WO2019044730A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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俊輔 佐治
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    • G02B2027/0198—System for aligning or maintaining alignment of an image in a predetermined direction

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device provided with a screen on which light is obliquely incident.
  • the head-up display device disclosed in Patent Document 1 includes a projector for projecting projection light, a first screen and a second screen on which the reflected light is imaged, and a first screen and a display. And a reflection system that reflects the diffused light emitted from the second screen.
  • the images displayed on the first screen and the second screen are viewed as a first virtual image and a second virtual image spaced apart from each other. .
  • the first screen may be arranged to be inclined with respect to the orthogonal plane orthogonal to the optical axis of the projection light. Thereby, the first virtual image falls in the direction away from the occupant and is visually recognized.
  • the first diffused light emitted from the first screen is emitted obliquely. That is, since the direction of the first diffused light is changed, the luminance of the first virtual image may be uneven.
  • This invention makes it a subject to provide the technique which suppresses the difference in the luminosity of diffused light about the screen arranged diagonally.
  • the projector further comprises: a projector for projecting the projection light; and a screen on which the projection light is imaged and the projection light is diffused,
  • the head-up display device wherein the screen is inclined with respect to an orthogonal plane orthogonal to the optical axis of the projection light, and includes a diffusion unit that converts the projection light into diffused light.
  • the center line of the light distribution angle of the diffused light when the optical axis of the projected light is orthogonal to the screen is in the same direction as the inclination direction of the screen with respect to the orthogonal line orthogonal to the emission surface of the screen
  • a head-up display device characterized in that it is set to tilt.
  • the diffusion unit is a microlens array, and the curvature of the microlens array increases in the same direction as the inclination direction of the screen.
  • the center line of the light distribution angle of the diffused light when the optical axis of the projection light is orthogonal to the screen is the inclination direction of the screen with respect to the orthogonal line orthogonal to the light exit surface It is inclined in the same direction.
  • the center line of the light distribution angle of the diffused light is also orthogonal to the emission surface of the screen.
  • the center line of the light distribution angle tilts in the opposite direction to the tilting direction.
  • the center line of the light distribution angle is set not to be orthogonal to the orthogonal plane but to be inclined in the same direction as the screen is inclined.
  • This tilt causes the center line of the light distribution angle to tilt in the opposite direction when the screen is tilted. Therefore, the inclination of the center line of the light distribution angle due to the inclination of the screen is suppressed.
  • the difference in luminance of the diffused light is suppressed, and the difference in luminance of the virtual image displayed in the eye box of the occupant is also suppressed.
  • a microlens array is adopted as the diffusion section.
  • the curvature of the microlens array increases as it goes in the same direction as the screen tilt direction. Therefore, the diffused light can be inclined in the same direction as the inclination direction of the screen.
  • FIG. 2 is a schematic view of a head-up display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a screen inclined to the head-up display device shown in FIG. 1; It is a figure explaining the effect
  • FIG. 1 shows a head-up display device 10 according to the present invention mounted on a vehicle.
  • the head-up display device 10 includes a projection unit 20 for projecting light, a first screen 30 and a second screen 40 for light imaging, and a first screen 30 and a second screen. And a reflecting unit 50 configured to reflect light transmitted through the screen 40 toward the windshield 12.
  • the housing 11 is formed of a light shielding synthetic resin and has a box shape.
  • the housing 11 is composed of a lower housing 13 and an upper housing 14 placed on the upper opening of the lower housing 13.
  • the upper housing 14 has a transmission cover 15 for transmitting the light reflected from the reflection unit 50.
  • the projection unit 20 includes a projector 21 fixed to the bottom surface of the lower housing 13, a projection mirror 22 reflecting light projected from the projector 21, and a first reflecting light reflected by the projection mirror 22. And the second reflecting mirror 24.
  • the projector 21 includes, for example, a light source that emits light, a DMD (Digital MicroMirror Device) that is a reflective display element that displays an image, and a lens. Detailed description is omitted.
  • the projector 21 may use LCOS (Liquid Crystal On Silicon) or a TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal panel which is a transmissive display element as a display element.
