forms the outer frame of the vehicle, and below that is a ceiling 28 that is the interior of the passenger compartment.
  • a vehicle windshield 25 in front of the driver.
  • the head-up display 2 is installed diagonally upward in front of the driver.
  • the head-up display 2 mainly includes a main body portion 4 in which the light source unit 6 is accommodated, a combiner 5, an arm 8, and an attachment portion 9.
  • the light source unit 6 accommodated in the main body 4 emits light constituting a display image indicating information to be visually recognized by an observer toward the combiner 5.
  • the light source unit 6 is an example of the “emission unit” in the present invention.
  • the combiner 5 is an optical member that projects the light emitted from the light source unit 6 and partially reflects the projected light to the driver's eye point “Pe”, thereby allowing the observer to visually recognize the virtual image “Iv”. .
  • the tip of the arrow in the virtual image Iv indicates the upward direction.
  • the display light reflecting surface of the combiner 5 has a substantially concave shape. Thereby, the combiner 5 displays the virtual image Iv in an enlarged manner. As will be described later, in this embodiment, the longitudinal curvature of the combiner 5 can be adjusted based on the user's operation.
  • the arm 8 supports the combiner 5 from the main body 4.
  • the arms 8 are a pair of support members attached to both side surfaces of the main body 4, and extend from the main body 4 toward the windshield 25 to sandwich the combiner 5.
  • the attachment portion 9 is attached to the arm 8 and fixes the head-up display 2 to the ceiling 28.
  • the head-up display 2, or the combiner 5 and the arm 8 are an example of the “virtual image display device” in the present invention.
  • FIG. 2 shows a top view of the head-up display 2.
  • FIG. 3 is a perspective view of the combiner 5 and the arm 8. Note that FIG. 2 transparently shows the inside of the main body 4 within the broken line frame 70.
  • the longitudinal direction of the combiner 5 is the “X-axis direction”, and is perpendicular to the X-axis direction
  • the extending direction of the arm 8 is the “Y-axis direction”, and is perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the short direction of the combiner 5 is defined as “Z-axis direction”, and the positive direction of each axis is determined as shown in FIGS.
  • the light emitted from the light source unit 6 passes through a range sandwiched between the lines “L1” and “L2” and enters the screen 7 installed in the main body 4.
  • the screen 7 is a transmissive optical element that generates an intermediate image, and has a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged.
  • the screen 7 functions as an exit pupil magnifier for light incident from the light source unit 6 and emits light constituting an intermediate image generated toward the combiner 5.
  • the screen 7 is a transmissive optical member, but may be a reflective optical member as another example. Also in this case, by forming a microlens array in which a plurality of microlenses are arranged, it functions as an exit pupil expander for light incident from the light source unit 6 and forms an intermediate image toward the combiner 5 To emit light.
  • arms 8R and 8L extending substantially in parallel are attached to the side surface of the main body 4.
  • a bridge-shaped attachment portion 9 that connects the arms 8R and 8L is attached to the arms 8R and 8L. Both ends of the attachment portion 9 are attached to the arms 8R and 8L, respectively. And the center part of the extension direction of the attachment part 9 protrudes with respect to the both ends of the attachment part 9, and the hole 90 is provided.
  • the hole 90 is fixed to the ceiling 28 with screws or the like in a state where the hole 90 is overlapped with the mounting hole of the ceiling 28 for installing the sun visor.
  • hinge portions 80R and 80L which are mechanisms for supporting the combiner 5, are provided at the tip portions of the arms 8R and 8L connected to the combiner 5, respectively.
  • Hinge portions 80R and 80L are rotatably fixed to arms 8R and 8L by hinge fittings 84R and 84L, respectively.
  • the hinge portions 80R and 80L are rotatable within a predetermined angle range with respect to the extending direction of the arms 8R and 8L, respectively, and can be fixed at an arbitrary angle within the range. Thereby, the tilt angle (namely, tilt angle) of the combiner 5 in the Z-axis direction is fixed.
  • hinge portions 80R and 80L are in contact with the end portions 50R and 50L provided at the upper ends of both ends of the combiner 5 in the longitudinal direction. Further, the hinge portions 80R, 80 have grooves 81R, 81L on the surfaces facing the end portions 50R, 50L. In the groove portions 81R and 81L, plate-like projecting portions 51R and 51L projecting from the end portions 50R and 50L are inserted toward the arms 8R and 8L, respectively.
  • the hinge portion 80R and the end portion 50R are formed from an adjustment fitting 30R that is inserted from the X axis positive direction side of the hinge portion 80R and penetrates the groove portion 81R and the protruding portion 51R, and a screw groove portion 52R provided in the end portion 50R. It is fixed by a screw (not shown) inserted over the hinge portion 80R.
  • the hinge portion 80L and the end portion 50L are slidably fixed by a predetermined width in the X-axis direction by screws (not shown) inserted from screw groove portions 52L provided in the end portion 50L of the combiner 5.
  • the relative position in the X-axis direction of the hinge part 80L and the edge part 50L is adjustable with the adjustment metal fitting 30L.
  • the longitudinal width of the combiner 5 also changes, and as a result, the longitudinal curvature of the combiner 5 changes. .
  • the position adjustment of the hinge portion 80L and the end portion 50L will be described in detail in the section [Curvature adjustment].
  • FIG. 4 is an enlarged view of the hinge portion 80L and the end portion 50L.
