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公開番号2025116330
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024010684
出願日2024-01-29
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 20060101AFI20250801BHJP(光学)
要約【課題】光源から出射される光線を折り曲げることでコンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】
第1光源11aが出射した光を透過させると共に表示像の実像RIを表示する第1表示部12aと、実像RIを表す第1光線B1をウィンドウシールドWSに向けて反射させる反射部13と、第1光線B1を入射し、当該第1光線B1の第1光軸S1を所定角度に曲げて第2光軸S2として第1表示部12aに出射する光軸曲げ部材14とを有し、反射部13は、第1光線B1を反射して折り返す第1ミラー部13aと、第1ミラー部13aからの第1光線B1をウィンドウシールドWSに向けて反射する第2ミラー部13bとを含み、第2ミラー部13bは、第1表示部12aを第2光軸S2に沿って第1ミラー部13aと反対側へ仮想的に平行移動した第1仮想領域A1に一部が含まれるように配置されている。
【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第１の表示像を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
第１表示素子を備え、第１光源が出射した光を透過させると共に前記第１の表示像を表示する第１表示部と、
少なくとも、前記第１表示部に表示された前記第１の表示像を表す第１光線を前記透光部材に向けて反射させる反射部と、
前記第１光線の光路に沿って前記第１光源と前記第１表示部との間に設けられ、前記第１光源の前記第１光線を入射し、当該第１光線における第１光軸を所定角度に曲げて第２光軸として前記第１表示部に出射する光軸曲げ部材と、
を有し、
前記反射部は、
前記第１光線を反射して折り返す第１ミラー部と、
前記第１ミラー部からの前記第１光線を前記射出口に向けて反射する第２ミラー部と、
を含み、
前記第２ミラー部は、
前記第１表示部を前記第２光軸に沿って前記第１ミラー部と反対側へ仮想的に平行移動した第１仮想領域に、当該第２ミラー部の一部が含まれるように配置されている
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記第１光源は、
前記第２光軸に関して前記第２ミラー部と反対側となるように配置されている
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】
前記第２ミラー部は、
少なくとも一部が前記第２光軸上となるように、配置されている
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４】
前記車両の所定部品が、
前記第１光源が配置される回路基板を前記第２光軸に沿って前記第１表示部側へ仮想的に平行移動した第２仮想領域に対し、一部が干渉するように配置されている
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５】
前記第２ミラー部は、曲面を備えた凹面鏡であ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６】
前記第１ミラー部は、補正鏡を備えており、
前記第１ミラー部の前記補正鏡の反射面とは反対側に配置され、第２表示素子を備え、第２光源が出射した光を透過させると共に第２の表示像を表示する第２表示部を更に設け、
前記第１ミラー部の前記補正鏡が、前記第２表示部に表示された前記第２の表示像を表す第２光線を透過し、前記第２ミラー部の前記凹面鏡が、前記第２光線を前記透光部材に向けて反射することにより、前記第２の表示像を視認させることを特徴とする請求項５記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記第１の表示像は実像であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
前記第１の表示像は実像であり、前記第２の表示像は虚像であることを特徴とする請求項６に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、運転者に対して所望の表示を行うと共に、コンパクトな構造を有する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 2,400 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。この表示装置では、車両のフロントガラスに向けて像を表す表示光を出射し、フロントガラスで反射した表示光によって像の虚像を表示する。表示装置は、表示部と、折り返しミラー部材と、ミラーユニットと、モータと、変換機構と、筐体と、制御部とを備え、表示部が、所定の像を表す表示光を出射する。表示部から出射された表示光は、凹面鏡を有するミラーユニットで拡大しながら反射されることで、視認者がフロントガラスの遠方に虚像を視認する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１４８４３４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、上記従来のヘッドアップディスプレイ装置では、虚像の画角を大きくしようとすると、凹面鏡や表示部（表示部内の液晶表示パネル等）が大きくなり、それに伴い筐体が大きくなってしまうため、ヘッドアップディスプレイ装置の下方に配置されるインストゥルメントパネル内部の車両部品などと干渉してしまうという問題があった。