  • the projection mirror 22, the first reflecting mirror 23, and the second reflecting mirror 24 are formed, for example, by depositing a reflective film on the surface of a synthetic resin base material.
  • the reflecting unit 50 includes a first reflecting mirror 51 provided on the top plate of the upper housing 14 and a second reflecting mirror 52 provided on the side surface of the lower housing 13.
  • the first reflecting mirror 51 is formed, for example, by depositing a reflective film on the surface of a synthetic resin base material.
  • the reflecting surface of the first reflecting mirror 51 has a planar shape.
  • the second reflecting mirror 52 is formed, for example, by depositing a reflective film on the surface of a synthetic resin base material.
  • the reflecting surface of the second reflecting mirror 52 has a concave shape.
  • the first projection light 31 and the second projection light 41 projected from the projector 21 are respectively transmitted to the first screen 30 via the projection mirror 22, the first reflecting mirror 23 and the second reflecting mirror 24. , And forms an image on the second screen 40.
  • first image P1 is displayed on the first screen 30, the first screen 30 emits the first diffused light 32.
  • second image P2 is displayed on the second screen 40, and the second screen 40 emits a second diffused light 42.
  • the first diffused light 32 and the second diffused light 42 are reflected toward the windshield 12 through the first reflecting mirror 51 and the second reflecting mirror 52.
  • the first image P1 and the second image P2 are projected on the windshield 12. The occupant can visually recognize the first virtual image V1 obtained by enlarging the first image P1 and the second virtual image V2 obtained by enlarging the second image P2.
  • the first screen 30 and the second screen 40 are both transmissive screens constituted by, for example, a holographic diffuser, a microlens array, a diffuser plate, and the like.
  • the first screen 30 is orthogonal to the optical axis 31 a of the first projection light 31.
  • the second screen 40 is inclined in the clockwise direction C in FIG. 1 with respect to the orthogonal plane 43 orthogonal to the optical axis 41 a of the second projection light 41.
  • the center line 104 (a bisector of the light distribution angle ⁇ ) of the light distribution angle ⁇ of the diffused light 103 to be emitted is orthogonal to the emission surface 105 Do.
  • the center line 45 of the light distribution angle ⁇ is not orthogonal to the output surface 46, and the output surface 46 It is set to be inclined in the clockwise direction C (the same direction as the direction in which the second screen 40 is inclined (refer to FIG. 1)) with respect to the orthogonal line 48 orthogonal to.
  • FIG. 2 (b) a portion obtained by enlarging the main portion of the microlens array 47 (diffusing portion 47) provided in the second screen 40 is shown.
  • a configuration for inclining the second diffused light 42 for example, a microlens array 47 in which the shape of the surface is changed with reference to the shape of the microlens array 106 employed in a normal screen. To adopt.
  • the curvature (reciprocal number of curvature radius r) of the microlens array 47 becomes larger as it goes in the clockwise direction C (the same direction as the inclination direction of the second screen 40).
  • the direction of light transmitted through the microlens array 47 can change.
  • the microlens array 47 may be provided on the incident surface 44 of the second screen 40.
  • FIG. 3 (a) In the screen 100 of the comparative example according to the prior art (for example, corresponding to the first screen 30), when the projection light 101 is incident perpendicularly to the screen 100, the center line 104 of the light distribution angle ⁇ of the diffused light 103 It is orthogonal to the exit surface 105 of 100.
  • the light distribution angle ⁇ of the second diffused light 42 is The center line 45 is set not to be orthogonal to the exit surface 46 but to be inclined in the clockwise direction C with respect to the orthogonal line 48.
  • the center line 45 a of the light distribution angle ⁇ of the second diffused light 42 is set to be positioned on the orthogonal line 48.
  • the direction of the second diffused light 42a is the same as that of a normal screen such as the first screen 30, and the luminance of the second diffused light 42a is uniform.
  • the luminance of the second virtual image V2 displayed in the range of the eye box 16 becomes uniform (see FIG. 3D).
  • the head-up display apparatus 10 by this invention was demonstrated taking the example of the vehicle, it is applicable also to another vehicle, It is not restricted to the thing of these types.