  • FIG. 4 shows the hinge portion 80L and the end portion 50L in a state where the adjustment fitting 30L is detached. As shown in FIG. 4, an adjustment hole 31 for inserting the adjustment fitting 30L is provided in the hinge portion 80L.
  • a screw 53L that is inserted through the hinge portion 80L is fitted into a screw groove portion 52L provided at the end portion 50L.
  • the screw groove 52L is formed in an elliptical column shape having a major axis in the X-axis direction, and has a width wider in the X-axis direction than the width of the head of the screw 53L.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the hinge portion 80L and the end portion 50L along the XY plane passing through the screw groove portion 52L.
  • the screw 53L is inserted into the hole 54L provided in the screw groove 52L and screwed into the screw hole 83L of the hinge 80L.
  • the width of the hole 54 in the X-axis direction is longer than the width of the insertion portion of the screw 53L.
  • an adjustment screw 55 is inserted through the protruding portion 51L.
  • a spiral thread is formed on the adjustment screw 55, and a groove is spirally formed on the protrusion 51L along the thread.
  • the adjustment screw 55 exists in the extending direction of the adjustment hole 31, and a groove 550 is formed on the surface facing the adjustment hole 31.
  • the groove 550 is screwed with the tip of the adjustment fitting 30L when the adjustment fitting 30L is inserted into the adjustment hole 31.
  • the adjustment screw 55 slides while rotating with respect to the protrusion 51L, and the protrusion 51L extends along the thread of the adjustment screw 55. Move in the axial direction.
  • the adjustment screw 55 and the adjustment fitting 30L are examples of the “adjustment unit” in the present invention.
  • the protruding portion 51L has a movable range of the head portion of the screw 53L in the screw groove portion 52L, a movable range of the insertion portion of the screw 43L in the hole 54L, and a movable range of the protruding portion 51L in the groove portion 81L. It is movable in the X-axis direction within a restricted range.
  • the protrusion 51L includes a movable distance D1 in the X-axis positive direction of the insertion portion of the screw 53L, a movable distance D3 of the head of the screw 53L in the X-axis positive direction, and the X of the protrusion 51L.
  • the protrusion 51L has a movable distance D2 in the X-axis negative direction of the insertion portion of the screw 53L, a movable distance D4 in the X-axis negative direction of the head of the screw 53L, and an X-axis negative direction of the protrusion 51L.
  • the movable distance D6 only the shortest width is movable in the negative X-axis direction.
  • FIG. 6A is a top view of the hinge portion 80L and the end portion 50L of FIG.
  • FIG. 6B is a top view of the hinge portion 80L and the end portion 50L when the adjustment screw 55 is rotated in a predetermined direction by the adjustment fitting 30L from the state of FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a top view of the hinge portion 80L and the end portion 50L when the adjustment screw 55 is rotated in the direction opposite to that of FIG. 6B by the adjustment fitting 30L from the state of FIG. 6A.
  • FIG. 7 schematically shows a positional relationship when the combiner 5, the screen 7, and the virtual image Iv are observed from above. Thereafter, the distance between the screen 7 (ie, the intermediate image) and the combiner 5 in the Y-axis direction is “a”, the distance between the virtual image Iv and the combiner 5 in the Y-axis direction is “b”, and the reflection surface of the combiner 5
  • the focal length is “f” and the radius of curvature of the reflecting surface of the combiner 5 is “r”.
  • the distances a and b and the focal length f have a relationship defined by the following formula (1) based on the imaging formula.
  • the focal length f of the reflecting surface of the combiner 5 is 1 ⁇ 2 of the radius of curvature r of the reflecting surface of the combiner 5.
  • the imaging position of the virtual image Iv will be uniquely determined based on Formula (1) and Formula (2). Specifically, the focal length f of the reflecting surface of the combiner 5 becomes shorter as the radius of curvature r of the reflecting surface of the combiner 5 becomes smaller (that is, the curvature becomes larger). Then, based on the formula (1), when the focal length f is longer than the distance a, the distance b becomes longer as the focal length f becomes shorter. Therefore, when the focal length f is longer than the distance a, the imaging position of the virtual image Iv is farther from the eye point Pe as the curvature of the reflecting surface of the combiner 5 is larger. Similarly, when the focal length f is longer than the distance a, the imaging position of the virtual image Iv is closer to the eye point Pe as the curvature of the reflecting surface of the combiner 5 is smaller.
  • the user of the head-up display 2 changes the imaging position of the virtual image Iv far from the eye point Pe by turning the adjustment screw 55 with the adjustment fitting 30L to increase the curvature of the reflecting surface of the combiner 5. Can be made.
  • the user of the head-up display 2 can bring the imaging position of the virtual image Iv closer to the eye point Pe by turning the adjustment screw 55 with the adjustment fitting 30L to reduce the curvature of the reflecting surface of the combiner 5. In this way, the user can suitably adjust the imaging position of the virtual image Iv by changing the curvature of the combiner 5 with the adjustment fitting 30L.
  • the curvature in the longitudinal direction of the reflecting surface of the combiner 5 varies substantially uniformly in the region irradiated with light from the light source unit 6 according to the position adjustment of the protrusion 51L by the adjustment screw 55.
  • distortion etc. of the virtual image Iv resulting from a curvature changing locally can be suppressed suitably.
  • the shape of the combiner 5 is determined so that the curvature in the longitudinal direction of the reflecting surface of the combiner 5 changes uniformly in the irradiation region.
  • the head-up display 2 includes the combiner 5, the adjustment screw 55, and the adjustment fitting 30L.