【０００５】
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、光源から出射される光線を折り曲げることで、車両部品等に干渉することがないコンパクトな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】
【０００６】
本発明は、射出口１７を有し、前記射出口１７から表示光を透光部材ＷＳに向けて射出することで前記表示光が表す表示像の少なくとも実像ＲＩを車両Ｃの運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置１であって、第１表示素子を備え、実像ＲＩ用の第１光源１１ａが出射した光を透過させると共に前記表示像の前記実像ＲＩを表示する第１表示部１２ａと、少なくとも、前記第１表示部１２ａに表示された前記実像ＲＩを表す第１光線Ｂ１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光線Ｂ１の光路に沿って前記第１光源１１ａと前記第１表示部１２ａとの間に設けられ、前記第１光源１１ａの前記第１光線Ｂ１を入射し、当該第１光線Ｂ１における第１光軸Ｓ１を所定角度に曲げて第２光軸Ｓ２として前記第１表示部１２ａに出射する光軸曲げ部材１４と、を有し、前記反射部１３は、前記第１光線Ｂ１を反射して折り返す第１ミラー部１３ａと、前記第１ミラー部１３ａからの前記第１光線Ｂ１を前記射出口１７に向けて反射する第２ミラー部１３ｂと、を含み、前記第２ミラー部１３ｂは、前記第１表示部１２ａを前記第２光軸Ｓ２に沿って前記第１ミラー部１３ａと反対側へ仮想的に平行移動した第１仮想領域Ａ１に、当該第２ミラー部１３ｂの一部が含まれるように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表示部の画角のサイズを大きくした場合であっても、ヘッドアップディスプレイ装置の下方に配置される車両部品等に干渉することがないコンパクトなヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す図。
光軸曲げ部材を備えない場合のヘッドアップディスプレイ装置の構成の一例を示す図。
本発明の第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置において光軸曲げ部材を備えることで生じる余剰空間を示す第１の図。
本発明の第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置において光軸曲げ部材を備えることで生じる余剰空間を示す第２の図。
本発明の第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置という）について、図１ないし図４を用いて説明する。本実施形態に係るＨＵＤ装置１は、運転者ＤＲに、ウィンドウシールドＷＳを挟んで車内側に実像ＲＩを視認させると共に、車外側に虚像ＶＩを視認させるものである。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るＨＵＤ装置１の構成を示す図である。図１において、ＨＵＤ装置１は、例えば可視波長域の光を出す第１光源１１ａ、当該第１光源１１ａが出射した光を透過させると共に、運転者ＤＲの前方に結像される表示像の実像（第１の表示像）ＲＩを表示する第１表示部１２ａ、及び、第１光源１１ａが出射した第１光線Ｂ１の第１光軸Ｓ１を所定角度に曲げて第２光軸Ｓ２とする光軸曲げ部材１４を少なくとも有する第１ＰＧＵ（Picture Generation Unit）１０ａと、例えば可視波長域の光を出す第２光源１１ｂ、及び、当該第２光源１１ｂが出射した光を透過させると共に、運転者ＤＲの前方に結像される表示像の虚像（第２の表示像）ＶＩを表示する第２表示部１２ｂを少なくとも有する第２ＰＧＵ１０ｂと、第１表示部１２ａに表示された表示像を表す第１光線Ｂ１や第２表示部１２ｂに表示された表示像を表す第２光線Ｂ２をウィンドウシールドＷＳ（透光部材）に向けて反射する反射部１３と、第１表示部１２ａ及び第２表示部１２ｂの表示内容や表示切り替えを制御する制御部１５とを備え、これらが筐体１６に収容される。筐体１６には第１光線Ｂ１や第２光線Ｂ２が出射される開口部１７（射出口）が設けられ、当該開口部１７には内部を保護するためのカバーガラス１８が配置される。ウィンドウシールドＷＳは投光部材の一例、開口部１７は射出口の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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