  • the screen is not limited to the windshield, but may be a combiner supported by a case.
  • a diffraction grating may be employed as the diffusion unit. That is, the present invention is not limited to the examples as long as the functions and effects of the present invention can be achieved.
  • the head-up display device of the present invention is suitable for being mounted on a vehicle.
  • head-up display device 21 projector 40 second screen 41 second projection light 42 second diffused light 43 orthogonal plane 44 incident plane 45 center line 46 exit plane 47 microlens array (diffusing section) 48 Orthogonal line ⁇ Light distribution angle C Projector tilt direction (clockwise direction) A counterclockwise direction

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Abstract

斜めに配置されたスクリーンについて、拡散光の輝度の差異を抑制するヘッドアップディスプレイ装置を提供すること。　スクリーン（４０）は、投射光（４１）の光軸（４１ａ）に直交する直交面（４３）に対して傾いている。投射光（４１）の光軸（４１ａ）とスクリーン（４０）とが直交する場合の拡散光（４２）の配光角（β）の中心線（４５）は、スクリーン（４０）の出射面（４６）に対して、スクリーン（４０）の傾き方向（Ｃ）と同じ方向（Ｃ）に傾くように設定されている。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
　本発明は、光が斜めに入射するスクリーンを備えたヘッドアップディスプレイ装置に関する。
　車両等のフロントガラスに各種情報を表示し、表示された情報を周囲の背景と共に視認可能とする、いわゆるヘッドアップディスプレイ装置がある。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。
　特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は、筐体に、投射光を投射する投射器と、反射した投射光が結像する第１のスクリーン及び第２のスクリーンと、第１のスクリーン及び第２のスクリーンから出射される拡散光を反射させる反射系と、が収納されて構成される。
　ヘッドアップディスプレイ装置から出射した拡散光がフロントガラスに入射すると、第１のスクリーン及び第２のスクリーンに表示される画像は、互いに間隔を空けて第１の虚像、第２の虚像として視認される。
特開２０１６－４５２５２号公報
　第１のスクリーンは、投射光の光軸に直交する直交面に対して傾いて配置されることがある。これにより、第１の虚像は、乗員から離れる方向に倒れて視認される。
　ただし、第１のスクリーンには、投射光が斜めに入射するため、第１のスクリーンから出射される第１の拡散光は斜めに出射される。即ち、第１の拡散光の向きが変わるため、第１の虚像の輝度が不均一となる虞がある。
　輝度を均一にするために、第１のスクリーンに入射する投射光の輝度を予め調整することが考えられるが、投射器による投射光の制御が複雑となる。斜めに配置されるスクリーンであっても、虚像の輝度に差異がないヘッドアップディスプレイ装置があれば望ましい。
　本発明は、斜めに配置されたスクリーンについて、拡散光の輝度の差異を抑制する技術の提供を課題とする。
　請求項１による発明によれば、投射光を投射する投射器と、前記投射光が結像すると共に前記投射光を拡散させるスクリーンと、を有し、
　前記スクリーンは、前記投射光の光軸に直交する直交面に対して傾いていると共に、前記投射光を拡散光に変換させる拡散部を備える、ヘッドアップディスプレイ装置において、
　前記投射光の光軸と前記スクリーンとが直交する場合の前記拡散光の配光角の中心線は、前記スクリーンの出射面に直交する直交線に対して、前記スクリーンの傾き方向と同じ方向に傾くように設定されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置が提供される。
　請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記拡散部は、マイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの曲率は、前記スクリーンの傾き方向と同じ方向に向かうに連れて、大きくなる
　請求項１に係る発明では、投射光の光軸とスクリーンとが直交する場合の拡散光の配光角の中心線は、スクリーンの出射面に直交する直交線に対して、スクリーンの傾き方向と同じ方向に傾いている。
