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公開番号2025139283
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038125
出願日2024-03-12
発明の名称ヘッドアップディスプレイ
出願人パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/01 20060101AFI20250918BHJP(光学)
要約【課題】傾斜した適切な虚像を観察者に視認させる。
【解決手段】ヘッドアップディスプレイ100は、光を透過、および反射可能な対象物200に画像を投影し、対象物200に対して観察者210と反対側に虚像230を形成するヘッドアップディスプレイ100であって、画像を投射する画像生成装置110と、対象物200に投射される画像を導き、虚像230を形成する投射光学系120と、を備え、投射光学系120は、画像生成装置110が投射する光路に沿った順に第一光学素子121、および第二光学素子122を備え、観察者210から見た虚像230の上下方向において、上側が遠くに見えるように虚像230を傾斜させ、観察者210から見た虚像230の左右方向の合成パワーの大きさが上下方向の合成パワーの大きさより強い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光を少なくとも反射可能な対象物に画像を投影し、前記対象物に対して観察者と反対側に虚像を形成するヘッドアップディスプレイであって、
画像を投射する画像生成装置と、
前記対象物に投射される画像を導き、前記虚像を形成する投射光学系と、を備え、
前記投射光学系は、
前記画像生成装置が投射する光路に沿った順に第一光学素子、および第二光学素子を備え、
前記観察者から見た前記虚像の上下方向において、上側が遠くに見えるように前記虚像を傾斜させ、
前記観察者から見た前記虚像の左右方向の合成パワーの大きさが上下方向の合成パワーの大きさより強い
ヘッドアップディスプレイ。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記対象物の左右方向のパワーが上下方向のパワーの４倍以上である場合、前記第一光学素子は、負のパワーを持つ
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記投射光学系は、
左右方向の合成パワーが正、上下方向の合成パワーが負である
請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記対象物の左右方向のパワーが上下方向のパワーの４倍未満である場合、前記第一光学素子は、正のパワーを持つ
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
前記投射光学系は、
左右方向の合成パワーが正、上下方向の合成パワーが正である
請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項６】
前記投射光学系は、
前記対象物の反射面を含めると左右方向の合成パワー、および上下方向の合成パワーは正である
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項７】
前記第一光学素子は、
左右方向のパワーより上下方向のパワーのほうが強く、
前記第二光学素子は、
左右方向のパワーより上下向パワーのほうが強い
請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項８】
前記第一光学素子は、
左右方向のパワーより上下方向のパワーのほうが弱く
前記第二光学素子は、
左右方向のパワーより上下方向のパワーのほうが弱い
請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項９】
前記第一光学素子は、
前記第一光学素子の左右方向のパワーは、０．００２以下である
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヘッドアップディスプレイに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、観察者に傾斜した虚像を視認させるいわゆるＳＬＯＰＥ－ＨＵＤ（Ｈｅａｄ－ＵｐＤｉｓｐｌａｙ）が存在する。特許文献１には、投射光学系として、上下方向よりも水平方向の発散作用が大きい第一光学素子と、上下方向よりも水平方向の収束作用が大きい第二光学素子と、を備えたＳＬＯＰＥ－ＨＵＤに関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１９０６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表示素子を傾斜させて虚像面を傾斜させたＳＬＯＰＥ－ＨＵＤは、虚像の上下方向の虚像距離が大きく変わり、ヘッドアップディスプレイの投射光学系の上下方向の合成パワーを大きくすると、像面湾曲などの縦収差が大きくなってしまい、視距離が理想傾斜面から逸脱しやすいという課題を発明者は見出した。特にアイボックス端のＦａｒ側（一般的に上側）において逸脱量が大きくなりやすく、Ｆａｒ側の視距離が無限遠やそれを超えるオーバー無限遠（プラスの視度）になりやすい。この場合、傾斜した虚像がボケて視認しづらいという課題がる。
【０００５】
本開示は、上記知見に基づくものであり、虚像の上下方向の視距離の理想からのズレを抑制することができるヘッドアップディスプレイを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のヘッドアップディスプレイは、少なくとも光を反射可能な対象物に画像を投影し、前記対象物に対して観察者と反対側に虚像を形成するヘッドアップディスプレイであって、画像を投射する画像生成装置と、前記対象物に投射される画像を導き、前記虚像を形成する投射光学系と、を備え、前記投射光学系は、前記画像生成装置が投射する光路に沿った順に第一光学素子、および第二光学素子を備え、前記観察者から見た前記虚像の上下方向において、上側が遠くに見えるように前記虚像を傾斜させ、前記観察者から見た前記虚像の左右方向の合成パワーの大きさが上下方向の合成パワーの大きさより強い。
【発明の効果】
【０００７】
本開示におけるヘッドアップディスプレイは、虚像の上下方向の像面湾曲などの縦収差を小さくし、虚像の上下方向の視距離の理想からのズレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイを搭載した、車両の断面を示す模式図である。
実施の形態２に係るヘッドアップディスプレイを搭載した、車両の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係るヘッドアップディスプレイの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示を説明するために一例を挙示するものであり、本開示を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。
【００１０】
また、図面は、本開示を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。また、図中に示す場合があるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図の説明のために任意に設定した直交座標を示している。つまりＺ軸は、鉛直方向に沿う軸とは限らず、Ｘ軸、Ｙ軸は、水平面内に存在するとは限らない。
（【００１１】以降は省略されています）

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