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公開番号2023072492
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-24
出願番号2021185082
出願日2021-11-12
発明の名称虚像表示装置
出願人株式会社JVCケンウッド
代理人個人
主分類G02B 27/01 20060101AFI20230517BHJP(光学)
要約【課題】二重像の発生を抑制する虚像表示装置の小型化を実現する。
【解決手段】虚像表示装置10Dは、画像を表示する表示面20と、透明部材30に向けて表示面20からの光線を投射する投射光学系14とを備える。投射光学系14は、凸レンズ16を含む。表示面20の一点22から凸レンズ16を透過して透明部材30の表面32で反射する第1光線L1における表面32での反射後の光路と、一点22から凸レンズ16を透過して透明部材30の裏面34で反射した後に透明部材30の表面32から出射する第2光線L2における表面32から出射後の光路とが、凸レンズ16における屈折によって一致する。凸レンズ16の中心16cは、一点22を通って表示面20に直交する方向に延びる基準軸Zからずれている。表示面20は、投射光学系14の焦点24よりも凸レンズ16の近くに位置する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
画像を表示する表示面と、
入射した光線の一部を反射させる表面および裏面を有する透明部材に向けて、前記表示面からの光線を投射する投射光学系と、を備え、
前記投射光学系は、前記表示面と前記透明部材の間に配置される凸レンズを含み、
前記表示面の一点から前記凸レンズを透過して前記透明部材の表面で反射する第１光線における前記表面での反射後の光路と、前記一点から前記凸レンズを透過して前記透明部材の裏面で反射した後に前記透明部材の表面から出射する第２光線における前記表面から出射後の光路とが、前記凸レンズにおける屈折によって一致しており、
前記凸レンズの中心は、前記第１光線および前記第２光線を含む平面内において、前記一点を通って前記表示面に直交する方向に延びる基準軸からずれており、
前記表示面は、前記投射光学系の焦点よりも前記凸レンズの近くに位置しており、
前記透明部材によって前記画像の虚像を提示する、虚像表示装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記基準軸から前記凸レンズの中心までの距離は、前記投射光学系の焦点距離の２％以上１５％以下である、請求項１に記載の虚像表示装置。
【請求項３】
前記凸レンズの光軸は、前記第１光線および前記第２光線を含む平面内において、前記基準軸と平行である、請求項１または２に記載の虚像表示装置。
【請求項４】
前記凸レンズの光軸は、前記第１光線および前記第２光線を含む平面内において、前記基準軸に対して傾斜する、請求項１または２に記載の虚像表示装置。
【請求項５】
前記基準軸に対する前記凸レンズの光軸の傾斜角は、３．５度以上４５度以下である、請求項４に記載の虚像表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、虚像表示装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
車両用表示装置としてヘッドアップディスプレイが用いられることがある。ヘッドアップディスプレイは、画像表示光を車両のウィンドシールドなどに投射し、画像表示光に基づく虚像を車外の風景に重畳して提示する。ウィンドシールドには表面と裏面があり、表面と裏面のそれぞれにて反射して視認される画像表示光がずれて重畳され、二重像に見えてしまうことがある。このような二重像の発生を抑制するため、表面で反射する第１の光線と裏面で反射する第２の光線の光路が一致するようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－９２０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の先行技術では、光学系の焦点に表示部を配置する必要があり、虚像表示装置の小型化の制約となっていた。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、二重像の発生を抑制する虚像表示装置を小型化するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の虚像表示装置は、画像を表示する表示面と、入射した光線の一部を反射させる表面および裏面を有する透明部材に向けて、表示面からの光線を投射する投射光学系と、を備える。投射光学系は、表示面と透明部材の間に配置される凸レンズを含む。表示面の一点から凸レンズを透過して透明部材の表面で反射する第１光線における表面での反射後の光路と、一点から凸レンズを透過して透明部材の裏面で反射した後に透明部材の表面から出射する第２光線における表面から出射後の光路とが、凸レンズにおける屈折によって一致しており、凸レンズの中心は、第１光線および第２光線を含む平面内において、一点を通って表示面に直交する方向に延びる基準軸からずれており、表示面は、投射光学系の焦点よりも凸レンズの近くに位置しており、透明部材によって画像の虚像を提示する。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、二重像の発生を抑制する虚像表示装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る虚像表示装置の構成を模式的に示す図である。
第１変形例に係る虚像表示装置の構成を模式的に示す図である。
第２変形例に係る虚像表示装置の構成を模式的に示す図である。
第３変形例に係る虚像表示装置の構成を模式的に示す図である。
第４変形例に係る虚像表示装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。実施形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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