　通常、投射光がスクリーンに直交して入射する場合、拡散光の配光角の中心線もスクリーンの出射面と直交する。このようなスクリーンを傾けた場合、その傾く方向に対して反対の方向に配光角の中心線が傾く。
　本発明によるスクリーンでは、配光角の中心線が、直交面に対して直交せず、スクリーンが傾く方向と同じ方向に傾くように設定されている。この傾きこれにより、スクリーンが傾けられると、配光角の中心線は、反対方向に傾く。そのため、スクリーンの傾きに起因する配光角の中心線の傾きは、抑制される。結果、拡散光の輝度の差異が抑制され、乗員のアイボックス内に表示される虚像の輝度の差異も抑制される。
　請求項２に係る発明では、拡散部として、投射光を拡散光に変換、即ち、投射光を均質化及び整形して出射するために、マイクロレンズアレイを採用する。マイクロレンズアレイの曲率は、スクリーンの傾き方向と同じ方向に向かうに連れて、大きくなる。そのため、拡散光を、スクリーンの傾き方向と同じ方向に傾けることができる。
本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイ装置の模式図である。 図１に示されたヘッドアップディスプレイ装置に傾けた配置されたスクリーンを説明する図である。 比較例と共に本発明の作用を説明する図である。
　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例＞
　図１には、車両に搭載された本発明によるヘッドアップディスプレイ装置１０が示されている。このヘッドアップディスプレイ装置１０は、ハウジング１１内部に、光を投射する投射部２０と、光が結像する第１のスクリーン３０及び第２のスクリーン４０と、これら第１のスクリーン３０及び第２のスクリーン４０を透過した光をフロントガラス１２に向けて反射させる反射部５０と、が設けられて構成される。
　ハウジング１１は、遮光性の合成樹脂により形成され、箱状を呈する。ハウジング１１は、下部ハウジング１３と、この下部ハウジング１３の上部開口に被せられた上部ハウジング１４と、からなる。上部ハウジング１４は、反射部５０から反射した光を透過させる透過カバー１５を有する。
　投射部２０は、下部ハウジング１３の底面に固定される投射器２１と、この投射器２１から投射された光を反射させる投射ミラー２２と、投射ミラー２２に反射させられた光を反射させる第１の反射鏡２３及び第２の反射鏡２４と、からなる。
　投射器２１は、例えば、光を発する光源と、画像を表示する反射型表示素子であるＤＭＤ（Digital MicroMirror Device）と、レンズとからなる。詳細な説明は省略する。投射器２１は、表示素子にＬＣＯＳ（登録商標：Liquid Crystal On Silicon）や、透過型表示素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルを用いてもよい。
　投射ミラー２２、第１の反射鏡２３及び第２の反射鏡２４は、例えば、合成樹脂製の基材の表面に反射膜が蒸着されてなる。
　反射部５０は、上部ハウジング１４の天板に設けられた第１の反射鏡５１と、下部ハウジング１３の側面に設けられた第２の反射鏡５２と、からなる。第１の反射鏡５１は、例えば、合成樹脂製の基材の表面に反射膜が蒸着されることによりなる。第１の反射鏡５１の反射面は、平面状を呈する。第２の反射鏡５２は、例えば、合成樹脂製の基材の表面に反射膜が蒸着されることによりなる。第２の反射鏡５２の反射面は、凹部状を呈する。
　投射器２１から投射された第１の投射光３１及び第２の投射光４１は、投射ミラー２２、第１の反射鏡２３、第２の反射鏡２４を介して、それぞれ、第１のスクリーン３０、第２のスクリーン４０にて結像する。
　第１のスクリーン３０には、第１の画像Ｐ１が表示されると共に、第１のスクリーン３０は、第１の拡散光３２を出射する。同様に、第２のスクリーン４０には、第２の画像Ｐ２が表示されると共に、第２のスクリーン４０は、第２の拡散光４２を出射する。
　第１の拡散光３２、第２の拡散光４２は、第１の反射鏡５１、第２の反射鏡５２を介して、フロントガラス１２に向けて反射する。第１の画像Ｐ１及び第２の画像Ｐ２は、フロントガラス１２に投影される。乗員は、第１の画像Ｐ１が拡大された第１の虚像Ｖ１及び第２の画像Ｐ２が拡大された第２の虚像Ｖ２を視認することができる。
　次に、第１のスクリーン３０、第２のスクリーン４０について説明する。第１のスクリーン３０と、第２のスクリーン４０とは、共に、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される透過型のスクリーンである。
　第１のスクリーン３０は、第１の投射光３１の光軸３１ａに直交している。第２のスクリーン４０は、第２の投射光４１の光軸４１ａに直交する直交面４３に対して、図１において時計回り方向Ｃに傾いている。
　図２（ａ）を参照する。通常、投射光１０１が入射面１０２に直交して入射した場合、出射される拡散光１０３の配光角αの中心線１０４（配光角αの二等分線）は、出射面１０５に直交する。
　一方、第２のスクリーン４０では、第２の投射光４１が入射面４４に直交して入射した場合、配光角βの中心線４５は、出射面４６に対して直交せず、出射面４６に直交する直交線４８に対して時計回り方向Ｃ（第２のスクリーン４０が傾く方向（図１参照）と同じ方向）に傾くように設定されている。