  • the combiner 5 causes the user to visually recognize the display image as a virtual image Iv by reflecting light constituting the display image with a substantially concave reflecting surface.
  • the adjustment screw 55 and the adjustment fitting 30 ⁇ / b> L adjust the curvature of the reflecting surface of the combiner 5.
  • the head-up display 2 can adjust the imaging position of the virtual image Iv suitably by making the curvature of the reflecting surface of the combiner 5 adjustable.
  • the mechanism for adjusting the curvature of the reflecting surface of the combiner 5 to which the present invention is applicable is not limited to the configuration shown in FIGS. Instead of this, the head-up display 2 may have a mechanism for adjusting the distance between the hinge portion 80R and the hinge portion 80L, and the width in the longitudinal direction of the combiner 5 may be adjusted indirectly by the mechanism. .
  • FIG. 8 is a perspective view of the combiner 5 and the arm 8 according to a modification.
  • the head-up display 2 according to the modification includes an adjustment rod 85 having both ends connected to the surfaces of the arm 8R and the arm 8L facing each other. Both ends of the adjustment rod 85 are attached to the portions of the arms 8R and 8L near the combiner 5, such as the hinge portions 80R and 80L.
  • the adjustment rod 85 includes a rotating unit 800 that can be operated by the user, and the entire length of the adjusting rod 85 expands and contracts according to the amount of rotation of the rotating unit 800.
  • the rotating unit 800 when the rotating unit 800 is rotated in the direction of the arrow A1, a part of the adjusting rod 85 connected to the rotating unit 800 is accommodated in the rotating unit 800 according to the amount of rotation, and the adjusting rod 85 is shortened.
  • the rotating unit 800 when the rotating unit 800 is rotated in the direction of the arrow A2 that is opposite to the arrow A1, a part of the adjusting rod 85 accommodated in the rotating unit 800 is exposed from the rotating unit 800 according to the amount of rotation.
  • the adjustment rod 85 becomes longer.
  • the adjustment rod 85 is an example of the “adjustment unit” in the present invention.
  • the light source unit 3 may further have a configuration capable of adjusting the aspect ratio of the virtual image Iv in accordance with a change in the curvature in the longitudinal direction of the combiner 5.
  • the imaging position of the virtual image Iv moves far from the eye point Pe, and the size of the virtual image Iv is enlarged only in the X axis direction. Therefore, the aspect ratio of the virtual image Iv changes. Even when the curvature of the combiner 5 in the X axis direction is lowered, the aspect ratio of the virtual image Iv changes because the virtual image Iv is reduced only in the X axis direction.
  • the light source unit 3 allows the user to visually recognize the virtual image Iv with an appropriate aspect ratio by adjusting the degree of expansion and contraction of the virtual image Iv in the X-axis direction in accordance with the change in the longitudinal curvature of the combiner 5. Can do.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of the light source unit 6 according to this modification.
  • the light source unit 6 includes a light source 64, a control unit 65, and a communication unit 66, and is connected to the operation unit 67.
  • the light source 64 includes, for example, red, blue, and green laser light sources, and emits light constituting a display image to be irradiated to the combiner 5 based on the control of the control unit 65.
  • the communication unit 66 receives an operation signal regarding the degree of expansion and contraction of the virtual image Iv transmitted from the operation unit 67 in the X-axis direction, and transmits the received operation signal to the control unit 65.
  • the operation unit 67 receives an input related to the degree of expansion / contraction of the virtual image Iv in the X-axis direction, and transmits the generated operation signal to the communication unit 66.
  • the operation unit 67 may be an interface such as a button provided in the main body unit 4 or the like, or may be a remote controller configured separately from the main body unit 4.
  • the control unit 65 includes a CPU, a ROM that stores a control program executed by the CPU, data, and the like, and a RAM that sequentially reads and writes various data as a work memory when the CPU operates. Control. And the control part 65 displays the virtual image Iv on the combiner 5 so that it may overlap with the driver
  • the light source unit 6 can suitably adjust the aspect ratio of the virtual image Iv that changes in accordance with the change in the longitudinal curvature of the combiner 5 based on the user's operation.
  • the control unit 65 and the communication unit 66 in FIG. 9 are examples of the “operation information acquisition unit” in the present invention.
  • the head-up display 2 has been described as being mounted on a vehicle, but the present invention is not limited to this. For example, it may be mounted on an aircraft, or may be mounted on an aircraft operation simulator or a game machine. In any case, the head-up display 2 has a configuration in which the curvature of the reflecting surface of the combiner 5 can be adjusted, so that observers having various eyepoint Pe heights can appropriately recognize the virtual image Iv. Can do.

