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公開番号2025010646
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023112727
出願日2023-07-10
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 20060101AFI20250116BHJP(光学)
要約【課題】虚像を視認する場合の表示角度と実像を視認する場合の表示角度とを異ならせて表示するヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】射出する光の偏光を互いに異なる第1偏光と第2偏光とに切り替え可能な表示部12と、第1偏光となる表示光L1を反射すると共に第2偏光となる表示光L2を透過する第1ミラー131と、表示光L2を反射する第2ミラー132と、表示部12の光路に対する角度が可変となるように回転させるモーター14と、表示部12及びモーター14を制御する制御部15とを備え、制御部15が、表示光L1を出射する場合と表示光L2を出射する場合とで、表示部12の光路に対する角度を異ならせるように制御する。
【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及び実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、
表示素子と、前記表示素子よりも光路に沿って前記射出口側に設けられると共に射出する光の偏光を互いに異なる第１偏光と第２偏光とに切り替え可能な切替素子と、を備え、光源が出射した光を透過させると共に前記表示像を表示する表示部と、
前記表示部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、
前記表示部の光路に対する角度が可変となるように回転させる駆動部と、
前記切替素子及び前記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記反射部は、
第１偏光となる第１光線を反射すると共に第２偏光となる第２光線を透過する第１ミラーと、
前記第２光線を反射する第２ミラーと、
を含み、
前記第１ミラー及び前記第２ミラーは、
前記表示素子が前記第１光線を出射するときは、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と前記表示部との間の位置関係が、前記表示部が前記光学焦点よりも前記射出口側となる第１状態となり、
前記表示素子が前記第２光線を出射するときは、前記表示部が前記光学焦点よりも前記光源側となる第２状態となるように配置されており、
前記制御部は、
前記表示素子から前記第１光線を出射する前記第１状態における前記表示部の前記角度と、前記表示素子から前記第２光線を出射する前記第２状態における前記表示部の前記角度とが、互いに異なるように、前記表示素子と前記駆動部とを連携して制御する
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 640 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記第１状態において視認させる前記虚像が路面に対して４５度未満の第１角度で視認され、前記第２状態において視認させる前記実像が路面に対して４５度以上の第２角度で視認されるか、
前記第１状態において視認させる前記虚像が前記第２角度で視認され、前記第２状態において視認させる前記実像が前記第１角度で視認される、
ように前記切替素子及び前記駆動部を制御する
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】
前記制御部は、
前記第１状態において視認させる前記虚像が前記第１角度で視認され、前記第２状態において視認させる前記実像が前記第２角度で視認されるように、前記切替素子及び前記駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項２記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記第１偏光は、
前記第１ミラーに対するＳ偏光であり、
前記第２偏光は、
前記第１ミラーに対するＰ偏光である、
ことを特徴とする請求項３記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記駆動部の制御により回転する前記表示部の回転軸心と、前記回転軸心に沿った一方側から見た前記表示部の側面視形状における中心位置とが、略一致する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４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、視認者に対して虚像及び実像を切り替えつつ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では、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
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】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、虚像が視認される場合の表示角度と実像が視認される場合の表示角度とが異なるように切り替える点は考慮されていない。
【０００５】
虚像の表示角度と実像
の表示角度とを異ならせる場合には、例えば光学系のミラーの配置を変更するという手法が考えられる。この場合、ミラーの配置位置を機械的に変更する必要があるため、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体のサイズが大きくなってしまい搭載性が悪くなるという問題がある。
【０００６】
また、ミラーの配置位置を変更可能にした場合であっても、光源の指向性により表示像の輝度にムラが生じてしまう。このような輝度のムラを解消するためには、光源の指向性を切り替える必要があるが、この指向性の切り替え制御は技術的な難易度が非常に高くなってしまうという問題がある。
【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、装置を大型化することなく且つ簡易的な制御で、虚像を視認する場合の表示角度と実像を視認する場合の表示角度とを異ならせて表示す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１７を有し、前記射出口１７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ＶＩ及び実像ＲＩ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、表示素子１２１と、前記表示素子１２１よりも光路に沿って前記射出口１７側に設けられると共に射出する光の偏光を互いに異なる第１偏光と第２偏光とに切り替え可能な切替素子１２２と、を備え、光源１１が出射した光を透過させると共に前記表示像を表示する表示部１２と、前記表示部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、前記表示部１２の光路に対する角度が可変となるように回転させる駆動部１４と、前記切替素子１２２及び前記駆動部１４を制御する制御部１５と、を有し、前記反射部１３は、第１偏光となる第１光線Ｌ１を反射すると共に第２偏光となる第２光線Ｌ２を透過する第１ミラー１３１と、前記第２光線Ｌ２を反射する第２ミラー１３２と、を含み、前記第１ミラー１３１及び前記第２ミラー１３２は、前記表示素子１２１が前記第１光線Ｌ１を出射するときは、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と前記表示部１２との間の位置関係が、前記表示部１２が前記光学焦点Ｆよりも前記射出口１７側となる第１状態となり、前記表示素子１２１が前記第２光線Ｌ２を出射するときは、前記表示部１２が前記光学焦点Ｆよりも前記光源１１側となる第２状態となるように配置されており、前記制御部１５は、前記表示素子１２１から前記第１光線Ｌ１を出射する前記第１状態における前記表示部１２の前記角度と、前記表示素子１２１から前記第２光線Ｌ２を出射する前記第２状態における前記表示部１２の前記角度とが、互いに異なるように、前記表示素子１２１と前記駆動部１４とを連携して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、ミラーの配置変更による装置の大型化を招くことなく、光の偏光及び表示部の光路に対する角度を連携させた簡単な制御で、虚像の表示角度と実像の表示角度とを異ならせて視認させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置において虚像を生成する場合の構成を示す図。
本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置において実像を生成する場合の構成を示す図。
本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置における光源及び表示部の構造を示す模式図。
本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置におけるＰＧＵの構成を示す機能ブロック図。
本発明の一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置における輝度の均斉度の測定点を示す図。
【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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