　図２（ｂ）には、第２のスクリーン４０に備えられたマイクロレンズアレイ４７（拡散部４７）の要部を拡大した部位が示されている。第２の拡散光４２（図２（ａ）参照）を傾けさせる構成として、例えば、通常のスクリーンに採用されるマイクロレンズアレイ１０６の形状を基準として、表面の形状を変化させたマイクロレンズアレイ４７を採用する。
　詳細には、マイクロレンズアレイ４７の曲率（曲率半径ｒの逆数）は、時計回り方向Ｃ（第２のスクリーン４０の傾き方向と同じ方向）に向かうに連れて、大きくなる。
　これにより、矢印（１）に示されるように、通常のマイクロレンズアレイ１０６を透過する光の方向を基準とすると、矢印（２）に示されるように、マイクロレンズアレイ４７を透過する光の方向を変えることができる。なお、マイクロレンズアレイ４７は、第２のスクリーン４０の入射面４４に設けても良い。
　次に、本発明の効果について説明する。
　図３（ａ）を参照する。従来技術による比較例のスクリーン１００（例えば、第１のスクリーン３０に相当する）では、投射光１０１がスクリーン１００に直交して入射する場合、拡散光１０３の配光角αの中心線１０４もスクリーン１００の出射面１０５と、直交する。
　このようなスクリーン１００を、スクリーン１００ａの位置まで時計回り方向Ｃに傾けると、出射面１０５と直交していた配光角αの中心線１０４は、中心線１０４ａの位置まで反時計回り方向Ａに傾く。そのため、拡散光１０３の向きは、拡散光１０３ａの向きに変わり、輝度は不均一となる。結果、アイボックス１６（図１参照）の範囲内で視認される第２の虚像Ｖ２の輝度も差異が生じる（図３（ｂ）参照）。
　図３（ｃ）を参照する。実施例では、第２の投射光４１が第２のスクリーン４０に直交して入射する場合、即ち、光軸４１ａと入射面４４が直交する場合、第２の拡散光４２の配光角βの中心線４５は、出射面４６に対して直交せず、直交線４８に対して、時計回り方向Ｃに傾くように設定されている。
　そのため、第２のスクリーン４０が、第２のスクリーン４０ａの位置まで時計回り方向Ｃに傾けられると（傾き角θ）、予め時計回り方向Ｃに傾けられていた中心線４５は、反時計回り方向Ａに傾く。第２のスクリーン４０の傾きに起因する中心線４５の傾き方向（反時計回り方向Ａ）と、マイクロレンズアレイに起因する中心線４５の傾き方向（時計回り方向Ｃ）とを反対にすることにより、中心線の４５の傾きを抑制する。結果、第２の虚像Ｖ２の輝度の不均一も抑制できる。
　特に、本実施例では、第２のスクリーン４０が傾けられて配置された時に、第２の拡散光４２の配光角βの中心線４５ａが、直交線４８上に位置するように設定されている。すなわち、第２の拡散光４２ａの向きは、第１のスクリーン３０のような通常のスクリーンと同様であり、第２の拡散光４２ａ輝度は均一となる。これにより、アイボックス１６（図１参照）の範囲内において表示される第２の虚像Ｖ２の輝度は均一となる（図３（ｄ）参照）。
　なお、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置１０は、車両を例に説明したが、その他の乗り物にも適用可能であり、これらの形式のものに限られるものではない。また、スクリーンは、フロントガラスに限られず、ケースに支持されたコンバイナであってもよい。さらに、拡散部として、マイクロレンズアレイに代えて、回折格子を採用してもよい。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
　本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載するのに好適である。
１０ ヘッドアップディスプレイ装置
２１ 投射器
４０ 第２のスクリーン
４１ 第２の投射光
４２ 第２の拡散光
４３ 直交面
４４ 入射面
４５ 中心線
４６ 出射面
４７ マイクロレンズアレイ（拡散部）
４８ 直交線
β 配光角
Ｃ 投射器の傾き方向（時計回り方向）
Ａ 反時計回り方向

Claims (2)

  1. 　投射光を投射する投射器と、前記投射光が結像すると共に前記投射光を拡散させるスクリーンと、を有し、
    　前記スクリーンは、前記投射光の光軸に直交する直交面に対して傾いていると共に、前記投射光を拡散光に変換させる拡散部を備える、ヘッドアップディスプレイ装置において、
    　前記投射光の光軸と前記スクリーンとが直交する場合の前記拡散光の配光角の中心線は、前記スクリーンの出射面に直交する直交線に対して、前記スクリーンの傾き方向と同じ方向に傾くように設定されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 　前記拡散部は、マイクロレンズアレイであり、
    　このマイクロレンズアレイの曲率は、前記スクリーンの傾き方向と同じ方向に向かうに連れて、大きくなることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020154202A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2021002428A1 (ja) * 2019-07-03 2021-01-07 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP2021135472A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 株式会社リコー 表示装置、及び移動体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005070631A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Seiko Epson Corp スクリーン及びプロジェクタ