Abstract

　ヘッドアップディスプレイは、コンバイナと、調整手段とを有する。コンバイナは、表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像として利用者に視認させる。調整手段は、コンバイナの反射面の曲率を調整する。

Description

虚像表示装置
　本発明は、虚像を表示する技術に関する。
　従来から、車両の運転に関する情報を示す画像を運転者の目の位置（アイポイント）から虚像として視認させるヘッドアップディスプレイの技術が存在する。例えば、特許文献１には、半透明の凹面鏡で形成されたコンバイナにより、コンバイナの前方に画像表示光を出射する画像表示装置の画像を虚像として拡大表示させる技術が開示されている。
特開平１１－３３７８６２号公報
　コンバイナにより表示される虚像位置が観察者の好みに合致しない場合、観察者が虚像を観察する際に違和感が生じる。一方、特許文献１には、コンバイナの前方で結像する虚像の位置を変える方法については、何ら開示及び示唆していない。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の好みに応じて虚像の位置を好適に調整することが可能な虚像表示装置を提供することを主な目的とする。
　請求項に記載の発明は、虚像表示装置は、表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像として利用者に視認させるコンバイナと、前記コンバイナの反射面の曲率を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。
　また、請求項に記載の発明は、前方風景に重ねて虚像を表示する虚像表示装置であって、表示像を構成する光を出射する出射手段を有する本体部と、前記表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を前記虚像として利用者に視認させるコンバイナと、前記コンバイナの反射面の曲率を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。
ヘッドアップディスプレイの概略構成を示す。 ヘッドアップディスプレイの上面図を示す。 コンバイナ及びアームの斜視図を示す。 ヒンジ部及びコンバイナの端部を拡大した図である。 ヒンジ部及びコンバイナの端部の断面図である。 ヒンジ部及びコンバイナの端部の上面図である。 コンバイナと、スクリーンと、虚像とを上方から観察した場合の位置関係を概略的に示す。 変形例に係るコンバイナ及びアームの斜視図である。 本変形例に係る光源ユニットの構成を概略的に示した図である。
　本発明の１つの好適な実施形態では、虚像表示装置は、表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像として利用者に視認させるコンバイナと、前記コンバイナの反射面の曲率を調整する調整手段と、を備える。
　上記の虚像表示装置は、コンバイナと、調整手段とを有する。コンバイナは、表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像として利用者に視認させる。調整手段は、コンバイナの反射面の曲率を調整する。このように、虚像表示装置は、コンバイナの反射面の曲率を調整可能とすることで、虚像の結像位置を好適に調整することができる。また、コンバイナの反射面の曲率を調整可能とすることで、製品製造段階で当該曲率を所定の曲率に設定するための高精度な構成部品の寸法精度や組立て精度が不要となる。従って、コンバイナの反射面の曲率を高精度に調整するための部品コストや組立てコストを低減することができる。
　本発明の他の好適な実施形態では、前方風景に重ねて虚像を表示する虚像表示装置であって、表示像を構成する光を出射する出射手段を有する本体部と、前記表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を前記虚像として利用者に視認させるコンバイナと、前記コンバイナの反射面の曲率を調整する調整手段と、を備える。
　上記の虚像表示装置は、本体部と、コンバイナと、調整手段とを備える。本体部は、表示像を構成する光を出射する出射手段を有する。コンバイナは、表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像として利用者に視認させる。調整手段は、コンバイナの反射面の曲率を調整する。このように、虚像表示装置は、コンバイナの反射面の曲率を調整可能とすることで、虚像の結像位置を好適に調整することができ、かつ、当該曲率を製品製造段階で高精度に調整するための部品コストや組立てコストを低減することができる。
　上記虚像表示装置の一態様では、前記調整手段は、前記コンバイナの両端部の相対位置を変えることで、前記コンバイナの反射面の曲率を変化させる。この態様により、コンバイナは、変更された両端部の相対位置に応じて曲がるため、虚像表示装置は、好適にコンバイナの反射面の曲率を変化させることができる。
　上記虚像表示装置の他の一態様では、前記コンバイナは、当該コンバイナの両端部の相対位置が変化した場合、前記反射面における前記表示像を構成する光が照射される部分の曲率が略均一に変化する。この態様により、虚像表示装置は、コンバイナの反射面の曲率を変化させたことに起因する虚像の歪みを好適に抑制することができる。
　上記虚像表示装置の他の一態様では、前記利用者による画像補正の操作情報を取得する操作情報取得手段を備え、前記出射手段は、前記操作情報取得手段により取得された操作情報に基づいて、前記コンバイナの両端部を結ぶ方向に伸縮させた前記表示像を構成する光を出射する。この態様により、前記コンバイナの両端部を結ぶ方向でのみコンバイナの反射面の曲率を変化させた場合であっても、ユーザの操作に基づき虚像のアスペクト比を好適に調整することができる。
