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公開番号2023171303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-01
出願番号2023079757
出願日2023-05-15
発明の名称ヘッドアップディスプレイ
出願人中強光電股ふん有限公司
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/01 20060101AFI20231124BHJP(光学)
要約【課題】本発明は、ヘッドアップディスプレイを提供する。
【解決手段】かかるヘッドアップディスプレイは画像生成ユニット、結像ユニット、赤外分光素子、及び少なくとも1つの赤外検出素子を含む。赤外分光素子は少なくとも1つの環境光の伝播径路に位置し、少なくとも1つの環境光の分光を行って赤外線を生成するために用いられる。少なくとも1つの赤外検出素子は少なくとも1つの環境光の赤外線の伝播径路に位置し、赤外線の強度を検出するために用いられる。少なくとも1つの赤外検出素子によって、赤外線の強度が所定閾値を超えたと検出されたときに、ヘッドアップディスプレイは、画像生成ユニットに伝播する少なくとも1つの環境光の強度を減少させる。
【選択図】図1A

特許請求の範囲【請求項1】
ヘッドアップディスプレイであって、
画像生成ユニット、結像ユニット、赤外分光素子、及び少なくとも1つの赤外検出素子を含み、
前記画像生成ユニットは映像光束を提供するために用いられ、
前記結像ユニットは前記映像光束の伝播径路に位置し、
前記赤外分光素子は少なくとも1つの環境光の伝播径路に位置し、かつ前記少なくとも1つの環境光の分光を行って赤外線を生成するために用いられ、
前記少なくとも1つの赤外検出素子は前記少なくとも1つの環境光の前記赤外線の伝播径路に位置し、かつ前記赤外線の強度を検出するために用いられ、
前記少なくとも1つの赤外検出素子によって、前記赤外線の強度が所定閾値を超えたと検出されたときに、前記ヘッドアップディスプレイは、前記画像生成ユニットに伝播する前記少なくとも1つの環境光の強度を減少させる、ヘッドアップディスプレイ。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記所定閾値は20μWである、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項3】
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記赤外分光素子は、波長が700nmよりも大きい光を反射するために用いられる、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項4】
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記赤外分光素子は、前記少なくとも1つの環境光の前記赤外線が前記画像生成ユニットに伝播しないように設置される、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項5】
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記ヘッドアップディスプレイを離れた前記映像光束は反射スクリーンに伝播し、
前記映像光束は前記反射スクリーンで反射されてユーザの目に進入し、虚像を表示し、
前記赤外分光素子は、前記反射スクリーンと前記画像生成ユニットとの間に設置される、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項6】
請求項5に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記赤外分光素子は、灰塵の前記ヘッドアップディスプレイ内への進入を防止するために用いられる、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項7】
請求項5に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記赤外分光素子は前記結像ユニットの中に位置する、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項8】
請求項5に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記赤外分光素子は、前記反射スクリーンと前記結像ユニットとの間に設置される、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項9】
請求項5に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記赤外分光素子は、前記結像ユニットと前記画像生成ユニットとの間に設置される、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項10】
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記少なくとも1つの環境光は複数の環境光であり、各前記環境光の前記赤外線は異なる入射方向で前記赤外分光素子に入射し、かつ異なる出射方向で前記赤外分光素子を離れ、
前記少なくとも1つの赤外検出素子は複数あり、かつそれぞれ、前記複数の環境光の前記複数の赤外線の異なる出射方向に対応して設置される、ヘッドアップディスプレイ。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display)に関し、特に、環境光(周囲光)の赤外線エネルギーを検出し得る機能を有するヘッドアップディスプレイに関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
近年、ディスプレイ技術の発展により、様々なヘッドアップディスプレイが日常生活に広く使用されるようになっており、そのうち、ヘッドアップディスプレイは、通常、飛行機、車両、ショーウィンドウなどに良く使用されている。車載用ヘッドアップディスプレイを例にする場合、それはフロントガラスの内表面を、光学的な組み合わせを行うコンポネントとして利用してドライバーに情報を提供し、ドライバーは運転中にダッシュボードやナビゲーターを見下ろす必要なく、車内情報システムにより提供される情報を見ることができる。
【0003】
多くの場合、ヘッドアップディスプレイが野外の領域に用いられているため、太陽光がヘッドアップディスプレイの結像ミラー組(セット)を介して内部の表示パネルに集光することによって、表示パネルの温度が表示パネルの耐熱温度の上限(約100度乃至110度)を超えるようにさせることがある。一般的に言えば、太陽光の光エネルギー密度が1050W/m
2
であり、太陽光が表示パネルの1つの小さな領域に集めるときに、光エネルギー密度が20000W/m
2
乃至60000W/m
2
よりも高くなり、表示パネルの温度が105度以上になる可能性があり、これによって、表示パネルが損傷し、ヘッドアップディスプレイの使用寿命が短くなる恐れがある。
【0004】
なお、この「背景技術」の部分が、本発明の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本発明の1つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本発明の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、環境光が画像生成ユニットに集光することを警告し、かつ対応して保護のための措置をとることで、ヘッドアップディスプレイが大量の環境光の照射を受けて損傷することを回避できるヘッドアップディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の1つ又は一部又は全部の目的あるいは他の目的を達成するために、本発明の一実施例ではヘッドアップディスプレイが提供される。ヘッドアップディスプレイは画像生成ユニット、結像ユニット、赤外分光素子、及び少なくとも1つの赤外検出素子を含む。画像生成ユニットは映像光束を提供するために用いられる。結像ユニットは映像光束の伝播径路に位置する。赤外分光素子は少なくとも1つの環境光の伝播径路に位置し、少なくとも1つの環境光の分光を行って赤外線を得るために用いられる(configured to split an infrared light beam from the at least one ambient light beam)。少なくとも1つの赤外検出素子は赤外線の伝播径路に位置し、赤外線の強度(light intensity)を検討するために用いられ、そのうち、少なくとも1つの赤外検出素子によって、赤外線の強度が所定閾値を超えたと検出されたときに、ヘッドアップディスプレイは、画像生成ユニットに伝播する少なくとも1つの環境光の強度を減少させる。
【発明の効果】
【0007】
上述により、本発明の実施例におけるヘッドアップディスプレイでは、赤外分光素子及び赤外検出素子の設置によって、環境光が画像生成ユニットに集めることを警告し、かつ対応して保護のための措置をとることで、ヘッドアップディスプレイが大量の環境光の照射を受けて損傷することを回避できる。
【0008】
本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて図面とともに詳細な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の一実施例におけるヘッドアップディスプレイのアーキテクチャを示す図である。
図1Aに示すヘッドアップディスプレイにおける赤外分光素子の透過率の光スペクトルの曲線図である。
図1Aに示すヘッドアップディスプレイにおけるもう1つの赤外分光素子の透過率の光スペクトルの曲線図である。
本発明の異なる実施例におけるヘッドアップディスプレイのアーキテクチャを示す図(その1)である。
本発明の異なる実施例におけるヘッドアップディスプレイのアーキテクチャを示す図(その2)である。
本発明の異なる実施例におけるヘッドアップディスプレイのアーキテクチャを示す図(その3)である。
本発明の異なる実施例における赤外分光素子及び赤外検出素子の配置を示す図(その1)である。
本発明の異なる実施例における赤外分光素子及び赤外検出素子の配置を示す図(その2)である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく次のような好適な実施例の詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。
(【0011】以降は省略されています)

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