JP2015169804A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社リコー レンズアレイ、画像表示装置、及び移動体
JP2015176130A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 パイオニア株式会社 虚像表示装置
JP2016045252A (ja) 2014-08-20 2016-04-04 日本精機株式会社 投影装置及びヘッドアップディスプレイ装置
WO2016084744A1 (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 シャープ株式会社 投影型表示装置
JP2016173583A (ja) * 2016-04-28 2016-09-29 日本精機株式会社 投影装置及びヘッドアップディスプレイ装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2639918A (en) * 1949-07-12 1953-05-26 Hotchner Fred Display projector
US6597502B2 (en) * 1998-02-23 2003-07-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Rear projection screen with uniformity of luminance
JP4238782B2 (ja) * 2004-06-08 2009-03-18 ソニー株式会社 光拡散フィルム及びその製造方法、並びにスクリーン
JP2013068721A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Kuraray Co Ltd 反射型スクリーン及びそれを用いた投射画像表示システム
JP6260345B2 (ja) * 2014-01-06 2018-01-17 株式会社Ｊｖｃケンウッド 中間像形成部及びそれを用いた画像表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005070631A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Seiko Epson Corp スクリーン及びプロジェクタ
JP2015169804A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社リコー レンズアレイ、画像表示装置、及び移動体
JP2015176130A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 パイオニア株式会社 虚像表示装置
JP2016045252A (ja) 2014-08-20 2016-04-04 日本精機株式会社 投影装置及びヘッドアップディスプレイ装置
WO2016084744A1 (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 シャープ株式会社 投影型表示装置
JP2016173583A (ja) * 2016-04-28 2016-09-29 日本精機株式会社 投影装置及びヘッドアップディスプレイ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3677947A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020154202A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
CN111722402A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 矢崎总业株式会社 平视显示器装置
EP3715919A1 (en) * 2019-03-22 2020-09-30 Yazaki Corporation Head-up display device
US11194155B2 (en) 2019-03-22 2021-12-07 Yazaki Corporation Head-up display device
WO2021002428A1 (ja) * 2019-07-03 2021-01-07 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP2021135472A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 株式会社リコー 表示装置、及び移動体

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