　以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。なお、以後において、「回転」とは、移動方向が時計周り及び反時計回りの両方を取り得る場合も含むものとし、かつ、可動範囲（角度）が制限されている場合も含むものとする。
　［ヘッドアップディスプレイの構成］
　図１は、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ２を車室内に設置した状態を模式的に示す。図１は、車両の運転席を側方から見た図であり、運転者は車室内のシートに座っている。運転者の頭上には車両の外枠を形成するルーフ（板金）２７があり、その下方には車室の内装である天井２８がある。また、運転者の前方には車両のフロントガラス２５がある。
　ヘッドアップディスプレイ２は、運転者の前方斜め上方向に設置される。ヘッドアップディスプレイ２は、主に、光源ユニット６が収容された本体部４と、コンバイナ５と、アーム８と、取付部９とを備える。
　本体部４に収容された光源ユニット６は、観察者に視認させる情報を示す表示像を構成する光をコンバイナ５に向けて出射する。光源ユニット６は、本発明における「出射手段」の一例である。
　コンバイナ５は、光源ユニット６が出射した光が投影されると共に、その投影光を運転者のアイポイント「Ｐｅ」へ一部反射することで虚像「Ｉｖ」を観察者に視認させる光学部材である。なお、虚像Ｉｖは矢印の先端が上方向を示す。コンバイナ５の表示光の反射面は、略凹面形状を有する。これにより、コンバイナ５は、虚像Ｉｖを拡大表示させる。後述するように、本実施例では、コンバイナ５の長手方向の曲率は、ユーザの操作に基づき調整自在である。
　アーム８は、本体部４からコンバイナ５を支持する。具体的には、アーム８は、本体部４の両側面に取り付けられた一対の支持部材であり、本体部４からフロントガラス２５の方向に延出し、コンバイナ５を狭持する。取付部９は、アーム８に取り付けられ、天井２８に対してヘッドアップディスプレイ２を固定する。
　なお、ヘッドアップディスプレイ２、又は、コンバイナ５及びアーム８は、本発明における「虚像表示装置」の一例である。
　次に、ヘッドアップディスプレイ２の具体的な構成例について、図２及び図３を参照して説明する。
　図２は、ヘッドアップディスプレイ２の上面図を示す。また、図３は、コンバイナ５及びアーム８の斜視図を示す。なお、図２は、破線枠７０内において、本体部４の内部を透過的に示している。また、以後では、コンバイナ５の長手方向を「Ｘ軸方向」、Ｘ軸方向と垂直であってアーム８の延在方向を「Ｙ軸方向」、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直であってコンバイナ５の短手方向を「Ｚ軸方向」とし、各軸の正方向を図２及び図３に示すように定める。
　図２に示すように、光源ユニット６から出射した光は、線「Ｌ１」及び線「Ｌ２」に挟まれた範囲を通過し、本体部４に設置されたスクリーン７に入射する。スクリーン７は、中間像を生成する透過型の光学素子であり、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを有する。そして、スクリーン７は、光源ユニット６から入射される光に対して射出瞳拡大器として機能し、コンバイナ５に向けて生成した中間像を構成する光を出射する。
　なお、本実施例においては、スクリーン７は透過型の光学部材としているが、他の例として反射型の光学部材であってもよい。この場合も、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイが形成されることで、光源ユニット６から入射される光に対して射出瞳拡大器として機能し、コンバイナ５に向けて中間像を構成する光を出射する。
　また、本体部４の側面には、略平行に延出するアーム８Ｒ、８Ｌが取り付けられている。また、アーム８Ｒ、８Ｌには、アーム８Ｒ、８Ｌを結ぶブリッジ状の取付部９が取り付けられている。取付部９の両端は、それぞれアーム８Ｒ、８Ｌに取り付けられている。そして、取付部９の延在方向の中央部分は、取付部９の両端に対して隆起し、孔９０が設けられている。孔９０は、サンバイザを設置するための天井２８の取付穴と重ね合わされた状態で、ネジなどにより天井２８に固定される。
　また、コンバイナ５と接続するアーム８Ｒ、８Ｌの先端部分には、それぞれコンバイナ５を支持するための機構であるヒンジ部８０Ｒ、８０Ｌが設けられている。ヒンジ部８０Ｒ、８０Ｌは、それぞれ、ヒンジ金具８４Ｒ、８４Ｌにより、アーム８Ｒ、８Ｌに対して回転自在に固定される。具体的には、ヒンジ部８０Ｒ、８０Ｌは、それぞれ、アーム８Ｒ、８Ｌの延在方向に対し所定角度の範囲内で回転自在であり、かつ、当該範囲内の任意の角度で固定可能である。これにより、コンバイナ５のＺ軸方向の傾き角（即ちチルト角）が固定される。
　また、ヒンジ部８０Ｒ、８０Ｌは、コンバイナ５の長手方向の両端上部に設けられた端部５０Ｒ、５０Ｌと対向するように接触している。また、ヒンジ部８０Ｒ、８０は、端部５０Ｒ、５０Ｌと対向する面に溝８１Ｒ、８１Ｌを有する。そして、溝部８１Ｒ、８１Ｌには、それぞれアーム８Ｒ、８Ｌに向けて端部５０Ｒ、５０Ｌから突出した板状の突出部５１Ｒ、５１Ｌが挿入されている。
　ヒンジ部８０Ｒと端部５０Ｒとは、ヒンジ部８０ＲのＸ軸正方向側から挿入されて溝部８１Ｒ及び突出部５１Ｒを貫通する調整金具３０Ｒ、及び、端部５０Ｒに設けられたネジ用溝部５２Ｒからヒンジ部８０Ｒにかけて挿入される図示しないネジにより固定される。
