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公開番号2024162606
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078291
出願日2023-05-11
発明の名称ヘッドアップディスプレイ装置
出願人日本精機株式会社
代理人
主分類G02B 27/01 20060101AFI20241114BHJP(光学)
要約【課題】シンプルな構成でウインドシールドの外側及び内側の両方の位置に視認者に対する所望の表示を行えるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】プロジェクター11と、実像スクリーン121及び虚像スクリーン122からなるスクリーン機構12と、反射部13と、制御部14とを備え、実像スクリーン121は焦点面Fよりもプロジェクター11側に配置され、虚像スクリーン122は焦点面Fよりも反射部13側に配置され、制御部14は、実像スクリーン121を拡散状態にすると共に虚像スクリーン122を透過状態にする実像視認モードと、実像スクリーン121を透過状態にすると共に虚像スクリーン122を拡散状態にする虚像視認モードとを切り替える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
射出口を有し、前記射出口から表示光を透光部材に向けて射出することで前記表示光が表す表示像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示像となる光を出射する光源を含む表示器と、
光を拡散させる拡散状態及び光を透過させる透過状態に切り替え可能に構成された第１スクリーン及び第２スクリーンを含み、前記光源が出射した光に基づき前記表示像を表示するスクリーン機構と、
前記スクリーン機構に表示された前記表示像を表す光を前記透光部材に向けて反射させる反射部と、
前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを前記拡散状態又は前記透過状態にそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記第１スクリーンは、前記透光部材及び前記反射部を含む結像光学系の光学焦点よりも前記光源側に配置され、
前記第２スクリーンは、前記光学焦点よりも前記射出口側に配置され、
前記制御部は、
前記第１スクリーンを前記拡散状態に制御すると共に前記第２スクリーンを前記透過状態に制御する第１制御モード、及び、前記第１スクリーンを前記透過状態に制御すると共に前記第２スクリーンを前記拡散状態に制御する第２制御モード、のいずれか一方の制御モードにより前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを制御する
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記第１スクリーンと前記光学焦点との間の光軸に沿った距離は、前記第２スクリーンと前記光学焦点との間の光軸に沿った距離よりも長い
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記第１スクリーンの面積は、前記第２スクリーンの面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記制御部は、
操作部での操作に応じた第１信号の入力に基づき、前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンに対する制御を、前記第１制御モード及び前記第２制御モードのいずれか一方に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記表示器における前記表示像を表す光の切替信号に同期した第２信号に基づき、前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンに対する制御を、前記第１制御モード及び前記第２制御モードのいずれか一方に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、視認者に対して所望の表示を行うヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置が知られている。このヘッドアップディスプレイ装置は、プロジェクターから投影された映像光をスクリーンで拡散し、この拡散された映像光を拡大光学系で拡大し、ウインドシールドで結像させて視認者が虚像として観察できるように表示するものである。
【０００３】
また、例えば特許文献２に記載のヘッドアップディスプレイは、表示器からの光によりスクリーンに表示された表示像を透光部材へと反射させる構成において、結像光学系の光学焦点とスクリーンとの間の前後位置関係を変更することで、虚像が透光部材の外に視認される状態と、実像が透光部材の内側に視認される状態と、の表示切替を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－８０８６０号公報
特開２０１１－７００７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、映像光をウインドシールドの外側に位置するように視認させるものであり、視認者からすると情報を参照する際のバリエーションが少なく、面白みに欠けるといった問題があった。加えて、スクリーンと拡大光学系の配置関係により、視認される映像光の奥行方向の表示距離が一義的に決まるため、映像光はウインドシールドの外側又は内側のいずれか一方にしか表示することができないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載のヘッドアップディスプレイは、結像光学系の光学焦点とスクリーンとの間の前後位置関係を変更するための機械的な移動機構を有する必要があることから、装置構成が複雑化してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、シンプルな構成でウインドシールドの外側及び内側の両方の位置に視認者に対する所望の表示を行えるヘッドアップディスプレイ装置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】
【０００８】
本発明は、射出口１５を有し、前記射出口１５から表示光Ｌを透光部材ＷＳに向けて射出することで前記表示光Ｌが表す表示像の虚像Ｖ１を視認させるヘッドアップディスプレイ装置１であって、前記表示像となる光を出射する光源を含む表示器１１と、光を拡散させる拡散状態及び光を透過させる透過状態に切り替え可能に構成された第１スクリーン１２１及び第２スクリーン１２２を含み、前記光源が出射した光に基づき前記表示像を表示するスクリーン機構１２と、前記スクリーン機構１２に表示された前記表示像を表す光を前記透光部材ＷＳに向けて反射させる反射部１３と、前記第１スクリーン１２１及び前記第２スクリーン１２２を前記拡散状態又は前記透過状態にそれぞれ制御する制御部１４と、を備え、前記第１スクリーン１２１は、前記透光部材ＷＳ及び前記反射部１３を含む結像光学系の光学焦点Ｆよりも前記光源側に配置され、前記第２スクリーン１２２は、前記光学焦点Ｆよりも前記射出口１５側に配置され、前記制御部１４は、前記第１スクリーン１２１を前記拡散状態に制御すると共に前記第２スクリーン１２２を前記透過状態に制御する第１制御モード、及び、前記第１スクリーン１２１を前記透過状態に制御すると共に前記第２スクリーン１２２を前記拡散状態に制御する第２制御モードのいずれか一方の制御モードにより前記第１スクリーン１２１及び前記第２スクリーン１２２を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シンプルな装置構成で、ウインドシールドの外側及び内側の両方の位置に所望の情報をバリエーション豊かに表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１の実施形態に係るＨＵＤ装置の構成を示す図。
調光フィルムの構成の一例を示す模式図。
本発明の第１の実施形態に係るＨＵＤ装置においてスクリーン機構を制御した場合のスクリーン機構の状態と表示される表示像との関係を示すタイミングチャート。
本発明の第２の実施形態に係るＨＵＤ装置において実像スクリーン及び虚像スクリーンの配置位置を調整した場合の一例を示す図。
本発明の第２の実施形態に係るＨＵＤ装置において実像スクリーン及び虚像スクリーンのサイズを調整した場合の一例を示す図。
本発明の第３の実施形態に係るＨＵＤ装置においてスクリーン機構を制御した場合のスクリーン機構の状態と表示される表示像との関係を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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