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公開番号2025137181
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024036236
出願日2024-03-08
発明の名称画像投影装置
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類G02B 30/52 20200101AFI20250911BHJP(光学)
要約【課題】奥行方向における複数の位置に虚像を結像した際の表現力を向上させることが可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】仮想的な立体形状から、異なる奥行位置での複数の切断面画像(D1～D4)を取得する切断画像取得部(10)と、複数の切断面画像をそれぞれ表示する複数の画像表示部(20)と、複数の画像表示部(20)で表示された複数の切断面画像(D1～D4)を複数の画像光として照射し、視点からの異なる距離に、複数の画像光を結像する結像光学部(30)とを備える画像投影装置(100)。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
仮想的な立体形状から、異なる奥行位置での複数の切断面画像を取得する切断画像取得部と、
複数の前記切断面画像をそれぞれ表示する複数の画像表示部と、
複数の前記画像表示部で表示された複数の前記切断面画像を複数の画像光として照射し、
視点からの異なる距離に、複数の前記画像光を結像する結像光学部とを備えることを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記結像光学部は、前記視点の方向に複数の前記画像光を反射する表示部を有し、
複数の前記画像光は、前記表示部から前記視点に近い位置および遠い位置に結像されることを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像投影装置であって、
前記表示部は、第一方向および第二方向からの前記画像光を前記視点方向に反射するクロスビームスプリッタであることを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像投影装置であって、
複数の前記画像表示部は、
前記第一方向から前記表示部に対して前記画像光を照射して、前記視点から近い位置に前記画像光を結像する第一結像部と、
前記第二方向から前記表示部に対して前記画像光を照射して、前記視点から遠い位置に前記画像光を結像する第二結像部とを備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像投影装置であって、
前記第一結像部は、再帰反射部を用いて前記画像光を前記表示部に対して照射し、
前記第二結像部は、反射鏡を用いて前記画像光を前記表示部に対して照射することを特徴とする画像投影装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
複数の前記切断面画像の投影を経時的に切り替えるシーケンシャル制御部を有することを特徴とする画像投影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像投影装置であって、
前記シーケンシャル制御部は、複数の前記画像表示部の表示状態と非表示状態を切り替えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像投影装置であって、
可視光を遮る遮光部を備え、
前記シーケンシャル制御部は、前記遮光部の位置を変更して複数の前記画像光の少なくとも一つを遮ることを特徴とする画像投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関し、特に空間の奥行方向に複数の画像を重ね合わせて結像させる画像投影装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。
【０００３】
しかし、計器盤は車両のフロントガラスより下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があるため好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、運転者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ：ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ）も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このようなＨＵＤでは、フロントガラスの広い範囲に画像を投影するための光学装置が必要であり、光学装置の小型化および軽量化が望まれている。
【０００４】
一方で、小型の光学装置を用いて光を投影する画像表示装置としては、メガネ形状をしたヘッドマウント型のＨＵＤが知られている。ヘッドマウント型のＨＵＤでは、光源から照射された光を視聴者の眼に直接照射して、視聴者の網膜に画像を投影している。また、ヘッドマウント型のＨＵＤとして、視線方向において複数の奥行位置に複数画像を虚像として結像するものも提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１１８６６９号公報
特開２０２１－１５７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のヘッドマウント型ＨＵＤでは、複数の奥行位置に同時に結像すると、視線方法に虚像が重なってしまうため、各画像を切り替えて個別に表示するしかできなかった。そのため、複数の平面的な画像を異なる奥行位置に結像するにとどまり、二次元的な情報表示との表現力が変わらなかった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、奥行方向における複数の位置に虚像を結像した際の表現力を向上させることが可能な画像表示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】
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、仮想的な立体形状から、異なる奥行位置での複数の切断面画像を取得する切断画像取得部と、複数の前記切断面画像をそれぞれ表示する複数の画像表示部と、複数の前記画像表示部で表示された複数の前記切断面画像を複数の画像光として照射し、視点からの異なる距離に、複数の前記画像光を結像する結像光学部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明の画像投影装置では、切断画像取得部で仮想的な立体形状から複数の異なる切断面画像を取得し、複数の切断面画像を視点からの異なる距離に結像光学部で結像することで、奥行方向における複数の位置に虚像を結像した際の表現力を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記結像光学部は、前記視点の方向に複数の前記画像光を反射する表示部を有し、複数の前記画像光は、前記表示部から前記視点に近い位置および遠い位置に結像される。
（【００１１】以降は省略されています）

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