　一方、ヒンジ部８０Ｌと端部５０Ｌとは、コンバイナ５の端部５０Ｌに設けられたネジ用溝部５２Ｌから挿入される図示しないネジにより、Ｘ軸方向に所定幅分だけスライド自在に固定される。そして、ヒンジ部８０Ｌと端部５０ＬとのＸ軸方向における相対位置は、調整金具３０Ｌにより調整自在である。そして、後述するように、ヒンジ部８０Ｌと端部５０ＬとのＸ軸方向での相対位置が変わると、コンバイナ５の長手方向の幅も変わり、その結果、コンバイナ５の長手方向の曲率が変化する。ヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌの位置調整については、［曲率調整］のセクションで詳しく説明する。
　［曲率調整］
　次に、コンバイナ５の反射面の曲率の調整方法について説明する。ユーザは、調整金具３０Ｌを回転させてヒンジ部８０Ｌと端部５０ＬとのＸ軸方向における相対位置を変化させることで、コンバイナ５の反射面のＸ軸方向での曲率を調整することが可能である。そこで、調整金具３０Ｌによる端部５０Ｌの位置調整機構について図４～図６を参照して詳しく説明する。
　図４は、ヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌを拡大した図である。図４では、調整金具３０Ｌが外れた状態のヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌを示す。図４に示すように、ヒンジ部８０Ｌには、調整金具３０Ｌを挿入するための調整穴３１が設けられている。
　また、端部５０Ｌに設けられたネジ用溝部５２Ｌには、ヒンジ部８０Ｌに挿通するネジ５３Ｌが嵌め込まれている。ここで、ネジ用溝部５２Ｌは、Ｘ軸方向を長径とする楕円柱状に形成され、ネジ５３Ｌの頭部の幅よりもＸ軸方向において広い幅を有する。
　図５は、ネジ用溝部５２Ｌを通過するＸＹ平面によるヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌの断面図を示す。
　図５に示すように、ネジ５３Ｌは、ネジ用溝部５２Ｌに設けられた孔５４Ｌに挿通し、かつ、ヒンジ部８０Ｌのネジ穴８３Ｌと螺合する。ここで、孔５４のＸ軸方向の幅は、ネジ５３Ｌの挿入部分の幅よりも長い。
　また、突出部５１Ｌには、調整ネジ５５が挿通されている。調整ネジ５５には螺旋形状のネジ山が形成されており、突出部５１Ｌには、当該ネジ山に沿って螺旋状に溝が形成されている。そして、調整ネジ５５は、調整穴３１の延在方向に存在し、調整穴３１と対向する面には溝５５０が形成されている。溝５５０は、調整穴３１に調整金具３０Ｌが挿入された際に、調整金具３０Ｌの先端と螺合する。そして、溝５５０と調整金具３０Ｌとが螺合した状態で回転した場合、突出部５１Ｌに対して調整ネジ５５が回転しながら摺動し、調整ネジ５５のネジ山に沿って突出部５１ＬがＸ軸方向に移動する。例えば、調整ネジ５５が時計回りに回転した場合には突出部５１ＬがＸ軸正方向に移動し、調整ネジ５５が反時計回りに回転した場合には突出部５１ＬがＸ軸負方向に移動する。調整ネジ５５及び調整金具３０Ｌは、本発明における「調整手段」の一例である。
　そして、突出部５１Ｌは、ネジ用溝部５２Ｌでのネジ５３Ｌの頭部の可動範囲、及び、孔５４Ｌでのネジ４３Ｌの挿入部分の可動範囲、及び、溝部８１Ｌでの突出部５１Ｌの可動範囲により規制された範囲で、Ｘ軸方向に移動自在である。図５の例では、突出部５１Ｌは、ネジ５３Ｌの挿入部分のＸ軸正方向での可動距離Ｄ１と、ネジ５３Ｌの頭部のＸ軸正方向での可動距離Ｄ３と、突出部５１ＬのＸ軸正方向での可動距離Ｄ５のうち、最も短い距離だけ、Ｘ軸正方向に移動自在である。一方、突出部５１Ｌは、ネジ５３Ｌの挿入部分のＸ軸負方向での可動距離Ｄ２と、ネジ５３Ｌの頭部のＸ軸負方向での可動距離Ｄ４と、突出部５１ＬのＸ軸負方向での可動距離Ｄ６のうち、最も短い幅だけ、Ｘ軸負方向に移動自在である。
　図６（Ａ）は、図５のヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌの上面図である。そして、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の状態から、調整金具３０Ｌにより調整ネジ５５を所定方向に回した場合のヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌの上面図である。図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の状態から、調整金具３０Ｌにより調整ネジ５５を図６（Ｂ）と反対方向に回した場合のヒンジ部８０Ｌ及び端部５０Ｌの上面図である。
　図６（Ｂ）に示すように、調整金具３０Ｌにより調整ネジ５５を所定方向に回した場合、コンバイナ５の端部５０Ｌ全体がＸ軸正方向（矢印Ａ１参照）に遷移する。このとき、突出部５１Ｌは、溝部８１Ｌ内でＸ軸正方向に移動する。そして、この場合、矢印Ａ１の方向に端部５０Ｌが移動した分だけ、コンバイナ５の長手方向の幅が短くなる。その結果、コンバイナ５をＹ軸負方向に曲げる力がコンバイナ５の略全体に作用し、コンバイナ５の反射面の長手方向における曲率が大きくなる。
　一方、図６（Ｃ）に示すように、調整金具３０Ｌにより調整ネジ５５を上述の所定方向と反対方向に回した場合、コンバイナ５の端部５０Ｌ全体がＸ軸正方向（矢印Ａ２参照）に遷移する。このとき、突出部５１Ｌは、溝部８１Ｌ内でＸ軸負方向に移動する。そして、この場合、矢印Ａ２の方向に端部５０Ｌが移動した分だけ、コンバイナ５の長手方向の幅が長くなる。その結果、コンバイナ５の反射面の長手方向における曲率が小さくなる。
　そして、コンバイナ５の反射面の曲率が大きくなるほど、虚像Ｉｖの結像位置は、アイポイントＰｅから遠方に移動する。これについて、図７を参照して補足説明する。図７は、コンバイナ５と、スクリーン７と、虚像Ｉｖとを上方から観察した場合の位置関係を概略的に示す。以後では、Ｙ軸方向でのスクリーン７（即ち中間像）とコンバイナ５との距離を「ａ」、Ｙ軸方向での虚像Ｉｖとコンバイナ５との距離を「ｂ」、コンバイナ５の反射面の焦点距離を「ｆ」、コンバイナ５の反射面の曲率半径を「ｒ」とする。
　この場合、距離ａ、ｂ及び焦点距離ｆは、結像公式に基づき、以下の式（１）により規定される関係を有する。
　１／ａ＋１／（－ｂ）＝１／ｆ　　　（１）
　また、以下の式（２）に示すように、コンバイナ５の反射面の焦点距離ｆは、コンバイナ５の反射面の曲率半径ｒの１／２となる。
　ｆ＝ｒ／２　　（２）
　そして、コンバイナ５の反射面の曲率半径ｒが変化すると、式（１）及び式（２）に基づき、虚像Ｉｖの結像位置が一意に定まる。具体的には、コンバイナ５の反射面の曲率半径ｒが小さくなる（即ち曲率が大きくなる）ほど、コンバイナ５の反射面の焦点距離ｆは短くなる。そして、式（１）に基づき、焦点距離ｆが距離ａよりも長い場合には、焦点距離ｆが短くなるほど、距離ｂは長くなる。従って、焦点距離ｆが距離ａよりも長い場合には、コンバイナ５の反射面の曲率が大きいほど、虚像Ｉｖの結像位置は、アイポイントＰｅから遠方になる。同様に、焦点距離ｆが距離ａよりも長い場合には、コンバイナ５の反射面の曲率が小さいほど、虚像Ｉｖの結像位置は、アイポイントＰｅに近づく。
　以上を勘案すると、ヘッドアップディスプレイ２のユーザは、調整金具３０Ｌにより調整ネジ５５を回してコンバイナ５の反射面の曲率を大きくすることで、虚像Ｉｖの結像位置をアイポイントＰｅから遠方に遷移させることができる。一方、ヘッドアップディスプレイ２のユーザは、調整金具３０Ｌにより調整ネジ５５を回してコンバイナ５の反射面の曲率を小さくすることで、虚像Ｉｖの結像位置をアイポイントＰｅに近づけることができる。このように、ユーザは、調整金具３０Ｌによりコンバイナ５の曲率を変化させて、虚像Ｉｖの結像位置を好適に調整することができる。
　また、好適には、コンバイナ５の反射面の長手方向での曲率は、調整ネジ５５による突出部５１Ｌの位置調整に応じ、光源ユニット６からの光が照射される領域で略均一に変化する。これにより、曲率が局所的に変化することに起因した虚像Ｉｖの歪み等を好適に抑制することができる。この場合、例えば、実験等に基づき、コンバイナ５の反射面の長手方向での曲率が照射領域で均一に変化するように、コンバイナ５の形状等が定められる。
　以上説明したように、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ５と、調整ネジ５５及び調整金具３０Ｌとを有する。コンバイナ５は、表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像Ｉｖとして利用者に視認させる。調整ネジ５５及び調整金具３０Ｌは、コンバイナ５の反射面の曲率を調整する。このように、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ５の反射面の曲率を調整可能とすることで、虚像Ｉｖの結像位置を好適に調整することができる。また、コンバイナ５の反射面の曲率を調整可能とすることで、製品製造段階で当該曲率を所定の曲率に設定するための高精度な構成部品の寸法精度や組立て精度が不要となる。従って、コンバイナ５の反射面の曲率を高精度に調整するための部品コストや組立てコストを低減することができる。
　［変形例］
　次に、上述の実施例に好適な変形例について説明する。以下に説明する変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用されてもよい。
　（変形例１）
　本発明が適用可能なコンバイナ５の反射面の曲率の調整機構は、図２～図６に示す構成に限定されない。これに代えて、ヘッドアップディスプレイ２は、ヒンジ部８０Ｒとヒンジ部８０Ｌとの距離を調整する機構を有し、当該機構により間接的にコンバイナ５の長手方向の幅を調整自在であってもよい。
　図８は、変形例に係るコンバイナ５及びアーム８の斜視図である。図８に示すように、変形例に係るヘッドアップディスプレイ２は、アーム８Ｒとアーム８Ｌとが互いに対向する面に両端が接続された調整棒８５を有する。調整棒８５の両端は、それぞれ、ヒンジ部８０Ｒ、８０Ｌなどのコンバイナ５近傍のアーム８Ｒ、８Ｌの部分に取り付けられている。そして、調整棒８５は、ユーザが操作可能な回転部８００を有し、回転部８００の回転量に応じて全長が伸縮する。例えば、矢印Ａ１の方向に回転部８００を回転させた場合、その回転量に応じて回転部８００に接続した調整棒８５の一部が回転部８００に収容され、調整棒８５が短くなる。一方、矢印Ａ１と反対方向である矢印Ａ２の方向に回転部８００を回転させた場合、その回転量に応じて回転部８００に収容された調整棒８５の一部が回転部８００から露出し、調整棒８５が長くなる。
　そして、この構成では、ユーザが回転部８００を回転させて調整棒８５を短くした場合、ヒンジ部８０Ｒに対して固定されたコンバイナ５の端部５０Ｒと、ヒンジ部８０Ｌに対して固定されたコンバイナ５の端部５０Ｌとの間の距離が短くなる。その結果、コンバイナ５の長手方向での反射面の曲率が大きくなる。一方、ユーザが回転部８００を回転させて調整棒８５を伸ばした場合、ヒンジ部８０Ｒに対して固定されたコンバイナ５の端部５０Ｒと、ヒンジ部８０Ｌに対して固定されたコンバイナ５の端部５０Ｌとの間の距離が長くなる。その結果、コンバイナ５の長手方向での反射面の曲率が小さくなる。
　従って、この構成によっても、ユーザは、回転部８００を操作することにより、コンバイナ５の長手方向の曲率を好適に調整することができる。本変形例では、調整棒８５は、本発明における「調整手段」の一例である。
　（変形例２）
　光源ユニット３は、コンバイナ５の長手方向の曲率の変化に応じ、虚像Ｉｖのアスペクト比を調整可能な構成をさらに有してもよい。
　一般に、Ｘ軸方向でのコンバイナ５の曲率を上げた場合、虚像Ｉｖの結像位置はアイポイントＰｅから遠方に移動し、かつ、虚像Ｉｖの大きさはＸ軸方向に対してのみ拡大されるため、虚像Ｉｖのアスペクト比が変化する。Ｘ軸方向でのコンバイナ５の曲率を下げた場合も、虚像ＩｖがＸ軸方向に対してのみ縮小されるため、虚像Ｉｖのアスペクト比が変化する。以上を勘案し、光源ユニット３は、コンバイナ５の長手方向の曲率の変化に応じ、虚像ＩｖのＸ軸方向の伸縮度を調整することで、虚像Ｉｖを適切なアスペクト比でユーザに視認させることができる。
　図９は、本変形例に係る光源ユニット６の構成を概略的に示した図である。図９に示すように、光源ユニット６は、光源６４と、制御部６５と、通信部６６とを有し、操作部６７と接続する。
　光源６４は、例えば赤色、青色及び緑色の各色のレーザ光源を有し、制御部６５の制御に基づき、コンバイナ５に照射させる表示像を構成する光を出射する。通信部６６は、操作部６７から送信される虚像ＩｖのＸ軸方向の伸縮度に関する操作信号を受信し、受信した操作信号を制御部６５へ伝送する。操作部６７は、ユーザが虚像ＩｖのＸ軸方向の伸縮度に関する入力を受け付け、生成した操作信号を通信部６６に送信する。操作部６７は、本体部４等に設けられたボタン等のインターフェースであってもよく、本体部４とは別体に構成されたリモートコントローラであってもよい。
　制御部６５は、ＣＰＵ、ＣＰＵが実行する制御プログラムやデータなどを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵが動作する際のワークメモリとして各種データが逐次読み書きされるＲＡＭなどを有し、ヘッドアップディスプレイ２の全般的な制御を行う。そして、制御部６５は、表示像を構成する光を光源６４に出射させることで、運転者の前方風景に重なるように虚像Ｉｖをコンバイナ５に表示させる。このとき、制御部６５は、通信部６６から受信した操作信号に基づき、光源６４に入力する画像の横方向（即ち副走査方向）の伸縮度を調整する。
　この構成によれば、光源ユニット６は、コンバイナ５の長手方向の曲率の変化に応じて変化する虚像Ｉｖのアスペクト比を、ユーザの操作に基づき好適に調整することができる。なお、図９の制御部６５及び通信部６６は、本発明における「操作情報取得手段」の一例である。
　（変形例３）
　本実施例においては、ヘッドアップディスプレイ２が車両に搭載されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、航空機に搭載されてもよいし、航空機の操縦シミュレータや、ゲーム機に搭載されてもよい。いずれにおいても、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ５の反射面の曲率を調整可能な構成を有することで、種々のアイポイントＰｅの高さを有する観察者に対し、虚像Ｉｖを適切に視認させることができる。
　２　ヘッドアップディスプレイ
　４　本体部
　５　コンバイナ
　６　光源ユニット
　７　スクリーン
　８、８Ｒ、８Ｌ　アーム
　９　取付部
　２５　フロントガラス

Claims (5)

  1. 　表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を虚像として利用者に視認させるコンバイナと、
    　前記コンバイナの反射面の曲率を調整する調整手段と、
    を備えることを特徴とする虚像表示装置。
  2. 　前方風景に重ねて虚像を表示する虚像表示装置であって、
    　表示像を構成する光を出射する出射手段を有する本体部と、
    　前記表示像を構成する光を略凹面状の反射面で反射することで当該表示像を前記虚像として利用者に視認させるコンバイナと、
    　前記コンバイナの反射面の曲率を調整する調整手段と、
    を備えることを特徴とする虚像表示装置。
  3. 　前記調整手段は、前記コンバイナの両端部の相対位置を変えることで、前記コンバイナの反射面の曲率を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の虚像表示装置。
  4. 　前記コンバイナは、当該コンバイナの両端部の相対位置が変化した場合、前記反射面における前記表示像を構成する光が照射される部分の曲率が略均一に変化することを特徴とする請求項３に記載の虚像表示装置。
  5. 　前記利用者による画像補正の操作情報を取得する操作情報取得手段を備え、
    　前記出射手段は、前記操作情報取得手段により取得された操作情報に基づいて、前記コンバイナの両端部を結ぶ方向に伸縮させた前記表示像を構成する光を出射することを特徴とする請求項３または４に記載の虚像表示装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0684419U (ja) * 1993-05-14 1994-12-02 東光株式会社 レーザポインタ
JPH07230058A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 可変曲率ミラー型講演支援装置
JP2008126984A (ja) * 2006-11-27 2008-06-05 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0684419U (ja) * 1993-05-14 1994-12-02 東光株式会社 レーザポインタ
JPH07230058A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 可変曲率ミラー型講演支援装置
JP2008126984A (ja) * 2006-11-27 2008-06-05 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置

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